KR20040079077A - 압축기용 풀리 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 풀리 조립체는, 압축기에 회전 가능하게 지지되고, 내부에 환형의 공간부가 형성된 풀리와; 풀리의 회전력을 압축기의 구동축에 선택적으로 전달하며, 풀리의 환형의 공간부에 수용되어 전류 인가에 따라 자기장을 발생시키는 필드코일 유니트; 및 필드코일 유니트가 삽입된 환형의 공간부에 있어서 발생된 여유 공간에 개재되어 필드코일 유니트로부터의 전자기력을 풀리측으로 전달하는 플랜지;를 포함한다.

Description

압축기용 풀리 조립체{Pulley assembly for compressor}

본 발명은 차량의 공기조화장치에 채용되는 압축기의 구동축에 선택적으로 동력을 전달하기 위한 풀리 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차종에 따라 활차부의 직경이 변하는 경우에 다른 부품들의 구조를 변경시키지 않고도 필드 코일 유니트로부터 풀리로 전자기력이 원활하게 전달될 수 있는 압축기용 풀리 조립체에 관한 것이다.

차량의 공기조화장치에 냉매의 압축을 위하여 사용되는 압축기에는, 차량의 엔진으로부터의 동력을 압축기의 구동축으로 선택적으로 전달하기 위한 풀리 조립체가 결합된다. 통상적으로, 풀리 조립체는 풀리와, 허브와, 필드코일 유니트, 및 디스크 조립체를 구비하는데, 이들의 구조에 따라 풀리 조립체가 다양한 형태로 구성될 수 있다.

그 일예로서 설명하면, 풀리 조립체의 풀리는 압축기의 구동축 주위에 베어링에 의해 회전 가능하게 결합되며, 외주에 활차부가 형성되어 차량의 엔진으로부터의 동력을 벨트를 통해 전달받아 회전된다. 허브는 압축기의 구동축에 나사에 의해 고정된다.

그리고, 디스크 조립체는 디스크 및 복수개의 판스프링으로 구성될 수 있는데, 디스크는 풀리의 마찰면과 대면하도록 풀리의 마찰면과 허브 사이에 배치되며, 각각의 판스프링은 일단이 허브에 지지되고 타단이 디스크에 지지되어 있어, 디스크에 구동축의 길이방향으로의 힘이 가해지면, 디스크가 판스프링들을 탄성변형시키면서 풀리의 마찰면에 밀착되는 방향으로 이동될 수 있도록 되어 있다.

또한, 필드코일 유니트는 외부로부터 전류를 인가받아서 자기장을 발생시키는 것으로서, 압축기측에 고정된 상태로 풀리에 마련된 환형의 공간부에 수용된다.

상기한 구성을 가지는 풀리 조립체의 작용을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

필드코일 유니트에 전류가 인가되어 자기장이 형성되면, 풀리의 마찰면에 대해 소정간격으로 이격되어 있던 디스크가 판스프링들을 탄성 변형시키면서 풀리의 마찰면측으로 이동되어 이에 밀착된다. 그리고, 디스크와 풀리 사이의 마찰력에 의해 풀리의 회전력이 디스크 및 상기 디스크에 연결된 허브에 전달되어 허브가 회전하게 된다. 이에 따라, 허브가 고정된 압축기의 구동축이 회전하여 압축기가 작동되어진다.

이러한 상태에서 필드코일 유니트로의 전류 인가가 중단되어 자기장이 제거되면, 풀리에 밀착되어 있던 디스크는 판스프링의 복원력에 의해 마찰면으로부터 이탈되고 이에 따라, 구동축의 회전이 멈추어지게 되어 압축기의 작동이 정지하게 된다.

상술한 바와 같은 풀리 조립체에 있어서, 풀리는 여러 가지 방법으로 제조될 수 있다. 예컨대, 열간 또는 냉간 단조로 성형된 소재를 선반을 이용한 선삭 가공으로 일체로 풀리를 제조하거나, 전조 가공된 활차부와 냉간 단조소재를 선삭 가공하여 형성된 인너부를 상호 압입 및 용접하여 풀리를 제조할 수 있다.

한편, 차종에 따라 요구되는 압축기의 토출용량이 달라지므로 이에 따라 풀리의 직경도 변경되어진다. 일반적으로, 대형 차량에서 풀리의 직경이 소형 차량에서보다 크게 된다. 풀리의 직경이 커지게 되는 경우에는 그 제조 방법이 활차부와 인너부를 별도로 가공하여 이들을 상호 압입 및 용접하는 방법이 사용될 수 있다.

