KR20080010726A

KR20080010726A - 압축기의 동력전달구조

Info

Publication number: KR20080010726A
Application number: KR1020060071114A
Authority: KR
Inventors: 오성택; 배성민
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2006-07-28
Filing date: 2006-07-28
Publication date: 2008-01-31

Abstract

본 발명은 차량의 공조장치에서 사용되는 압축기에 과부하 토크가 발생될 경우 엔진으로부터 압축기로의 동력 전달을 차단하는 압축기의 동력전달구조에 관한 것으로서, 구동원으로부터 전달된 회전력에 의해 회전되는 풀리에 체결되는 구동축 결합부재(10)와; 압축기의 구동축에 결합되는 허브로 회전력을 전달하는 종동축 결합부재(30)와; 상기 구동축 결합부재(10)와 종동축 결합부재(30)를 풀리의 회전방향으로 연결하고 압축기에 설정치 이상의 토크가 발생할 경우 파단되어 분리되는 파단부재(20)를 포함하는 압축기의 동력전달구조에 있어서, 상기 파단부재(20)는, 상기 종동축 결합부재(30)와 연결되는 제1파단부(22)와, 상기 구동축 결합부재(10)와 연결되는 제2파단부(23)와, 상기 제1 및 제2파단부(22)(23)를 연결하는 브리지(25)로 구성되며, 상기 제1파단부에 단(段)이 구비되도록 상기 종동축 결합부재(30)에 비해 작은 두께로 형성된 것을 특징으로 한다.

따라서, 압축기의 고장 등으로 설정치 이상의 토크가 발생한 경우 풀리에 연결된 이너 링과 허브에 연결된 아우터 링을 연결하는 브리지 부분이 조각 형태로 분리되어 풀리의 회전을 저해하지 않게 된다.

클러치, 압축기, 리미터, 토크, 단, 노치, 파단, 조각

Description

압축기의 동력전달구조{Power Transfer Assembly for Compressor}

도 1은, 일반적인 압축기의 동력전달구조가 도시된 분해 사시도.

도 2는, 종래의 압축기용 리미터 구조가 도시된 사시도.

도 3은, 본 발명에 의한 압축기의 동력전달구조가 도시된 사시도.

도 4는, 본 발명의 압축기의 동력전달구조에서 브리지가 조각형태로 파손된 상태가 도시된 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 인너 링(Inner Ring; 구동축 결합부재)

20: 리미터(Limiter; 파단부재)

21: 플랜지(Flange)

22: 제1파단부

23: 제2파단부

24: 노치(Notch)

25: 브리지(Bridge)

30: 아우터 링(Outer Ring; 종동축 결합부재)

본 발명은 차량의 공조장치에서 사용되는 압축기의 동력전달구조에 관한 것으로서, 특히 압축기에 과부하 토크가 발생될 경우 엔진으로부터 압축기로의 동력 전달을 차단하는 리미터의 구조를 변경한 압축기의 동력전달구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 공조장치는 냉매를 이용하여 차 실내의 온도를 외부의 온도보다 낮게 유지하는 장치로서, 냉매의 순환 사이클을 구성하기 위하여 압축기와 응축기 및 증발기를 구비하고 있다. 여기서, 상기 압축기는 냉매를 압축 및 압송하는 장치이며, 엔진의 동력에 의해 구동된다. 통상적으로 공조장치의 냉방능력은 압축기의 냉매 토출량에 의해 결정되므로, 냉매 토출량을 조절하기 위하여 압축기의 구동력을 변화시킬 수 있도록 압축기와 엔진을 연결하는 동력전달구조에는 엔진으로부터의 동력전달을 단속하는 클러치가 구비된다.

그런데, 최근에는 냉방수요에 따라 냉매 토출량을 조절할 수 있는 가변용량형 압축기가 개발되어 사용되고 있는바, 가변용량을 압축기는 상기한 클러치를 구비하지 않더라도 공조장치의 냉방수요에 맞게 압축기를 구동할 수 있다. 이와 같이 클러치를 구비하지 않는 압축기는 항상 엔진에 연결되어 있다.

