KR20040083990A - 클러치리스 압축기의 동력전달장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 클러치리스 압축기의 동력전달장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 엔진으로부터 압축기로의 동력전달시 압축기에 이상 토오크가 발생할 경우 엔진과 압축기간의 동력을 차단함과 아울러 간단한 구조로 이루어져 제조비용이 절감되고 각 부품의 재활용이 가능한 클러치리스 압축기의 동력전달장치에 관한 것이다.

이에 본 발명은 엔진으로부터 회전동력을 받아 회전하는 구동측 회전체(10)와, 상기 구동측 회전체(10)에 인접설치되어 압축기(1)의 회전축(1a)에 결합되는 종동측 회전체(20)와, 상기 구동측 회전체(10)의 가장자리를 따라 형성된 적어도 하나 이상의 제 1 연결부(14), 및 상기 제 1 연결부(14)에 대응하여 상기 종동측 회전체(20)에 형성된 제 2 연결부(23)와, 상기 제 1,2 연결부(14)(23)를 연결하여 동력이 전달될 수 있도록 일측이 상기 제 1 연결부(14)와 제 1 핀(40)으로 결합되고 타측은 상기 제 2 연결부(23)와 제 2 핀(50)으로 결합되는 연결부재(30)를 포함하며, 상기 제 1,2 핀(40)(50) 중 적어도 하나 이상은 압축기(1)에 설정치 이상의 토오크가 발생할 경우 파단되도록 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

클러치리스 압축기의 동력전달장치{Power transmit device of clutchless compressor}

본 발명은 클러치리스 압축기의 동력전달장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 엔진으로부터 압축기로의 동력전달시 압축기에 이상 토오크가 발생할 경우 엔진과 압축기간의 동력을 차단함과 아울러 간단한 구조로 이루어져 제조비용이 절감되고 각 부품의 재활용이 가능한 클러치리스 압축기의 동력전달장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 냉방 시스템은 작동유체의 증발, 압축, 응축, 팽창의 순환사이클에 의해 차내온도를 차외온도에 비해 낮게 유지토록 하는 것으로서, 이러한 냉방 시스템을 가능케 하기 위해 증발기, 압축기, 응축기, 팽창밸브를 필수적으로 갖추고 있으며, 상기 압축기는 차량의 엔진과 벨트에 의해 연결되어 엔진동력으로 구동된다.

도 1 및 도 2는 종래 클러치리스 압축기에서 동력전달장치의 일예를 보인 도면으로써, 도시된 바와 같이 클러치리스 압축기는 압축기(1)의 회전축(1a)을 감싸도록 중심부에 노우즈부(2a)를 갖는 하우징(2)과, 상기 노우즈부(2a)의 외주상에 위치하도록 보스(3a)를 가지며 가장자리 둘레에 벨트(4)가 감기는 구동측 회전체(3)와, 상기 노우즈부(2a)와 보스부(3a) 사이에 설치되어 구동측 회전체(3)의 자전을 가능케 하는 베어링(5)으로 구성된다.

그리고, 상기 하우징(2)의 노우즈부(2a)로 부터 돌출된 회전축(1a)의 일단부에는 외주면에 돌출부(6a)가 형성된 종동측 회전체(6)가 볼트 체결되고, 상기 종동측 회전체(6)의 외측에는 내주면에 상기 종동측 회전체(6)의 돌출부(6a)가 삽입되도록 홈부(7a)를 갖는 지지판(7)이 결합되어 있다.

또한, 상기 지지판(7)과, 구동측 회전체(3)의 대향면에는 플라스틱제로 되고 일측이 개방된 원통상의 제 1,2 유지부(8a)(8b)가 각각 구비되어 있으며, 상기 제 1,2 유지부(8a)(8b)의 내부에는 완충고무(9)가 삽입되어 있다.

그리고, 상기 지지판(7)에 구비된 제 1 유지부(8a)에는 압축기에 설정치 이상의 부하 토오크가 작용시 확실하게 파단될 수 있도록 4개의 절개부(8c)가 형성되어 있으며, 상기 완충고무(9)의 외주면 상에는 상기 절개부(8c)에 끼워지는 4개의 돌기(9a)가 형성되어 있다.

