KR20040110273A - 클러치리스 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 클러치리스(clutchless) 압축기에 관한 것으로, 특히 자동차 엔진에 의해 구동되는 압축기에 있어서 과부하 토오크가 발생하면, 엔진으로부터 압축기로의 동력 전달을 차단하는 구조를 가지는 클러치리스 압축기에 관한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 클러치리스 압축기는, 엔진의 구동력에 의해 구동되는 풀리와; 상기 풀리의 중앙에 설치되는 베어링보어 및; 상기 풀리의 일측면에 설치되어 압축기의 축을 구동하는 디스크플레이트를 포함하고, 상기 베어링보어의 상기 디스크플레이트에 대향하는 면에는 다수의 파단부가 돌출형성되며, 상기 디스크플레이트의 상기 파단부에 대향하는 위치에는 상기 파단부가 삽입고정되는 동수의 고정홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

클러치리스 압축기{Clutchless Compressor}

본 발명은, 클러치리스(clutchless) 압축기에 관한 것으로, 특히 자동차 엔진에 의해 구동되는 압축기에 있어서 과부하 토오크가 발생하면, 엔진으로부터 압축기로의 동력 전달을 차단하는 구조를 가지는 클러치리스 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 냉방시스템은 냉매의 압축, 응축, 팽창, 증발의 순환사이클에 의해 차내의 온도를 외부의 온도보다 낮게 유지하는 것으로서, 이러한 순환사이클을 구성하는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기를 필수적으로 구비하고 있다.

최근에는, 상기 압축기로서 냉방상태에 따라 필요한 동력을 조절할 수 있는 가변용량형 압축기(variable compressor)의 수요가 점차 증대되고 있는데, 이러한 가변용량형 압축기에서는 엔진으로부터 압축기로 전달되는 구동력을 단속하는 클러치를 생략하는 것도 가능하다.

그런데, 상기와 같은 클러치리스 압축기에 있어서, 압축기 내부에 시징 (seizing) 등의 고장이 발생한 경우, 통상의 전달 토오크보다 상당히 큰 과부하 토오크가 발생하여, 압축기를 구동하는 풀리의 회전이 멈추게 되는 상황이 발생할 수가 있다. 이때, 엔진에 의해 구동되는 벨트는 풀리 위에서 계속 미끄러지게 되므로, 벨트에 마모가 생기고 이때 발생하는 저항열에 의해 벨트가 파단되는 문제가 있게 된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 대한민국 특허공개공보 10-2000-29525호에는 동력전달을 차단하는 구조를 가진 클러치리스 압축기가 개시되어 있다.

도 1은, 상기 종래의 클러치리스 압축기의 측단면도이고, 도2는, 도1의 압축기의 풀리 및 커버플레이트의 사시도이다.

도1에 도시한 바와 같이, 종래의 클러치리스 압축기는, 벨트(11)에 의해 엔진과 연결되는 원형의 풀리(10)와, 상기 풀리(10)의 일측면에 근접 설치되어 압축기(1)의 동력축(1a)과 연결되는 원형의 커버플레이트(20)로 크게 구성되며, 상기 풀리(10)와 커버플레이트(20)는 연결수단(30)에 의해 결합된다.

상기 연결수단(30)은, 도2에 도시한 바와 같이, 풀리(10)에 결합된 피 파단부재(31)와, 상기 커버플레이트(20)의 풀리와 대향하는 면에 설치되어 상기 피 파단부재(31)와 결합되는 파단부재(32)로 구성되는데, 상기 피 파단부재(31)는, 외주면 상에 적어도 하나 이상의 홈(311)을 구비한 연질재의 외체(310)와; 상기 외체 (310)에 의해 둘러싸이며, 상기 파단부재(32)에 의해 외체(310)가 파손되었을 때에 공전(空轉)이 가능하도록 파단부재(32)와의 간섭을 회피하기 위한 회피홈(313)을 구비한 내체(312)로 구성된다. 또한, 상기 파단부재(32)는, 파단부재 몸체(320)와; 상기 파단부재 몸체(320)의 양쪽으로부터 연장되어 상기 외체(310)의 외주면에 형성된 홈(311)에 끼워지는 돌출부(321)로 구성된다.