그런데, 상기한 압축기는 압축기 내부에 씨징 등의 고장 또는 압축기의 고착 등으로 인하여 통상의 전달 토오크에 비해 상당히 큰 이상 토오크에 의한 과부하가 가해지하는 경우, 압축기를 구동하는 풀리의 회전이 멈추게 되는 상황이 발생할 수 있다. 이때에도 엔진으로부터 압축기로 구동력이 전달되고 있으므로, 엔진에 의해 구동되는 벨트가 풀리 위에서 계속 미끄러지는 현상이 야기된다. 이로 인하여 엔진 과 압축기를 연결하는 벨트에 마모가 발생하고, 벨트와 풀리의 마찰에 의한 저항열에 의해 벨트가 파단될 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 풀리의 회전력을 압축기의 구동축으로 연결하는 압축기의 동력전달구조에서는 일정 이상의 토크가 발생할 경우 풀리와 압축기의 구동축의 연결을 차단하도록 하고 있다.

일반적으로 압축기의 동력전달구조는 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진(미도시)으로부터 전달된 구동력에 의해 회전되는 풀리(Pully, 50)와, 상기 풀리(50)의 일측면에 구비되어 압축기의 구동축과 연결되는 허브(Hub, 55)와, 상기 풀리(50)의 일측에 결합되어 회전되는 이너 링(Inner Ring, 51)과, 상기 허브(55)에 연결되어 회전되는 아우터 링(Outer Ring, 52)과, 상기 이너 링(51)과 아우터 링(52)을 연결하여 풀리(50)의 회전력을 상기 허브(55)로 전달함과 아울러 압축기(60)에 설정치 이상의 토크가 발생할 경우 파단되어 이너 링(51)과 아우터 링(52)의 연결을 차단하는 리미터(Limiter, 53)와, 상기 아우터 링(52)과 상기 허브(55)를 연결하고 충격을 흡수하는 댐퍼(Damper, 54)를 포함하고 있다.

상기한 압축기의 동력전달구조는 풀리(50)의 회전력이 허브(55)로 전달되어 압축기가 구동되도록 하고 있다. 즉, 풀리(50)가 회전함에 따라 이너 링(51)이 회전되고, 상기 이너 링(51)에 리미터(53)로 연결된 아우터 링(52) 역시 회전하게 된다. 따라서, 상기 아우터 링(52)의 회전력이 상기 댐퍼(54)를 통해 허브(55)로 전달되며, 상기 허브(55)에 결합된 구동축이 회전되면서 압축기를 구동하게 된다.

여기서, 상기 리미터(53)는 상기 압축기에 설정치 이상의 토크가 발생하는 경우에 파단되어 이너 링(51)과 아우터 링(52)의 연결을 차단하게 된다. 즉, 압축기에 씨징이 발생하거나 압축기가 고착되는 등의 이유로 설정치 이상의 토크가 발생하여 아우터 링(52)이 회전하지 않는 경우, 리미터(53)가 파단되어 이너 링(51)과 아우터 링(52)을 분리시킴으로써 압축기의 구동 여부에 무관하게 풀리(50)가 회전될 수 있도록 한다.

또, 상기 이너 링(51)과 아우터 링(52) 및 리미터(53)는 하나의 구조체를 이루게 되는데, 이를 리미터 구조라 한다. 이러한 리미터 구조의 형태 또는 구성에 따라 압축기의 동력전달구조의 과부하 차단 기능이 변화하게 된다.

종래의 압축기의 리미터 구조는 도 2에 도시된 바와 같이, 풀리에 결합되어 회전되는 이너 링(71)과, 허브로 회전력을 전달하는 아우터 링(72)과, 상기 이너 링(71)과 아우터 링(72)을 풀리의 회전방향으로 연결하고 압축기에 설정치 이상의 토크가 발생할 경우 파단되어 분리되는 브리지(73)로 구성되며, 플라스틱 소재 등이 몰딩된 구조로 되어 있다.

여기서, 상기 브리지(73)는 상기 이너 링(71)과 연결되는 내측부에 응력이 집중되므로, 설정치 이상의 토크가 발생할 경우 이너 링(71)과의 연결부가 먼저 파단된다.