따라서, 압축기(1)에 작용하는 토오크가 설정치 이내인 경우에는 구동측 회전체(3)의 회전력은 제 2 유지부(8b), 완충고무(9), 제 1 유지부(8a), 지지판(7) 및 종동측 회전체(6)를 통해 압축기(1)의 회전축(1a)에 전달되어 회전축(1a)을 회전시키게 된다.

이때, 압축기(1)에 작용하는 토오크에 의해 상기 지지판(7)에 형성된 제 1 유지부(8a)가 탄성변형함과 동시에 상기 제 1,2 유지부(8a)(8b)내에 위치하고 있는 완충고무(9)도 상기 유지부(8a)(8b)내에서 탄성변형하기 때문에 압축기(1)측의 부하 토오크의 변동은 상기 제 2 유지부(8b)와 완충고무(9)에 의해 완화된 상태로 구동측 회전체(3)로 전달된다.

반면, 구동측 회전체(3)로부터 압축기(1)의 회전축(1a)에 이르는 동력전달과정에서 압축기(1)에 설정치 이상의 부하 토오크가 작용하게 되면 회전축(1a)과 종동측 회전체(6)는 함께 정지하게 되는데, 이때 구동측 회전체(3)는 계속해서 회전을 할려고 함에 따라 상기 완충고무(9)에 의해 결국 제 1 유지부(8a)가 파단되면서 구동측 회전체(3)로부터 회전축(1a)에 이르는 동력전달경로가 신속하게 끊겨 압축기(1)의 손상을 방지하게 되고, 아울러 부하 토오크의 변동에 의한 진동이나 소음을 억제하게 되는 것이다.

그러나, 상기한 종래의 클러치리스 압축기의 동력전달장치는 상기 구동측 회전체(3)의 일측면에 일측이 개방된 제 2 유지부(8b)를 용착시키고, 이와 대향되는 상기 지지판(7)에도 제 1 유지부(8a)를 용착시킴과 아울러 상기 각 유지부(8a)(8b) 사이에는 완충고무(9)를 삽입함과 동시에 회전축(1a)을 중심으로 한 동일 원주상에 120°간격으로 배치되게 함으로써 동력전달장치를 구성하기 위한 부품수와 제조공정이 증가하고 작업도 복잡하여 제조비용이 증가되는 문제가 있었다.

또한, 상기 제 1 유지부(8a)가 파단된 경우에는 이를 교체하기 위해 상기 지지판(7)에 용착되어 있는 제 1 유지부(8a)를 제거하고 다시 용착하는 작업이 난해하여 상기 종동측 회전체(6) 전체를 교체하게 됨에 따른 비용 증가와 함께 각 부품들의 재활용이 불가능한 문제가 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 구동측 회전체와 종동측 회전체를 연결부재로 연결하되 핀으로 각각 연결 고정하여 압축기에 설정치 이상의 토오크가 발생할 경우 상기 핀 중 어느 하나가 파단되도록 함으로써, 간단한 구조로 이루어져 제조공정 및 제조비용이 감소하고 각 부품들의 재활용이 가능한 클러치리스 압축기의 동력전달장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 클러치리스 압축기에서 동력전달장치의 일예를 보인 일부 단면도,

도 2는 도 1에서 동력전달장치를 확대한 사시도,

도 3은 본 발명의 따른 클러치리스 압축기의 동력전달장치를 나타낸 분해 사시도,

도 4는 본 발명의 따른 클러치리스 압축기의 동력전달장치가 조립된 상태를 나타낸 사시도,

도 5는 도 4에서의 부분 단면도,

도 6은 본 발명의 따른 동력전달장치의 작동전 상태를 나타내는 도면,

도 7은 본 발명의 따른 동력전달장치의 작동중인 상태를 나타내는 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

10: 구동측 회전체 11: 외주테

11a: 벨트홈 12: 내주테

13: 연결판 13a: 핀 구멍

14: 제 1 연결부 14a: 지지턱

15: 제한수단 20: 종동측 회전체

21: 허브 22: 플랜지

23: 제 2 연결부 24: 가이드공

25: 가이드 26: 러버

30: 연결부재 40: 제 1 핀

50: 제 2 핀

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 엔진으로부터 회전동력을 받아 회전하는 구동측 회전체; 상기 구동측 회전체에 인접설치되어 압축기의 회전축에 결합되는 종동측 회전체; 상기 구동측 회전체의 가장자리를 따라 형성된 적어도 하나 이상의 제 1 연결부; 및 상기 제 1 연결부에 대응하여 상기 종동측 회전체에 형성된 제 2 연결부; 상기 제 1,2 연결부를 연결하여 동력이 전달될 수 있도록 일측이 상기 제 1 연결부와 제 1 핀으로 결합되고 타측은 상기 제 2 연결부와 제 2 핀으로 결합되는 연결부재를 포함하며, 상기 제 1,2 핀 중 적어도 하나 이상은 압축기에 설정치 이상의 토오크가 발생할 경우 파단되도록 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