상기 파단부재(32)가 상기 피 파단부재(31)에 고정됨으로써 풀리(10)로부터 커버플레이트(20)로 동력이 전달되는데(도1 부분확대도 참조), 이 때, 압축기(1) 측에 소정치 이상의 토오크가 발생하게 되면, 파단부재(32)에 비해 상대적으로 취약한 강도를 갖고 있는 피 파단부재(31)의 외체(310)가 파단되어 내체(312)로부터 분리되고, 파단부재(32)의 돌출부(321)는 상기 회피홈(313)을 통과하게 되므로 동력 전달이 차단되게 된다.

이러한 종래의 클러치리스 압축기에서는, 파단된 외체(310)가 계속 커버플레이트(20)의 내부에 남아있게 되므로 상기 회피홈(313)을 막는 경우가 발생할 수 있는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같은 종래의 연결수단(30)은, 소정의 형상을 가진 외체(310) 및 내체(312)로 이루어진 피 파단부재(31)와; 상기 피 파단부재(31)를 풀리(10)에 결합시키는 리벳 등의 연결수단과; 소정의 형상으로 이루어진 파단부재(32)와; 상기 파단부재(31)를 커버플레이트(20)에 결합시키는 리벳 등의 연결수단을 포함하게 되어, 많은 부품을 필요로 하게 되므로, 제작단가 및 조립비용이 상승하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 부품의 형상이 간단해서 가공이 용이하고, 조립시간과 비용이 절감되는 구조의 클러치리스 압축기를 제공하는데 목적이 있다.

도1은, 종래의 클러치리스 압축기의 측단면도이다.

도2는, 도1의 풀리 및 커버플레이트의 사시도이다.

도3은, 본 발명에 따른 클러치리스 압축기의 분해사시도이다.

도4는, 도2의 결합단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10,100... 풀리, 20,200... 디스크플레이트,

21... 연결홈, 201... 고정홈,

30... 연결부재, 31... 밀착부,

32... 연결부, 33... 파단부,

34... 돌출부, 300... 베어링보어,

301... 파단부, 40,400...완충부재(완충부재),

50,500... 베어링.

상기 과제를 해결하기 위한 클러치리스 압축기는, 엔진의 구동력에 의해 구동되는 풀리와; 상기 풀리의 중앙에 설치되는 베어링보어 및; 상기 풀리의 일측면에 설치되어 압축기의 회전축을 구동하는 디스크플레이트를 포함하고, 상기 베어링보어의 상기 디스크플레이트에 대향하는 면에는 다수의 파단부가 돌출형성되며, 상기 디스크플레이트의 상기 파단부에 대향하는 위치에는 상기 파단부가 삽입고정되는 동수의 고정홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 파단부는 3개 이상 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 파단부와 상기 고정홈 사이에는 완충부재가 몰딩 또는 조립되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 풀리는 상기 베어링보어의 외주면에 사출되어 상기 베어링보어와 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

이하에는, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 클러치리스 압축기의 실시예를 상세하게 설명한다.

도3은 본 발명에 따른 클러치리스 압축기의 분해사시도이고, 도 4는 도3의 결합단면도이다.

도3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 클러치리스 압축기는, 엔진에 의해 구동되는 풀리(100)와, 상기 풀리(100)의 내주면에 밀착되어 고정되며 일측면에는 축방향으로 다수(多數)의 파단부(301)가 형성된 베어링보어(300)와, 상기 베어링보어(300)의 일측면에 설치되어 상기 파단부(301)에 의해 상기 베어링보어(300)와 결합되는 한편, 압축기와 연결되는 디스크플레이트(200)를 포함한다.

상기 풀리(100)의 내주면에 설치되는 상기 베어링보어(300)는, 스틸(steel)재료를 소결 등의 방법에 의해 형성되는 것이 바람직하며, 상기디스크플레이트(200)에 대향하는 측면에는 다수(多數, 도면에서는 3개)의 파단부(301)가 형성된다.