그런데, 상기 브리지(73)와 이너 링(71)의 연결부위만 파단되는 경우에는 아우터 링(72)에 연결되어 있는 브리지(73)로 인해 풀리의 회전이 방해받을 수 있게 된다. 따라서, 아우터 링(72)과 브리지(73)의 연결부위 역시 파단시키는 것이 바람직한데, 이를 위해서는 별도의 부재를 설치하여야 한다.

다시 말해서, 종래의 압축기의 동력전달구조는 브리지 부분이 홀더 부분인 아우터 링으로부터 완전히 분리되지 않아 풀리의 회전을 저해하게 되고, 이 부분을 완전히 분리시키기 위해서는 별도의 부재를 설치하여야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 압축기에 과다한 토크가 발생할 경우 파단되는 파단부재의 내측부는 물론 외측부 역시 용이하게 파단되어 브리지 부분이 조각 형태로 분리되어 풀리의 회전이 용이하게 한 압축기의 동력전달구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 압축기의 동력전달구조에 따르면, 구동원으로부터 전달된 회전력에 의해 회전되는 풀리에 체결되는 구동축 결합부재와; 압축기의 구동축에 결합되는 허브로 회전력을 전달하는 종동축 결합부재와; 상기 구동축 결합부재와 종동축 결합부재를 풀리의 회전방향으로 연결하고 압축기에 설정치 이상의 토크가 발생할 경우 파단되어 분리되는 파단부재를 포함하는 압축기의 동력전달구조에 있어서, 상기 파단부재는 상기 종동축 결합부재와 연결되는 제1파단부와, 상기 구동축 결합부재와 연결되는 제2파단부와, 상기 제1 및 제2파단부를 연결하는 브리지로 구성되며, 상기 제1파단부에 단이 구비되도록 상기 종동축 결합부재에 비해 작은 두께로 형성된 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 압축기의 동력전달구조에 따르면, 상기 구동축 결합부재와 상기 파단부재는 동일한 두께로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 압축기의 동력전달구조에 따르면, 상기 파단부재는 제2파단부의 폭이 브리지에 비해 좁게 형성되거나, 상기 제2파단부에는 소정 크기의 노치가 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 압축기의 동력전달구조를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 의한 압축기의 동력전달구조가 도시된 사시도이고, 도 4는 본 발명의 압축기의 동력전달구조에서 브리지가 조각형태로 파손된 상태가 도시된 도면이다.

본 발명에 의한 압축기의 동력전달구조는, 엔진 등의 구동원으로부터 전달된 회전력에 의해 회전되는 풀리에 체결되는 이너 링(10)과; 압축기의 구동축에 결합되는 허브로 회전력을 전달하는 아우터 링(30)과; 상기 이너 링(10)과 아우터 링(30)을 풀리의 회전방향으로 연결하고 압축기에 설정치 이상의 토크가 발생할 경우 파단되어 분리되는 리미터(20)를 포함한다.

이때, 상기 리미터는 상기 아우터 링(30)과 연결되는 제1파단부(22)에 단이 구비되도록 상기 아우터 링(30)에 비해 작은 두께로 형성되고, 상기 이너 링(10)과는 동일한 두께로 형성된다. 그리고, 상기 리미터(20)는, 상기 이너 링(10)에 결합되는 플랜지(21)와, 상기 플랜지(21)의 외측으로부터 돌출되어 상기 아우터 링(30)에 연결되는 브리지(25)로 구성된다.

이때, 상기 리미터는 상기 제1파단부외에 상기 플랜지(21)와 브리지(25)가 연결되는 제2파단부(23)를 구비하며, 상기 제2파단부(23)는 그 폭이 브리지(25)에 비해 좁게 형성되거나 소정 크기의 노치(24)가 형성된다. 따라서, 압축기에 과다한 부하가 발생하는 경우 제2파단부 역시 빠르게 파단된다.

그리고, 상기 이너 링(10)과 아우터 링(30) 및 리미터(20)는 동일 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 소결체나 스틸, 주물, Al/Mg 합금, 플라스틱 등 취성이 강화된 재료로 형성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 압축기의 동력전달구조는 압축기에 이상 토크가 발생하면 리미터의 브리지가 조각 형태로 파손되어 이너 링과 아우터 링을 분리시킴으로써 풀리의 회전을 저해하지 않게 된다.

