KR20100002159A - 전자 클러치 - Google Patents

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KR20100002159A
KR20100002159A KR1020090056319A KR20090056319A KR20100002159A KR 20100002159 A KR20100002159 A KR 20100002159A KR 1020090056319 A KR1020090056319 A KR 1020090056319A KR 20090056319 A KR20090056319 A KR 20090056319A KR 20100002159 A KR20100002159 A KR 20100002159A
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fixed
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housing
coil
core
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KR1020090056319A
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노부아키 호시노
마사히로 가와구치
마사키 오타
요시오 기모토
도루 오니시
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가부시키가이샤 도요다 지도숏키
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Abstract

본 발명에 따른 전자 클러치는, 코일 내를 흐르는 전류 방향에 따라서 제 1 자속(magnetic flux) 또는 제 2 자속을 발생시킬 수 있는 상기 코일과, 상기 코일을 그 내에서 수용하기 위한 고정 코어와, 상기 제 1 자속에 대향하는 자속을 제공하는 고정 자석과, 상기 회전가능한 축과 동심으로 회전가능한 로우터와, 상기 로우터에 고정되는 가동 코어와, 제 2 자속에 대향되는 자속을 제공하는 가동 자석과, 상기 회전가능한 축에 고정된 선 기어와, 상기 로우터에 고정된 내부 기어와, 상기 선 기어와 내부 기어와 맞물리는 유성 기어와, 상기 유성 기어를 지지하는 아암과, 상기 회전가능한 축과 동심으로 회전가능한 풀리와, 상기 고정 코어에 연결가능한 제 1 아마츄어 및, 상기 가동 코어에 연결될 수 있는 제 2 아마츄어를 포함한다.
전자 클러치, 제 1 자속, 제 2 자속, 로우터, 선 기어, 내부 기어, 고정 코어

Description

전자 클러치{ELECTROMAGNETIC CLUTCH}
본 발명은 전자 클러치(electromagnetic clutch)에 관한 것이다.
종래의 전자 클러치는 일본 실용신안 출원공개 제 57-174829 호에 기재되어 있다. 상기 전자 클러치는 하우징과, 상기 하우징으로부터 바깥쪽으로 연장되는 회전가능한 구동축을 가지는 전기 모터에 장착되어 있다.
상기 전자 클러치는 제 1 고정 코어(stationary core), 제 2 고정 코어 및, 자기 차폐부(magnetic shield)를 가진다. 상기 제 1 고정 코어는 자성 재료(magnetic material)로 제조되고 상기 모터 하우징의 전방면에 고정된다. 상기 제 1 고정 코일은 그 내에서 전방 단부가 노출되는 제 1 코일을 가진다. 상기 자기 차폐부는 비자성 재료(nonmagnetic material)로 제조되고, 상기 제 1 고정 코어와 상기 제 1 코일의 전방 단부에 고정된다. 상기 제 2 고정 코어는 자성 재료로 제조되고, 상기 자기 차폐부의 전방면에 고정된다. 상기 제 2 고정 코어는 그 내에서 전방 단부가 노출되는 제 2 코일을 가진다.
상기 전자 클러치는 선 기어, 아암 및 풀리를 가진다. 상기 선 기어는 이와 동심으로 구동축의 전방 단부에 고정되어서, 상기 구동축의 축방향에서 후방으로 연장되는 원통형 보스(boss)와 함께 형성된다. 상기 아암은 베어링을 통하여 상기 보스에 의하여 회전가능하게 동심으로 지지된다.
상기 풀리는 베어링을 통하여 상기 선 기어와 허브(hub)에 의하여 회전가능하게 동심으로 지지된다. 상기 허브는 상기 선 기어의 전방에 위치되어서 볼트에 의하여 상기 구동축의 전방 단부에 고정된다. 상기 풀리는 자성 재료로 제조되고, 상기 제 1 고정 코어의 외주(outer periphery)를 둘러싸는 원통 형상을 가진다. 상기 허브는 리프 스프링(leaf spring)을 통하여 상기 풀리의 전방면에 대면하는 제 1 아마츄어(armature)에 연결된다.
상기 전자 클러치는 상기 아암 상에 회전가능하게 지지되는 제 1 및 제 2 유성 기어(planetary gear)를 가진다. 상기 제 1 유성 기어는 상기 선 기어와 맞물린다. 상기 제 2 유성 기어는 상기 제 1 유성 기어와, 상기 풀리의 내주면상에 형성된 내부 기어와 맞물린다. 상기 아암은 리프 스프링을 통하여 상기 제 2 유성 기어의 전방 단부에 대면하는 제 2 아마츄어에 연결된다.
상기 제 1 및 제 2 코일을 가지는 상술된 전자 클러치에서, 단지 제 1 코일만이 여기(excite)될 때에, 자기 회로는 상기 제 1 고정 코어, 상기 풀리 및 선 기어에 의하여 형성된다. 이러한 경우에, 상기 제 1 아마츄어는 상기 풀리에 연결되고, 상기 구동축의 회전은 상기 볼트, 허브 및 제 1 아마츄어를 통하여 상기 풀리에 전달된다.