도 1에는 풀리의 일 예가 도시되어 있다.

도시된 바에 따르면, 풀리(10)는 베어링 및 필드코일 유니트(미도시)가 수용되며, 일측에 마찰면(13)이 마련된 인너부(11)와, 상기 인너부(11)와 결합되는 환형의 활차부(14)로 구성되어 있다. 상기 인너부(11)의 외측에는 레그부(12)가 형성되어 있으며, 상기 레그부(12)의 외주면에 대하여 상기 활차부(14)가 결합되어있다.

그런데, 차종에 따라 풀리의 활차부의 직경이 커지게 되면, 인너부의 레그부의 직경도 상응하여 커져야 한다. 결과적으로, 활차부의 크기에 상응되도록 하기 위해서는 레그부를 가지는 인너부를 별도로 생산하여야 하므로 생산라인이 증설되어야 하고 제품 관리가 복잡해질 수 있다. 또한, 활차부가 정상적으로 회전할 수 있도록 하기 위해서는 인너부의 레그부가 정밀 가공되어야 할 필요도 있어 생산비용이 증가될 수 있다.

다른 방안으로, 풀리 조립체를 구성하는 필드코일 유니트 등의 부품들의 구조를 활차부에 맞게 변경시킬 수 있으나, 전술한 바와 같은 생산라인의 증설등과 같은 문제점이 발생될 수 있다.

게다가, 활차부를 제외한 다른 부품들을 종래 그대로 사용하게 되면, 필드코일 유니트가 삽입되는 공간부가 상당히 넓어지게 되어, 풀리에 수용되는 필드코일 유니트의 외주면과 활차부의 내측면 사이에 여분의 공간이 남게 된다.

상기 필드코일 유니트의 전자기력은 그 전달에 있어, 공간을 통한 전달보다 밀도가 높은 도전성 매질을 통한 전달이 효율적이므로 상기한 여분의 공간에 의해 전자기력이 풀리의 마찰면으로 원활하게 전달되지 못하게 되는 문제점이 발생될 수 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 풀리의 활차부의 직경이 변경됨에 상관없이, 풀리에 설치되는 부품들의 구조가 변경되지 않으면서도 풀리로 전자기력의 전달이 원활하게 될 수 있는 풀리 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 일 예에 따른 압축기용 풀리 조립체를 도시한 측단면도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기용 풀리 조립체를 도시한 측단면도.

도 3은 도 2에 있어서의 플랜지를 도시한 사시도.

〈도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명〉

21..풀리 22..인너부

24..환형의 공간부 25..마찰면

26..활차부 28..필드코일 유니트

30..플랜지 31..고정부

32..제1연장부 33..제2연장부

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 풀리 조립체는,

압축기에 회전 가능하게 지지되고, 내부에 환형의 공간부가 형성된 풀리와;

상기 풀리의 회전력을 압축기의 구동축에 선택적으로 전달하며, 상기 풀리의 환형의 공간부에 수용되어 전류 인가에 따라 자기장을 발생시키는 필드코일 유니트; 및

상기 필드코일 유니트가 삽입된 환형의 공간부에 있어서 발생된 여유 공간에 개재되어 상기 필드코일 유니트로부터의 전자기력을 상기 풀리측으로 전달하는 플랜지;를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 플랜지는 상기 필드코일 유니트에 고정되는 고정부와, 상기 고정부로부터 외측 반경방향으로 연장되어 형성되며 상기 풀리의 환형의 공간부에 수용되는 연장부로 이루어져 있으며, 상기 연장부의 자유단은 상기 환형의 공간부의 저면에 대향되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 연장부는 상기 고정부로부터 외측 반경방향으로 순차적으로 연장되어 형성되는 제1,2연장부로 이루어지며, 상기 제2연장부의 외주면은 상기 환형의 공간부에 있어서 외측을 향하는 내주면과 대향되는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 풀리 조립체에 대한 측단면도가 도시되어 있으며, 도 3에는 도 2에 있어서의 플랜지가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 풀리 조립체(20)는 풀리(21)를 구비한다. 상기 풀리(21)의 인너부(22)에는 소정의 공간부들이 형성되어 있는데, 그 중앙의 공간부(23)에는 미도시된 압축기의 노우즈가 삽입되어진다. 상기 노우즈 내에는 구동축이 배치되며, 상기 풀리(21)에 있어서 중앙의 공간부(23)와 압축기의 노우즈 사이에 베어링(27)이 개재됨으로써, 상기 풀리(21)가 압축기의 노우즈에 대하여 회전 가능하게 결합되어진다.