종래에 있어서와 동일한 부분에 대하여는 동일부호를 부여하여 설명하고, 그 반복되는 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명의 따른 클러치리스 압축기의 동력전달장치를 나타낸 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 따른 클러치리스 압축기의 동력전달장치가 조립된 상태를 나타낸 사시도이며, 도 5는 도 4에서의 부분 단면도이고, 도 6은 본 발명의 따른 동력전달장치의 작동전 상태를 나타내는 도면이며, 도 7은 본 발명의 따른 동력전달장치의 작동중인 상태를 나타내는 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 동력전달장치는 압축기(1)의 하우징(2)에 베어링(5)을 개재하여 설치되고 엔진과는 벨트(4)로 연결되어 그 회전동력을 전달받아 회전하는 원형의 구동측 회전체(10)와, 상기 구동측 회전체(10)의 일측에 인접설치되어 압축기(1)의 회전축(1a)에 결합되는 원형의 종동측 회전체(20)로 크게 구성된다.

상기 구동측 회전체(10)는 벨트(4)가 감겨지도록 벨트홈(11a)이 형성되는 외주테(11)와 상기 외주테(11)의 내측으로 일정간격 이격되어 형성되는 내주테(12)와, 상기 외주테(11)와 내주테(12)의 일측을 연결하는 연결판(13)으로 이루어지고 상기 내주테(12)의 내측에는 베어링(5)이 삽입되게 된다.

여기서, 상기 내주테(12)는 스틸 재질로 이루어지고 상기 외주테(11) 및 연결판(13)은 플라스틱 재질로 이루어져 이들이 사출 성형되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 종동측 회전체(20)는 양단이 관통됨과 아울러 내주면에 스플라인부를 구비하여 압축기(1)의 회전축(1a)과 스플라인 결합되는 허브(21)와 상기 허브(21)의 일측에 형성됨과 아울러 상기 구동측 회전체(10)의 연결판(13)에 인접하도록 확장되는 원판형상의 플랜지(22)로 구성된다.

여기서, 상기 허브(21)는 스틸 재질로 이루어지고 상기 플랜지(22)는 플라스틱 재질로 이루어져 이들이 사출 성형되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 구동측 회전체(10)의 연결판(13) 가장자리에는 복수개의 제 1 연결부(14)가 일정 간격으로 형성되고 상기 종동측 회전체(20)의 플랜지(22)에도 상기 제 1 연결부(14)와 대응하는 복수개의 제 2 연결부(23)가 형성되어 있다.

또한, 상기 제 1,2 연결부(14)(23)를 연결하여 상기 구동측 회전체(10)의 회전동력이 상기 종동측 회전체(20)로 전달될 수 있도록 일측이 상기 제 1 연결부(14)에 제 1 핀(40)으로 결합되고 타측은 상기 제 2 연결부(23)와 제 2 핀(50)으로 결합되는 연결부재(30)가 설치된다.

여기서, 상기 제 1,2 핀(40)(50) 중 적어도 하나 이상은 압축기(1)에 설정치 이상의 토오크가 발생할 경우 파단되는 것이 바람직하다.

즉, 본 발명에서는 상기 제 2 핀(50)이 상기 제 1 핀(40) 보다 직경 및 강성이 더 크도록 구성하고 있다. 따라서 압축기(1)에 설정치 이상의 토오크가 발생할 경우 상기 제 1 핀(40)이 파단되는 것이다.

그리고, 상기 제 1 핀(40)은 상기 구동측 회전체(10)와 종동측 회전체(20)를 연결하는 연결부재(30)를 지지할 수 있을 정도의 강성만을 가지며 그 이상의 강성은 갖지 않는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서는 상기 제 2 핀(50)이 파단되거나 상기 제 1,2 핀(40)(50) 모두 파단되어도 무방하다.

