KR20090018488A - 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체가 개시된다. 개시된 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체는, 압축기의 구동축과 결합하는 허브와; 이 허브의 둘레부에 배치되며 필드코일 어셈블리에 의한 흡인자속에 의해 풀리에 흡착되어 압축기의 구동축에 선택적으로 동력을 전달하는 디스크; 및 허브와 디스크에 그 양단부가 각각 고정되어 상기 디스크에 탄성력을 제공하는 리프스프링을 구비하는 것으로서, 리프스프링은 그 내측에 형성된 다수의 슬롯에 의해 이격 배치된 다수의 리브를 포함한다.

이와 같은 본 발명의 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 의하면, 필드코일에 전원이 인가되어 클러치가 온(On)될 때, 슬롯에 의해 일정 간격으로 이격 배치된 다수의 리브가 비틀림 토크에 의해 쉽게 변형될 수 있기 때문에 비틀림에 대한 댐핑 효과를 줄 수 있다. 따라서 클러치가 온(On)될 때 디스크에 미치는 순간적인 비틀림 토크를 줄여줌으로써 급격한 토크 변동으로 인한 디스크와 풀리의 마찰면 사이에서 슬립(Slip)이 발생하는 것을 방지하여 클러치 및 압축기의 내구성을 향상시킬 수 있다.

전자크러치, 리프스프링, 슬롯, 리브

Description

전자클러치용 디스크 및 허브 조립체{Assembly of disk and hub for electro magnetic clutch}

본 발명은 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 관한 것으로서. 보다 상세하게는 엔진의 동력을 차량용 공기조화장치를 구성하는 압축기로 선택적으로 전달하기 위하여 단속 작용을 하는 전자클러치용 디스크 및 허브 조립 체에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차용 공기조화장치를 구성하는 압축기는 엔진의 동력으로 구동하면서 증발기로부터 공급되는 냉매를 압축하여 응축기로 보내는 장치로서, 전자클러치의 단속 작용에 의하여 엔진의 동력을 선택적으로 전달받아 구동하도록 설치된다.

상기 압축기로 엔진의 동력을 전달하는 전자클러치는, 압축기에 베어링을 매개로 회전 가능하게 설치되는 풀리와, 이 풀리에 삽입되는 형태로 압축기에 지지되어 전원 인가에 따라 흡인자속을 발생하는 필드코어 유니트와, 허브를 통해 압축기의 구동축과 연결되고 상기 필드코어 유니트의 필드코일에서 발생하는 흡인자속에 의하여 디스크가 풀리의 마찰면에 흡착되거나 마찰면으로부터 이간됨으로써 엔진의 동력을 압축기의 구동축에 선택적으로 전달하는 디스크 및 허브 조립체를 포함한다.

도 1에는 종래 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체의 일례를 나타낸 분해 사시도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 디스크 및 허브 조립체(1)는, 압축기의 구동축(미도시)과 결합하는 허브(10)와; 이 허브(10)의 둘레부에 배치되며 필드코일 어셈블리(미도시)에 의한 흡인자속에 의해 풀리(미도시)에 흡착되어 압축기의 구동축에 선택적으로 동력을 전달하는 디스크(20); 및 상기 허브(10)와 디스크(20)에 그 양단부(31)(32)가 각각 고정되어 상기 디스크(20)에 탄성력을 제공하는 리프스프링(30)을 구비한다.

상기 리프스프링(30)의 양단부(31)(32)에는 각각 구멍(31a)(32a)이 관통 형성되어 있다. 따라서 상기 리프스프링(30)의 일단부(31)는 리벳(50)을 매개로 상기 허브(10)에 결합되고, 타단부(32)는 리벳(55)을 매개로 디스크(20)와 결합된다.

이러한 종래의 디스크 및 허브 조립체(1)에 있어서는, 필드코일 어셈블리의 필드코일에 전원이 인가되면 필드코일의 자속 흡인력에 의하여 디스크(20)가 엔진의 동력을 전달받아 회전하는 풀리 쪽으로 이동하여 풀리의 마찰면에 흡착됨으로써, 이때에 마찰력에 의하여 엔진의 동력이 디스크(20) 및 허브(10)를 통하여 압축기의 구동축에 전달되는 것이다.

그리고 필드코일에 대한 전원 인가가 중단되면 상기 리프스프링(30)의 탄성 복원력에 의하여 디스크(20)가 풀리의 마찰면으로부터 이간됨으로써 압축기의 구동 축으로 전달되는 동력이 차단된다.