상기 파단부(301)는, 소정치 이상의 토오크가 작용하게 되면 파단되도록 형성되며, 상기 풀리(100)와 상기 디스크플레이트(200)를 연결하는 기능을 수행한다.

또한, 상기 베어링보어(300)의 내부면에는 베어링(500)이 밀착고정된다.

도면에서는 상기 파단부(301)가 3개로 형성된 경우를 도시하였지만, 상기 파단부(301)는 반드시 3개로 한정되지는 않고, 토오크의 고른 지지를 위하여 3개 이상으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 풀리(100)는, 전술한 바와 같이 금속재료로 형성되는 상기 베어링보어(300)의 외주에 플라스틱 재료가 사출되어 상기 베어링보어(300)와 일체로 형성되는 것이 바람직하며, 그 외주면에는 엔진에 의해 구동되는 벨트(미도시)가 설치된다.

상기 디스크플레이트(200)의 풀리(100)와 대향하는 면에는 상기 파단부(301)에 대응하는 상기 파단부(301)와 동수(同數)의 고정홈(201)이 형성되어, 상기 파단부(301)가 상기 고정홈(201)에 끼워진 상태로 고정된다.

여기에서, 상기 파단부(301)와 상기 고정홈(201) 사이에는, 도4에 도시한 바와 같이, 완충부재(400)가 몰딩되는 것이 바람직한데, 상기 완충부재(400)로는 고무 또는 플라스틱등이 가능하다. 상기 완충부재(400)는 압축기가 구동시에 발생하는 충격을 완화하고 진동을 경감시키는 기능을 수행한다.

상기와 같이 형성된, 본 발명에 따른 클러치리스 압축기의 작동을 설명한다.

엔진(미도시)과 연결된 벨트(미도시)에 의해 풀리(100)가 구동되면, 회전토오크는 베어링보어(300)를 거쳐서 디스크플레이트(200)로 전달되어, 상기 허브 (202)에 연결된 압축기 회전축(미도시)이 구동된다.

이 때, 압축기 내부에 시징(seizing) 등의 고장이 발생하여 축의 회전이 멈추게 되면 디스크플레이트(200)에는 회전시의 토오크보다 더 큰 토오크가 걸리게 되고, 상기 토오크가 소정치를 초과하는 경우 베어링보어(300)의 파단부(301)가 파단된다.

그리하여, 압축기 회전축과 연결된 디스크플레이트(200)는 회전을 멈추게 되는 반면에, 풀리(100)는 계속 회전을 하게 되므로 풀리(100)의 외주면에 설치된 벨트가 미끄러져서 파손되는 상황은 발생하지 않게 된다.

본 발명에 따른 클러치리스 압축기에 있어서는, 종래의 복잡한 형상의 연결부재 대신에 그 형상이 단순한 베어링보어를 사용하므로, 부품의 가공이 용이하여 조립시간과 제조비용이 절감되는 장점이 있다.

Claims (3)

1. 엔진의 구동력에 의해 구동되는 풀리(100)와; 상기 풀리(100)의 중앙에 설치되는 베어링보어(300) 및; 상기 풀리(100)의 일측면에 설치되어 압축기의 회전축을 구동하는 디스크플레이트(200)를 포함하는 클러치리스 압축기에 있어서,

   상기 베어링보어(300)의 상기 디스크플레이트(200)에 대향하는 면에는 다수의 파단부(301)가 돌출형성되고,

   상기 디스크플레이트(200)의 상기 파단부(301)에 대향하는 위치에는 상기 파단부(301)가 삽입고정되는 동수의 고정홈(201)이 형성되는 것을 특징으로 하는 클러치리스 압축기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 파단부(301)와 상기 고정홈(201) 사이에는 완충부재(400)가 몰딩되는 것을 특징으로 하는 클러치리스 압축기.
3. 제1항에 있어서,

   상기 풀리(100)는, 상기 베어링보어(300)의 외주면에 사출되어 상기 베어링보어(300)와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 클러치리스 압축기.