엔진에 연결된 풀리의 회전에 의해 이너 링(10)이 회전하게 되고, 상기 이너 링(10)에 리미터(20)로 연결된 아우터 링(30)이 회전하게 된다. 따라서, 아우터 링(30)이 연결된 허브가 회전하게 되며, 허브에 결합된 압축기 구동축이 회전되어 압축기가 구동된다.

만약, 압축기에 고장이 생기거나 압축기의 고착 등으로 인하여 압축기가 회전하지 않게 되면, 압축기에 연결된 아우터 링(30) 역시 회전하지 않게 된다. 그러나, 엔진에 의해 회전되는 풀리에 체결된 이너 링(10)은 계속 회전되고 있으므로, 이너 링(10)과 아우터 링(20)을 연결하는 리미터(20)에 비틀림 토크가 발생하게 된다. 이 비틀림 토크는 리미터(20)에 과부하를 유발하게 되고, 이 과부하로 인한 스트레스는 리미터(20)의 브리지(25)와 아우터 링(30)의 연결부인 제1파단부(22) 및 리미터(20)의 플랜지(21)와 브리지(25)의 연결부인 제2파단부(23)에 집중된다.

따라서, 제1파단부(22) 및 제2파단부(23)가 파단되고, 이너 링(10)과 아우터 링(30)의 연결이 차단되어, 상기 아우터 링(30)의 정지된 것과 무관하게 이너 링(10)이 회전될 수 있어 풀리의 회전은 방해받지 않게 된다.

이때, 상기 제1파단부(22)가 단의 형태로 되어 있으므로, 설정치 이상의 이상 토크가 발생하면 제1파단부(22)가 용이하게 파단된다. 또한, 상기 제2파단부(23)가 브리지(25)의 다른 부분에 비해 폭이 좁게 형성되거나 제2파단부(23)에 노치(24)가 형성되어 있으므로 제2파단부(23) 역시 용이하게 파단된다.

이와 같이 압축기의 이상으로 리미터(20)에 설정치 이상의 토크가 발생하는 경우, 제1파단부(22)와 제2파단부(23)가 모두 용이하게 파단되므로, 리미터(20)의 브리지(25)가 조각 형태로 분리된다. 따라서, 이너 링(10)과 아우터 링(30)이 완전히 분리되고, 이너 링(10)에 연결된 풀리는 아무런 방해를 받지 않고 회전하게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 압축기의 동력전달구조에 따르면, 압축기의 고장 등으로 설정치 이상의 토크가 발생한 경우 풀리에 연결된 이너 링과 허브에 연결된 아우터 링을 연결하는 브리지 부분이 조각 형태로 분리되어 풀리의 회전을 저해하지 않는 효과가 있다.

Claims

구동원으로부터 전달된 회전력에 의해 회전되는 풀리에 체결되는 구동축 결합부재(10)와; 압축기의 구동축에 결합되는 허브로 회전력을 전달하는 종동축 결합부재(30)와; 상기 구동축 결합부재(10)와 종동축 결합부재(30)를 풀리의 회전방향으로 연결하고 압축기에 설정치 이상의 토크가 발생할 경우 파단되어 분리되는 파단부재(20)를 포함하는 압축기의 동력전달구조에 있어서,

상기 파단부재(20)는, 상기 종동축 결합부재(30)와 연결되는 제1파단부(22)와, 상기 구동축 결합부재(10)와 연결되는 제2파단부(23)와, 상기 제1 및 제2파단부(22)(23)를 연결하는 브리지(25)로 구성되며, 상기 제1파단부(22)에 단(段)이 구비되도록 상기 종동축 결합부재(30)에 비해 작은 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 압축기의 동력전달구조.
제1항에 있어서,

상기 구동축 결합부재(10)는 상기 파단부재(20)와 동일한 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기의 동력전달구조.
제1항에 있어서,

상기 파단부재(20)는, 상기 제2파단부(23)의 폭이 브리지(25)에 비해 좁게 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기의 동력전달구조.
제1항 또는 제3항에 있어서,

상기 제2파단부(23)에는 소정 크기의 노치(24)가 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기의 동력전달구조.
제1항에 있어서,

상기 구동축 결합부재(10)와 종동축 결합부재(30) 및 파단부재(20)는, 취성이 강화된 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기의 동력전달구조.