또한, 상기 풀리(21)의 중심에 형성된 중앙의 공간부(23)의 외측에는 환형의 공간부(24)가 형성되어 있으며, 상기 환형의 공간부(24)에 후술할 필드코일 유니트(28)가 수용되어진다.

상기 풀리(21)의 외주에는 활차부(26)가 형성되어 있으며, 이를 통하여 차량의 엔진으로부터의 동력을 미도시된 벨트를 통해 전달받음으로써 풀리(21)가 회전하도록 되어 있다.

도시된 바에 따르면, 상기 풀리(21)는 인너부(22)와 활차부(26)가 일체로 성형되어 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 인너부와 활차부가 각각 별개로 성형되어 상호 결합될 수도 있다.

그리고, 상기 풀리 조립체(20)에는 차량의 엔진에 의한 풀리(21)의 회전력을 압축기의 구동축에 선택적으로 전달하기 위한 클러치수단이 마련되어 있다.

상기 클러치수단으로는 상기 풀리(21)에 수용되는 필드코일 유니트(28)와, 미도시된 통상적인 허브 및 디스크 조립체를 구비한다.

상기 필드코일 유니트(28)는 외부로부터 전류를 인가받아서 자기장을 발생시키는 것으로서, 상기 풀리(21)에 마련된 환형의 공간부(24)에 수용되어 있다.

그리고, 상기 허브는 압축기의 구동축에 나사등과 같은 고정수단에 의해 고정됨으로써 허브와 구동축이 함께 회전하게 된다.

상기 디스크 조립체는 디스크와 복수개의 판스프링들로 구성될 수 있으며, 상기 디스크는 풀리(21)의 마찰면(25)과 대면하도록 풀리(21)의 마찰면(25)과 허브 사이에 배치되며, 상기 각 판스프링은 일단이 허브에 지지되고 타단이 디스크에 지지되도록 설치될 수 있다. 상기 디스크는 필드코일 유니트(28)에 전류가 인가되었을 때, 자기장에 의한 전자기력에 의해 판스프링들을 탄성변형시키면서 풀리(21)의 마찰면(25)에 흡착되는 방향으로 이동된다. 이에 따라, 풀리(21)의 회전력이 디스크 및 허브를 압축기의 구동축으로 전달되어지게 된다.

한편, 상기한 클러치 수단에 있어서, 디스크 조립체는 일예로서 설명된 것이므로 이에 반드시 한정되지는 않으며, 다양한 구성으로 이루어질 수 있다.

상기 풀리 조립체(20)에는 본 발명의 일 특징에 따른 플랜지(30)가 마련되어 있다.

상기 플랜지(30)는, 도 3에 상세히 도시되어 있는 바와 같이, 필드코일 유니트(26)에 결합되어 고정되는 고정부(31)와, 상기 고정부(31)로부터 외측으로 반경방향으로 연장된 연장부로 이루어져 있다. 도시된 바에 따르면, 상기 연장부는 제1,2연장부(32)(33)로 형성되어 있다.

상기 고정부(31)의 일측면은 필드코일 유니트(28)의 일측면과 용접등에 의해 고정됨으로써, 상기 플랜지(30)가 필드코일 유니트(28)와 결합되어질 수 있다.

상기 제1연장부(32)는 상기 고정부(31)로부터 내측으로 소정각도로 절곡되어 있으며, 상기 제2연장부(33)는 상기 제1연장부(32)로부터 연장되어 다시 내측으로 소정 각도로 절곡되어 있다.

상기 제1,2연장부(32)(33)는 풀리(21)에 마련된 환형의 공간부(24)에 수용되어 위치되어 있다. 그리고, 바람직하게는 상기 제2연장부(33)의 외주면(33a)은 환형의 공간부(24)에 있어서 외측을 향하는 제1내주면(24a)과 대향되게 위치되어진다.

상기 환형의 공간부(24)에 있어서 내측을 향하는 제2내주면(24b)측으로는 필드코일 유니트(28)가 위치되어진다.

상기 제2연장부(33)의 외주면(33a)과 환형의 공간부(24)의 제1내주면(24a) 사이는 소정 간극이 있도록 상호 이격되어 있으며, 상기 제2연장부(33)의 자유단은 환형의 공간부(24)의 저면과 소정 간격으로 이격되도록 위치되어 있다.