그런데, 상술한 바와 같은 종래의 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체(1)에 있어서는, 필드코일에 전원이 인가되어 클러치가 온(On)될 때, 리프스프링(30)이 비틀림 토크에 의해 순간적으로 발생하는 충격에너지를 흡수하지 못하고 디스크(20)에 과도한 비틀림 토크를 전달하게 된다. 이러한 과도한 비틀림 토크로 인하여 디스크(20)의 마찰면에는 과도한 마모 현상이 발생하게 되며, 이 때문에 디스크(20)와 풀리의 마찰면 사이에서는 미세 슬립(Slip)이 지속되면서 결국 클러치와 압축기의 내구수명을 단축시키게 된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 비틀림 토크에 의해 순간적으로 발생하는 충격에너지를 흡수함으로써, 디스크와 풀리의 마찰면 사이에서 미세 슬립이 지속적으로 발생하는 것을 방지하여 클러치와 압축기의 내구수명을 향상시킨 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체는, 압축기의 구동축과 결합하는 허브와; 상기 허브의 둘레부에 배치되며 필드코일 어셈블리에 의한 흡인자속에 의해 풀리에 흡착되어 압축기의 구동축에 선택적으로 동력을 전달하는 디스크; 및 상기 허브와 디스크에 그 양단부가 각각 고정되어 상기 디스크에 탄성력을 제공하는 리프스프링을 구비하는 것으로서, 상기 리프스프링은 그 내측에 형성된 다수의 슬롯(133)에 의해 이격 배치된 다수의 리브(134)를 포함한다.

여기서 상기 리프스프링에 형성된 슬롯의 폭은 상기 리프스프링 두께의 40% 내지 70% 인 것이 바람직하다.

또한 상기 리프스프링의 리브는 그 수직단면의 가로와 세로의 비가 100% 내지 150% 인 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 의하면, 필드코일에 전원이 인가되어 클러치가 온(On)될 때, 슬롯에 의해 일정 간격으로 이격 배치된 다수의 리브가 비틀림 토크에 의해 쉽게 변형될 수 있기 때문에 비틀림에 대한 댐핑(Damping) 효과를 줄 수 있다. 따라서 클러치가 온(On)될 때 디스크에 미치는 순간적인 비틀림 토크를 줄여줌으로써 급격한 토크 변동으로 인한 디스크와 풀리의 마찰면 사이에서 미세 슬립(Slip)이 발생하는 것을 방지하여 클러치 및 압축기의 내구성을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 설명하도록 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람 직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체를 나타낸 분해사시도이고, 도 3은 도 2에 나타낸 리프스프링의 사시도이며, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선에 따른 단면도이다. 여기서, 도 1에 나타낸 참조부호와 동일한 참조부호는 동일한 구성 및 작용을 하는 동일부재이므로 반복적인 설명은 생략하도록 한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체(100)는, 허브(110)와, 디스크(120) 및 리프스프링(130)을 구비한다.

상기 허브(110)는 압축기의 구동축과 결합하는 것으로서, 압축기의 구동축(미도시)과 스플라인 결합되도록 내측에 스플라인(미도시)이 형성된 허브몸체(111)와, 이 허브몸체(111)의 단부 측 외주면 둘레로 위치된 플랜지(112)를 포함한다. 이러한 허브(110)의 플랜지(12)에는 리벳 결합공(112a)이 형성되어 있다.

상기 디스크(120)는 상기 허브(110)의 둘레부에 배치되며 필드코일 어셈블리에 의한 흡인자속에 의해 풀리에 흡착되어 압축기의 구동축에 선택적으로 동력을 전달한다. 이러한 상기 디스크(120)에는 그 중앙에 상기 허브(110)의 플랜지(112) 직경보다 큰 직경을 갖는 통공(122a)이 형성되어 있다 그리고, 상기 디스크(120)는, 아웃터링(121)과, 이 아웃터링(121)의 내부에 일정한 간극을 유지하도록 위치 됨과 아울러 상기 허브(110)의 플랜지(112)와 일정한 간극을 유지하도록 위치되는 인너링(122)과, 상기 아웃터링(121)과 인너링(122)을 연결하는 브릿지부(123)를 포함한다. 상기 아웃터링(121) 상에는 다수의 리벳 결합공(125)이 형성되어 있다. 여기서 상기 디스크(120)의 통공(122a)에는 상기 허브(110)의 플랜지(112)가 삽입된 상태로 위치되어 있다.

상기 리프스프링(130)은 상기 허브(110)와 디스크(120)에 그 양단부(131)(132)가 각각 고정되어 상기 디스크(120)에 탄성력을 제공한다. 이를 위해 상기 리프스프링(130)의 양단부(131)(132)에는 각각 구멍(131a)(132a)이 관통 형성되어 있다. 즉, 상기 리프스프링(130)의 일단부(131)는 상기 허브(110)의 플랜지(112)에 형성된 리벳 결합공(112a)에 리벳(150)을 매개로 결합되고, 다탄부(132)는 아웃터링(121)의 리벳 결합공(125)을 통해 리벳(155)을 매개로 결합된다.

