KR20040074225A

KR20040074225A - 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체

Info

Publication number: KR20040074225A
Application number: KR1020030009706A
Authority: KR
Inventors: 김학수
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2003-02-17
Filing date: 2003-02-17
Publication date: 2004-08-25

Abstract

본 발명은 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 관한 것으로서, 별도의 부품을 사용하지 않고 디스크와 풀리 사이의 간극을 유지할 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, 판상의 이루어지며 슬롯(134)을 중심으로 하여 내/외측에 허브측 고정부(132)와 디스크측 고정부(133)가 형성되어 상기 허브와 디스크에 고정되는 리프 스프링(130)을 포함하며, 상기 리프 스프링의 도중에는 상기 디스크측 고정부가 상기 허브측 고정부에 대해 바깥쪽으로 단차지도록 절곡부(137)가 형성된다. 이에 의하여, 상기 리프 스프링의 절곡부에 의해 상기 디스크와 풀리의 흡착면(3a) 사이에 일정 간극이 유지된다.

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 기존 부품의 구조를 개선하여 디스크와 풀리 사이의 간극을 유지할 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.

디스크 및 허브 조립체(6)는, 도 1에서 보이는 바와 같이, 압축기 회전축(5)의 단부에 볼트(5a) 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(4)의 전원 차단시 디스크(8)를 원위치로 복귀시키는 복원력을 제공하는 리프 스프링(9)으로 이루어진다.

도 2에서 보이는 바와 같이, 리프 스프링(9)은, 고무 등의 탄성재질이면서 전체적으로 두께가 동일한 판상으로 이루어지고, 중앙의 통공(9a)을 중심으로 하여 허브측 고정부(9b)와 디스크측 고정부(9c)로 구분된다.

디스크측 고정부(9c)는 디스크(8)의 흡착을 지연시키고 디스크(8)가 원위치로 복원되도록 탄발력을 발생하는 부분으로 허브측 고정부(9b)와 다수개의 곡선형 슬롯(9d)을 사이에 두고 형성될 수 있다. 허브측 고정부(9b)와 디스크측 고정부(9c)가 각각 허브(7)와 디스크(8)에 리벳(9e)(9f)으로 고정된 상태에서 디스크측 고정부(9c)가 디스크(8)와 함께 이동되면서 디스크(8)의 이동을 지연시킴과 아울러, 진동을 흡수한다.

한편, 도 1에서 보이는 바와 같이, 디스크(8)는 에어컨의 온 작동시에만 풀리(3)와 함께 회전되어야 하므로, 에어컨의 오프시에는 디스크(8)가 풀리(3)와 함께 회전하지 않도록 풀리(3)의 흡착면(3a)으로부터 일정 간극(a)을 유지하도록 설치된다. 디스크(8)와 풀리(3)의 흡착면(3a) 사이에 일정 간극이 유지되도록 하기 위한 방법의 하나로 스페이서(10)가 사용된다. 즉, 허브(7)와 압축기 회전축(5)의사이에는 디스크(8)와 풀리(3)의 흡착면(3a) 사이에 일정 간극(a)이 형성되도록 일정 두께를 갖는 환형의 스페이서(10)가 개재된다. 여기서, 간극(a)은 에어컨의 오프시에는 디스크(8)가 풀리(3)와 함께 회전되지 않으면서 에어컨의 온 작동시에는 필드코일 유니트(4)의 흡인자속에 의해 디스크(8)가 풀리(3)에 흡착될 수 있는 거리이다.

이와 같이 구성된 종래의 전자클러치에 따르면, 에어컨의 오프시에는 필드코일 유니트(4)에 의한 흡인자속이 없으므로 디스크(8)가 풀리(3)의 흡착면(3a)으로부터 간극(a)을 유지하여 풀리(3)가 회전하여도 디스크(8)는 회전하지 않는다.

한편, 필드코일 유니트(4)에 전류가 인가되면 이로부터 발생되는 흡인자속에 의해 디스크(8)가 풀리(3)의 흡착면(3a)측으로 이동되며, 이때 리프 스프링(9)의 디스크측 고정부(9c)가 휘어지면서 디스크(8)의 이동을 지연시키게 된다.

디스크(8)가 리프 스프링(9)의 탄성력을 이기고 풀리(3)의 흡착면(3a)에 흡착되면 자동차의 엔진에 의해 회전하는 풀리(3)의 회전력이 압축기 회전축(5)에 전달되어 압축기가 구동된다. 디스크(8)가 풀리(3)의 흡착면(3a)에 흡착되는 순간 디스크(8)와 풀리(3)의 마찰에 따른 충격이 발생되어 디스크(8)가 진동하게 되며, 이 진동은 리프 스프링(9)에 의해 흡수된다.