상기 플랜지(30)는 필드코일 유니트(28)로부터 풀리(21)측으로 전자기력을 전달할 수 있도록 도전성 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기와 같이 플랜지(30)에 있어서, 고정부(31)가 필드코일 유니트(28)의 일측면에 고정되고, 제1,2연장부(32)(33)가 상기 고정부(31)로부터 외측 반경방향으로 연장되는 한편 절곡되어 형성되어 상기 제1,2연장부(32)(33)가 상기 필드코일 유니트(28)의 외측면과 풀리(21)의 제1내주면(24a) 사이의 여유 공간에 수용됨으로써, 필드코일 유니트(28)로부터 발생되는 자기장의 전자기력이 상기 플랜지(30)를 매개로 하여 풀리(21), 즉 풀리(21)의 마찰면(25)으로 원활하게 전달되어질 수 있다.

한편, 상기 제1,2연장부(32)(33)는 절곡되지 않고, 소정 곡률로 만곡져 형성될 수도 있다. 이때, 상기 제2연장부(33)의 외주면(33a)은 환형의 공간부(24)에 있어서 외측을 향하는 제1내주면(24a)과 대향되게 위치되는 것이 바람직하다.

상기의 구성을 가지는 풀리 조립체(20)의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 풀리 조립체(20)에 있어서, 클러치수단을 이루는 필드코일 유니트(28)에 전류가 인가되어 자기장이 형성되면, 형성된 자기장의 전자기력은 플랜지(30)의 고정부(31) 및 제1,2연장부(32)(33)를 통하여 풀리(21)의 마찰면(25)으로 전달된다.

이에 따라, 상기 풀리(21)의 마찰면(25)에 대해 소정간격으로 이격되어 있던 디스크가 판스프링들을 탄성 변형시키면서 풀리(21)의 마찰면(25)측으로 이동되어 이에 밀착된다. 그러면, 디스크와 풀리(21) 사이의 마찰력에 의해 풀리(21)의 회전력이 디스크와 상기 디스크에 연결된 허브에 전달됨으로써 허브가 회전하게 된다. 이에 따라, 허브가 고정된 압축기의 구동축이 회전하여 압축기가 작동되어진다.

한편, 상기와 같이 디스크가 풀리(21)의 마찰면(25)에 밀착된 상태에서 필드코일 유니트(28)로의 전류의 인가가 중단되어 자기장이 제거되면, 풀리(21)에 밀착되어 있던 디스크는 판스프링의 복원력에 의해 마찰면(25)으로부터 이탈되고 이에 따라, 구동축의 회전이 정지하게 되어 압축기의 작동이 정지하게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 풀리 조립체는, 풀리의 활차부의 직경이 변경되더라도 이에 상관없이 종래의 부품들을 그대로 사용할 수 있어 생산비용이 저감될 수 있다. 또한, 필드코일 유니트가 수용되는 공간부가 넓어지더라도, 플랜지가 개재됨으로써 이를 매개로 하여 전자기력이 풀리에 전달됨으로써, 전자기력의 전달이 원활하게 될 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

1. 압축기에 회전 가능하게 지지되고, 내부에 환형의 공간부가 형성된 풀리와;

   상기 풀리의 회전력을 압축기의 구동축에 선택적으로 전달하며, 상기 풀리의 환형의 공간부에 수용되어 전류 인가에 따라 자기장을 발생시키는 필드코일 유니트; 및

   상기 필드코일 유니트가 삽입된 환형의 공간부에 있어서 발생된 여유 공간에 개재되어 상기 필드코일 유니트로부터의 전자기력을 상기 풀리측으로 전달하는 플랜지;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 풀리 조립체.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 플랜지는 상기 필드코일 유니트에 고정되는 고정부와, 상기 고정부로부터 외측 반경방향으로 연장되어 형성되며 상기 풀리의 환형의 공간부에 수용되는 연장부로 이루어져 있으며,

   상기 연장부의 자유단은 상기 환형의 공간부의 저면에 대향되는 것을 특징으로 하는 풀리 조립체.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 연장부는 상기 고정부로부터 외측 반경방향으로 순차적으로 연장되어 형성되는 제1,2연장부로 이루어지며, 상기 제2연장부의 외주면은 상기 환형의 공간부에 있어서 외측을 향하는 내주면과 대향되는 것을 특징으로 하는 풀리 조립체.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 풀리는 그 내부에 소정의 공간부가 형성된 인너부와 상기 인너부의 외주에 형성된 활차부로 이루어지며, 이들은 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 풀리 조립체.