위와 같은 본 발명의 실시예에서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 리프스프링(130)은 그 내측에 형성된 다수의 슬롯(133)에 의해 이격 배치된 다수의 리브(134)를 포함한다. 여기서 상기 리브들(134)은 비틀림 토크에 의해 쉽게 변형될 수 있기 때문에 비틀림에 대한 댐핑(Damping) 효과를 줄 수 있다.

그런데 상기 리프스프링(130)에 형성된 슬롯(133)의 폭(Sw)이 리프스프링(130) 두께(t)의 40% 미만이라면, 리프스프링(130)의 리브(134)가 비틀림 토크에 대한 댐핑 기능을 충실히 수행할 수 없을 뿐만 아니라, 슬롯(133)의 가공이 어려워진다. 역으로 슬롯(133)의 폭(Sw)이 리프스프링(130) 두께(t)의 70%를 초과한다면, 리프스프링(130) 자체의 내구성이 문제가 되며, 리브(134)의 두께가 얇아져 슬 롯(133)의 가공도 힘들어지게 된다. 따라서 상기 리프스프링(130)에 형성된 슬롯(133)의 폭(Sw)은 상기 리프스프링(130) 두께(t)의 40% 내지 70% 인 것이 바람직하다.

또한 상기 리프스프링(130)의 리브(134)는 그 수직단면의 가로(Rw)와 세로(t)의 비가 100% 내지 150% 인 것이 바람직하다.

상술한 본 발명에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체(100)의 작용 및 효과를 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

압축기의 구동축을 구동하기 위하여 전원이 필드코일 어셈블리의 필드코일에 인가되어 클러치가 온(On) 되면, 전자코일의 자기유도에 의한 흡인자속에 의하여 디스크(120)가 크랭크축에 연결된 벨트에 의해 회전하는 풀리 쪽으로 이동하여 디스크(120)가 풀리의 마찰면에 흡착되어 풀리와 디스크(120)가 결속된다. 그러면 벨트를 통해 풀리에 전달된 엔진의 동력이 디스크(120) 및 아웃터링(121)을 통해 리프스프링(130)을 거쳐서 최종적으로 허브(110)를 통하여 압축기의 구동축에 전달되게 된다.

위와 같이 필드코일에 전원이 인가되어 클러치가 온(On)될 때, 리프스프링(130)은 비틀림 토크에 의해 순간적으로 과도한 충격에너지를 받게 된다. 그러나 슬롯(133)에 의해 이격 배치된 다수의 리브(134)가 비틀림 토크에 의해 쉽게 변형될 수 있기 때문에 비틀림에 대한 댐핑(Damping) 효과를 줄 수 있다. 따라서 클러치가 온(On)될 때 디스크에 미치는 순간적인 비틀림 토크를 줄여줌으로써 급격한 토크 변동으로 인한 디스크(120)와 풀리의 마찰면 사이에서 미세 슬립(Slip)이 발 생하는 것을 방지하여 클러치 및 압축기의 내구성을 향상시킬 수 있다.

한편, 필드코일에 전원이 차단되어 클러치가 오프(Off)되면, 상기 리프스프링(130)의 탄성 복원력에 의하여 디스크(120)가 풀리의 마찰면으로부터 이탈됨으로써 엔진 동력이 압축기의 구동축에 전달되는 것을 중단하게 된다.

도 1은 종래 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체의 일례를 나타낸 분해사시도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체를 나타낸 분해사시도,

도 3은 도 2에 나타낸 리프스프링의 사시도,

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선에 따른 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

100...디스크 및 허브 조립체 110...허브

120...디스크 130...리프스프링

133...슬롯 134...리브

Claims (3)

1. 압축기의 구동축과 결합하는 허브(110)와; 상기 허브(110)의 둘레부에 배치되며 필드코일 어셈블리에 의한 흡인자속에 의해 풀리에 흡착되어 압축기의 구동축에 선택적으로 동력을 전달하는 디스크(120); 및 상기 허브(110)와 디스크(120)에 그 양단부(131)(132)가 각각 고정되어 상기 디스크(120)에 탄성력을 제공하는 리프스프링(130)을 구비하는 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체(100)에 있어서,

   상기 리프스프링(130)은 그 내측에 형성된 다수의 슬롯(133)에 의해 이격 배치된 다수의 리브(134)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체.
2. 제1항에 있어서,

   상기 리프스프링(130)에 형성된 슬롯(133)의 폭(Sw)은 상기 리프스프링(130) 두께(t)의 40% 내지 70% 인 것을 특징으로 하는 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 리프스프링(130)의 리브(134)는 그 수직단면의 가로(Rw)와 세로(t)의 비가 100% 내지 150% 인 것을 특징으로 하는 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체.

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