그리고, 에어컨이 오프되어 필드코일 유니트(4)에 전원이 인가되지 않으면, 리프 스프링(9)의 복원력에 의해 디스크(8)가 풀리(3)에서 떨어져 디스크(8)와 풀리(3)의 흡착면(3a) 사이에는 간극(a)이 유지되어 풀리(3)가 회전되어도 디스크(8)는 회전되지 않는다. 디스크(8)가 풀리(3)에서 떨어지는 경우에도 마찬가지로 디스크(8)에 진동이 발생되며, 이 진동은 리프 스프링(9)에서 흡수된다.

그러나, 종래 기술에 따른 전자클러치는 다음과 같은 문제점을 갖고 있다.

에어컨의 오프시 디스크(8)가 풀리(3)와 함께 회전되지 않도록 하기 위하여 스페이서(10)를 사용하므로 별도 부품의 사용에 따른 제조원가가 상승하고, 스페이서(10)의 조립공정이 필요하므로 생산성이 떨어진다. 이를 구체적으로 설명하면, 종래 풀리면과 디스크 사이의 일정간극을 유지시키기 위해 디스크 및 풀리면 높이를 측정하여 해당 두께에 해당하는 스페이서를 선정하여 조립하는 공정이 추가로 필요하게 되어 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 별도의 부품을 사용하지 않고 기존 부품의 구조를 개선하여 디스크와 풀리의 간극을 유지할 수 있도록 한 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체를 제공하려는데 그 목적이 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 조립체가 적용된 압축기용 전자클러치의 종단면도.

도 5는 본 발명에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 적용된 리프 스프링의 측단면도.

도 6은 본 발명에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 적용된 리프 스프링의 다른 예시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

3 : 풀리, 3a : 흡착면

4 : 필드코일 유니트, 5 : 압축기 회전축

100 : 디스크 및 허브 조립체, 110 : 허브

111 : 허브부, 112 : 플랜지부

120 : 디스크, 130 : 리프 스프링

131 : 통공, 132 : 허브측 고정부

133 : 디스크측 고정부, 134 : 슬롯

135,136 : 리벳, 137 : 절곡부,

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 압축기 회전축에 고정되는 허브와; 상기 허브의 둘레부에 배치되며 필드코일 유니트에 의한 흡인자속에 의해 풀리의 흡착면에 흡착되어 압축기 회전축에 동력을 전달하는 디스크와; 그리고, 판상으로 이루어지면서 다수의 곡선형 슬롯을 중심으로 하여 내/외측에 헙와 디스크를 연결하도록 허브측 고정부와 디스크측 고정부가 각각 형성된 리프 스프링을포함하여 이루어진 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 있어서,

상기 리프 스프링의 디스크측 고정부가 허브측 고정부에 대해 바깥쪽으로 단차지게 형성되어 상기 디스크가 상기 풀리의 흡착면으로부터 일정 간극 이격되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 디스크측 고정부가 허브측 고정부에 대해 단차지도록 상기 리프 스프링에 절곡부가 형성될 수 있다.

상기 디스크측 고정부가 허브측 고정부에 대해 단차지도록 상기 리프 스프링의 디스크측 고정부는 상기 허브측 고정부보다 얇게 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 3과 도 4에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체(100)는, 압축기 회전축(5)(도 4에 도시됨)의 단부에 고정되는 허브(110)와, 허브(110)의 둘레부에 배치되며 필드코일 유니트(4)(도 4에 도시됨)의 흡인자속에 의해 풀리(3)(도 4에 도시됨)의 흡착면(3a)에 선택적으로 흡착되어 풀리(3)의 회전력을 압축기 회전축(5)에 전달하는 디스크(120)와, 허브(110)와 디스크(120)를 연결하여 필드코일 유니트(4)의 전원 차단시 디스크(120)를 원위치로 복귀시키는 복원력을 제공하는 리프 스프링(130)을 포함하여 이루어진다.

도 3에서 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.

리프 스프링(130)은 고무 등의 탄성체를 재질로 하면서 판상으로 이루어지고, 중앙의 통공(131)을 중심으로 하여 내측에서부터 허브측 고정부(132)와 디스크측 고정부(133)로 구분된다. 디스크측 고정부(133)는 디스크(120)의 흡착을 지연시키고 복귀시 탄발력을 발생하는 부분으로 허브측 고정부(132)와 서로 연결되지 않으면서 곡선형으로 이루어진 다수의 슬롯(134)을 사이에 두고 형성될 수 있다. 디스크측 고정부(133)는 슬롯(134)을 통해 허브측 고정부(132)에 대해 탄력적으로 움직이게 된다.