계속해서, 상기 제 1 연결부(14)는 상기 연결부재(30)의 일측을 감싸도록 양측이 돌출 형성되어 상기 연결부재(30)가 상기 제 1 핀(40)을 중심으로 회전가능하도록 이루어지는 것이 바람직하지만, 상기 연결부재(30)가 고정되도록 형성될 수도 있다. 아울러 상기 각각의 제 1 연결부(14)가 형성된 상기 연결판(13)에는 제 1 핀(40)이 삽입 고정되도록 핀 구멍(13a)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 제 1 연결부(14)에는 상기 연결부재(30)가 상기 제 1 핀(40)을 중심으로 일정 각도 이상 회전하지 못하도록 회전각을 제한하는 제한수단(15)이 구비되어 있다.

상기 제한수단(15)은 상기 연결부재(30)의 일측을 감싸고 있는 제 1 연결부(14)의 일측에 지지턱(14a)이 상기 연결판(13)을 따라 일정한 길이로 돌출 형성되어 상기 연결부재(30)의 일측면을 지지하도록 구성되는 것이다.

여기서 상기 지지턱(14a)은 상기 제 1 핀(40)의 위치 보다 구동측 회전체(10)의 중심방향으로 더 돌출 되는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 연결부재(30)가 상기 제 1 핀(40)을 중심으로 회전시 그 일측면이 상기 지지턱(14a)에 걸려 더이상 회전되지 않게 되는 것이다.

그리고, 상기 제 2 연결부(23)는 상기 제 2 핀(50)이 내부에서 슬라이딩 될 수 있도록 상기 플랜지(22)의 가장자리를 따라 일정한 각도와 길이를 갖는 가이드공(24)이 형성된다.

상기 가이드공(24)에는 가이드공(24)의 강성을 증가시키고 상기 제 2 핀(50)이 내부에서 슬라이딩시 마찰에 의한 마모를 줄이기 위해 스틸 재질의 가이드(25)가 일체로 사출되어 있다.

그리고, 상기 가이드(25)의 내측에는 상기 제 2 핀(50)이 슬라이딩 할 때 이를 완충하도록 일정한 탄성을 갖는 러버(26)가 구비되어 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 동력전달장치에 따르면, 상기 구동측 회전체(10)의 제 1 연결부(14)와 종동측 회전체(20)의 제 2 연결부(23)를 상기 연결부재(30)로 연결하되 제 1 연결부(14)측에는 상기 연결부재(30)의 일측을 상기 제 1 핀(40)으로 연결 고정하고 제 2 연결부(23)측에는 상기 연결부재(30)의 타측을 상기 제 2 핀(50)으로 연결 고정하는 것이다.

따라서, 상기 구동측 회전체(10)의 회전동력을 상기 종동측 회전체(20)에 전달하게 되며, 이 과정을 설명하면 다음과 같다.

상기 구동측 회전체(10)가 회전하게 되면 상기 연결부재(30)는 상기 제 1핀(40)을 중심으로 회전하게 되지만 일정 각도 이상 회전하게 되면 상기 제 1 연결부(14)의 지지턱(14a)에 걸려 회전이 정지되게 된다.

이때 상기 연결부재(30)의 타측과 종동측 회전체(20)의 제 2 연결부(23)를 연결하는 제 2 핀(50)이 상기 가이드(25) 내측에서 회전방향으로 슬라이딩 하면서 상기 러버(26)를 서서히 압축하게 되며, 상기 압축된 상태의 러버(26)는 상기 연결부재(30)를 통해 전달되는 상기 구동측 회전체(10)의 회전동력을 종동측 회전체(20)에 전달하게 되는 것이다.

그리고, 압축기(1)에 고착 등에 의한 설정치 이상의 부하 토오크가 발생하게 되면 상기 압축기(1)의 회전축(1a)이 정지하게 되고 이와 동시에 상기 종동측 회전체(20)가 정지하게 되는데, 이런 상태에서도 상기 구동측 회전체(10)는 계속 회전할려고 하며 이때의 회전동력은 상기 연결부재(30)를 통해 계속 전달되어짐에 따라 상기 제 2 핀(50)이 상기 러버(26)를 강하게 압축 하게 되고, 이때 한계값을 넘어가게 되면 상기 제 2 핀(50) 보다 상대적으로 약한 강성을 갖는 상기 제 1 핀(40)이 파단되면서 상기 구동측 회전체(10)와 종동측 회전체(20)간의 연결관계가 해제되게 된다.