한편, 단지 상기 제 2 코일만이 여기될 때에, 자기 회로는 제 2 고정 코어 및 제 2 아마츄어에 의하여 형성된다. 이러한 경우에, 상기 제 2 아마츄어는 제 2 고정 코어에 연결되고, 따라서 상기 아암은 상기 하우징에 연결된다. 상기 구동축의 회전은 상기 선 기어, 상기 제 1 및 제 2 유성 기어를 통하여 상기 풀리에 전달된다.
상기 제 1 코일 및 제 2 코일 어느 것도 여기되지 않을 때에, 상기 제 1 아마츄어는 상기 풀리에 연결되지 않으며, 상기 제 2 아마츄어 또한 상기 제 2 고정 코어에 연결되지 않는다. 따라서, 상기 구동축의 회전은 상기 풀리로 전달되지 않는다.
따라서, 상기 구동축과 상기 풀리 사이의 2속도 동력 전달 및 동력 차단이 성취된다.
미심사된 일본 실용신안출원 공개 제 57-46135 호 및 제 57-44937 호는 다른 전자 클러치를 개시하고 있다. 상기 전자 클러치의 각각은 서로 다른 직경을 가지는 2개의 풀리, 자성 재료로 제조되고 그 내에 코일을 가지는 하나의 고정 코어 및, 상기 각 풀리에 대면하는 2개의 아마츄어를 가진다. 상기 풀리는 베어링을 통하여 구동축에 의하여 회전가능하게 동심으로 지지된다. 고정 코어는 2개의 풀리 사이에 위치하고 하우징에 고정된다. 상기 코일에서 전류 방향을 전환(switching)함으로써 상기 아마츄어 중의 어느 하나가 상기 고정 코어에 선택적으로 끌어당겨짐으로써(attracted), 이것의 대응되는 풀리는 상기 구동축에 연결된다.
이러한 전자 클러치에서, 상기 구동축이 큰 풀리에 의하여 구동될 때에, 상기 구동축은 저속으로 회전된다. 상기 구동축이 작은 풀리에 의하여 구동될 때에, 상기 구동축은 고속으로 회전된다. 따라서, 상기 구동축과 풀리사이의 2속도 동력 전달 및 동력 차단이 성취된다.
그러나, 상기 제 57-46135 호 및 제 57-44937 호의 전자 클러치는 각각 2개의 풀리를 사용하는 반면에, 상기 제 57-174829 호의 전자 클러치는 2종류의 유성 기어를 사용함으로써, 복잡한 구조가 된다. 따라서, 보다 실용적인(practical) 전자 클러치가 요구된다.
본 발명은 보다 실용적인 전자 클러치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 하나의 특징에 따라서, 하우징과, 상기 하우징으로부터 바깥쪽으로 연장되는 회전가능한 축에 장착하기 위한 전자 클러치는, 코일 내를 흐르는 전류 방향에 따라서 제 1 자속(magnetic flux) 또는 제 2 자속을 발생시킬 수 있는 상기 코일과, 상기 하우징에 고정되고 상기 코일의 일단부가 노출될 수 있도록 상기 코일을 그 내에서 수용하기 위한 자성 재료로 제조된 고정 코어와, 상기 코일의 다른 단부에 대면할 수 있도록 상기 고정 코어에 고정되어 있으며 상기 제 1 자속에 대향하는 자속을 제공하는 고정 자석과, 상기 하우징에 대하여 회전가능한 축과 동심으로 회전가능한 로우터(rotor)와, 자성 재료로 제조되고 상기 코일의 일단부에서 상기 고정 코어에 대면할 수 있도록 상기 로우터에 고정되는 가동 코어(moving core)와, 상기 코일의 일단부에 대면할 수 있도록 상기 가동 코어에 고정되어 있으며 상기 제 2 자속에 대향되는 자속을 제공하는 가동 자석과, 상기 회전가능한 축에 동심으로 고정된 선 기어와, 상기 로우터에 고정된 내부 기어와, 상 기 선 기어와 내부 기어와 맞물리는 유성 기어와, 상기 하우징에 대한 상기 회전가능한 축에 대한 상기 유성 기어의 공전을 허용할 수 있도록 상기 유성 기어를 지지하는 아암과, 상기 유성 기어와 아암과 함께 상기 회전가능한 축과 동심으로 회전가능한 풀리와, 상기 로우터상에 제공되고 상기 고정 코어에 연결가능한 제 1 아마츄어 및, 상기 풀리 상에 제공되고 상기 가동 코어에 연결될 수 있는 제 2 아마츄어를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따라서, 하우징과, 상기 하우징으로부터 바깥쪽으로 연장되는 회전가능한 축에 장착하기 위한 전자 클러치는, 제 1 코일과, 상기 하우징에 고정되고 상기 제 1 코일을 그 내에서 수용하기 위한 자성 재료로 제조된 제 1 고정 코어와, 상기 제 1 코일로부터 이격 위치된 제 2 코일과, 상기 하우징에 고정되며 상기 제 2 코일이 일단부가 노출될 때에 상기 제 2 코일을 그 내에서 수용하기 위한 자성 재료로 제조된 제 2 고정 코어와, 상기 하우징에 대하여 상기 회전가능한 축과 동심으로 회전가능한 로우터와, 상기 제 2 코일의 일단부에서 상기 제 2 고정 코어에 대면할 수 있도록 상기 로우터에 고정되고 자기 회로를 형성하기 위하여 상기 제 2 고정 코어와 협력하는 가동 코어와, 회전가능한 축에 동심으로 고정된 선 기어와, 상기 로우터에 고정된 내부 기어와, 상기 선 기어와 내부 기어와 맞물리는 유성 기어와, 상기 하우징에 대한 상기 회전가능한 축에 대한 상기 유성 기어의 공전을 허용할 수 있도록 상기 유성 기어를 지지하는 아암과, 상기 유성 기어와 아암과 함께 상기 회전가능한 축과 동심으로 회전가능한 풀리와, 상기 로우터 상에 제공되고 상기 제 1 고정 코어에 연결가능한 제 1 아마츄어 및, 상기 풀리 상 에 제공되고 상기 가동 코어에 연결될 수 있는 제 2 아마츄어를 포함한다.