허브측 고정부(132)와 디스크측 고정부(133)는 각각 허브(110)의 플랜지부(112)와 디스크(120)의 외부 디스크링(123)에 각각 리벳(135)(136)으로 고정된다.

리프 스프링(130)의 도중에는 리프 스프링(130)의 내측(허브(110)의 플랜지(112)와 대응되는 부분)과 외측(디스크(120)와 대응되는 부분)이 서로 다른 높이로 단차지도록 형성된다. 즉, 리프 스프링(130)의 디스크측 고정부(133)가 허브측 고정부(132)에 대해 단차지게 형성되어 디스크(120)가 풀리(3)의 흡착면(3a)으로부터 일정 간극(a)을 유지할 수 있다.

디스크측 고정부(133)를 단차지게 형성하기 위한 방법으로, 도 3 내지 도 5에서와 같이 리프 스프링(130)의 도중에 디스크측 고정부(133)가 허브측 고정부(132)에 대해 바깥쪽으로 단차지도록 절곡부(137)가 형성될 수 있다.

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

디스크 및 허브 조립체(100)를 압축기 회전축(5)에 볼트(5a)로 체결하면, 리프 스프링(130)의 절곡부(137)에 의해 디스크(120)가 풀리(3)의 흡착면(3a)으로부터 일정 간극(a)만큼 유지되어 에어컨의 오프시에는 풀리(3)와 함께 회전하지 않는다.

한편, 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(130)의 디스크측 고정부(133)가 휘어지면서 디스크(120)의 흡착을 지연시키게 된다.

흡인자속이 리프 스프링(130)의 탄성력보다 크기 때문에 디스크(120)가 풀리(3)의 흡착면(3a)에 흡착되며, 디스크(120)가 흡착되는 순간 풀리(3)와의 접촉에 의한 충격이 디스크(120)에 전가되고, 디스크(120)에 전가되는 진동은 리프 스프링(130)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(130)의 복원력에 의해 디스크측 고정부(133)가 원상태로 펼쳐지게 되어 리프 스프링(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 진동 역시 리프 스프링(130)에 의해 흡수된다.

한편, 디스크측 고정부(133)가 허브측 고정부(132)에 대해 단차지도록 전술한 바와 같이 절곡부(137)를 형성하지 않고, 도 6에서와 같이, 리프 스프링(130)의 디스크측 고정부(133)를 허브측 고정부(132)보다 얇게 형성될 수도 있다.

따라서, 리프 스프링(130)의 디스크측 고정부(133)가 단차지게 형성되어 디스크(120)가 흡인자속이 작용하지 않는 에어컨의 오프시 풀리(3)의 흡착면(3a)으로부터 일정 간극(a) 만큼 이격될 수 있으므로 종래와 같이 디스크와 풀리의 흡착면 사이의 간극을 유지하기 위해 스페이서를 사용할 필요가 없다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 의하면, 리프 스프링의 구조를 개선하여 디스크와 풀리의 흡착면 사이에일정 간극이 유지되어 별도의 부품을 사용하지 않으므로 원가를 절감할 수 있고, 조립작업이 단순해져 생산성을 향상할 수 있다.

또한, 단차진 리프스프링에 의해 풀리에 대한 디스크의 흡착/이간시 발생하는 진동이 효과적으로 흡수되므로, 소음이 감소되는 부가적인 효과도 얻을 수 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

압축기 회전축(5)에 고정되는 허브(110)와; 상기 허브의 둘레부에 배치되며 필드코일 유니트(4)에 의한 흡인자속에 의해 풀리(3)의 흡착면(3a)에 흡착되어 상기 압축기 회전축에 동력을 전달하는 디스크(120)와; 그리고, 판상으로 이루어지면서 허브와 디스크를 연결하도록 내측에서부터 허브측 고정부(132)와 디스크측 고정부(133)로 구분되는 리프 스프링(130)을 포함하여 이루어진 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 있어서,

상기 리프 스프링의 디스크측 고정부가 허브측 고정부에 대해 바깥쪽으로 단차지게 형성되어 상기 디스크가 상기 풀리의 흡착면으로부터 일정 간극 이격되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체.
제 1 항에 있어서, 상기 디스크측 고정부가 허브측 고정부에 대해 단차지도록 형성되도록 상기 리프 스프링에 절곡부(137)가 형성되는 것을 특징으로 하는 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체.
제 1 항에 있어서, 상기 디스크측 고정부가 허브측 고정부에 대해 단차지도록 형성되도록 상기 리프 스프링의 디스크측 고정부가 상기 허브측 고정부보다 얇게 형성되는 것을 특징으로 하는 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체.