따라서, 상기 구동측 회전체(10)의 회전동력이 상기 종동측 회전체(20)와 결합되어 있는 압축기(1)로 전달되지 않으므로 압축기(1)의 손상을 미연에 방지할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 구동측 회전체(10)의 동력을 종동측 회전체(20)로 전달하는 구조가 간단함으로써 제조공정 및 제조비용이 감소되어 저렴한 클러치리스 압축기(1)를 제작할 수 있는 것이다.

아울러, 압축기(1)에 설정치 이상의 토오크가 발생할 경우 상기 제 1 핀(40)만 파단되고 그 외 다른 부품은 파손되지 않아 나중에 상기 제 1 핀(40)만 교체하면 되기 때문에 다른 부품들은 재활용하여 사용이 가능한 것이다.

상기한 본 발명에 따르면, 상기 구동측 회전체와 종동측 회전체의 각 연결부를 연결부재로 연결하되 서로 다른 강성 또는 다른 직경을 가진 핀으로 연결 고정하고 압축기에 설정치 이상의 토오크가 발생할 경우 강성 및 직경이 작은 핀만 파단되도록 함으로써, 간단한 구조로 이루어져 제조공정 및 제조비용이 감소되는 것이다.

또한, 상기 파단되는 핀만 교체하면 되기 때문에 다른 구성 부품들의 재활용이 가능한 것이다.

Claims (9)

1. 엔진으로부터 회전동력을 받아 회전하는 구동측 회전체(10);

   상기 구동측 회전체(10)에 인접설치되어 압축기(1)의 회전축(1a)에 결합되는 종동측 회전체(20);

   상기 구동측 회전체(10)의 가장자리를 따라 형성된 적어도 하나 이상의 제 1 연결부(14); 및 상기 제 1 연결부(14)에 대응하여 상기 종동측 회전체(20)에 형성된 제 2 연결부(23);

   상기 제 1,2 연결부(14)(23)를 연결하여 동력이 전달될 수 있도록 일측이 상기 제 1 연결부(14)와 제 1 핀(40)으로 결합되고 타측은 상기 제 2 연결부(23)와 제 2 핀(50)으로 결합되는 연결부재(30)를 포함하며, 상기 제 1,2 핀(40)(50) 중 적어도 하나 이상은 압축기(1)에 설정치 이상의 토오크가 발생할 경우 파단되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 클러치리스 압축기의 동력전달장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 연결부(14)는 상기 연결부재(30)의 일측을 감싸도록 형성되어 상기 연결부재(30)가 상기 제 1 핀(40)을 중심으로 회전가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 클러치리스 압축기의 동력전달장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 연결부(14)는 상기 연결부재(30)의 일측을 감싸도록 형성되어 상기 연결부재(30)가 상기 제 1 핀(40)으로 고정되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 클러치리스 압축기의 동력전달장치.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 연결부(14)에는 상기 연결부재(30)의 회전각을 제한하는 제한수단(15)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 클러치리스 압축기의 동력전달장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 제한수단(15)은 상기 제 1 연결부(14)의 일측에 지지턱(14a)이 일정한 길이로 돌출 형성되어 상기 연결부재(30)의 일측면을 지지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 클러치리스 압축기의 동력전달장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 연결부(23)는 상기 제 2 핀(50)이 내부에서 슬라이딩 되도록 상기 종동측 회전체(20)의 플랜지(22)에 가장자리를 따라 일정한 각도로 가이드공(24)이 형성되는 것을 특징으로 하는 클러치리스 압축기의 동력전달장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 가이드공(24) 내측에 가이드(25)가 일체사출되어 상기 제 2 핀(50)이 가이드(25) 내측에서 슬라이딩 되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 클러치리스 압축기의 동력전달장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 가이드(25) 내측에는 상기 제 2 핀(50)을 완충시키는 러버(26)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 클러치리스 압축기의 동력전달장치.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제 1,2 핀(40)(50) 중 어느 하나의 직경과 강성은 다른 하나 보다 더 큰 것을 특징으로 하는 클러치리스 압축기의 동력전달장치.