본 발명에 따라서, 보다 실용적인 전자 클러치가 제공된다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은, 본 발명의 원리를 예로서 도시하는 첨부 도면과 연관하여서 다음의 설명으로부터 명백하게 될 것이다.
신규한 것으로 믿어지는 본 발명의 특징은, 특히 첨부된 청구범위에서 개시되어 있다. 본 발명의 목적 및 장점은 첨부된 도면과 함께 양호한 실시예의 다음의 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 수 있다.
다음은, 도 1 내지 6를 참조로 하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전자 클러치를 설명한다.
도 1를 참조하면, 상기 전자 클러치는 스크롤 압축기(3)에 장착된다. 도 1에 왼쪽은 전자 클러치(스크롤 압축기(3))의 전방측이고, 오른쪽은 상기 전자 클러치의 후방측이다.
상기 스크롤 압축기(3)는, 예를 들면 차량 공기 압축기에 사용된다. 상기 스크롤 압축기(3)는 그 내에서 고정 스크롤(11)과 가동 스크롤(13)을 수용하는 하우징 조립체를 형성하기 위하여 볼트(9)에 의하여 서로 연결되는 전방 하우징(5)과 후방 하우징(7)을 가진다. 상기 고정 스크롤(11)은 상기 전방 하우징(5)에 고정되게 장착되며, 원형의 베이스 플레이트(11A)와, 상기 베이스 플레이트(11A)로부터 전방으로 돌출하는 스크롤 벽(11B)을 포함한다. 또한, 상기 가동 스크롤(13)은 원 형 베이스 플레이트(13A)와, 상기 베이스 플레이트(13A)로부터 후방으로 돌출하는 스크롤 벽(13B)을 또한 포함한다. 상기 고정 스크롤(11)과 가동 스크롤(13)은 그 사이에서 다수의 압축실을 형성하기 위하여 서로 결합되고, 상기 압축실은 그 부피가 상기 스크롤(11 및 13)의 반경방향으로 도시된 바와 같이 중심을 향하여 점차적으로 작아지게 된다.
상기 전방 하우징(5)은 밀봉 부재(17)와 베어링(19)이 제공되는 원통형 보스(5B)로 형성된다. 상기 전방 하우징(5)은 그 내에서 상기 베어링(21)과 밀봉 부재(23)가 제공되는 격벽(partition wall)(15)을 가진다. 상기 전방 하우징(5)과 격벽(15)은 베어링(19 및 21)과 상기 밀봉 부재(17 및 23)을 통하여 상기 구동축(25)(회전가능한 축)을 회전가능하게 지지한다. 상기 구동축(25)은 상기 전방 하우징(5)의 보스(5B)로부터 바깥쪽으로 돌출하는 전방 단부(25A)를 가진다. 상기 격벽(15)과 상기 가동 스크롤(13)은 이들 사이에서 배압실(backpressure chamber)(15A)을 형성하고, 상기 배압실은 상기 후방 하우징(7)에 형성된 토출실(discharge chamber)(7A)과 소통된다.
상기 구동축(25)은 그 후방 단부에서 이 구동축(25)의 축에 편심으로 있는 핀(25B)을 가진다. 상기 핀(25B)은 균형추(balance weight)(27A)와 함께 형성된 부시(bush)(27)에 회전가능하게 연결된다. 상기 가동 스크롤(13)의 베이스 플레이트(13A)는 베어링(31)을 통하여 상기 부시(27)에 연결된 보스(13C)와 함께 형성된다. 상기 스크롤 압축기(3)는, 상기 가동 스크롤(13)의 궤도 운동(orbital motion)을 허용하고 그 자신의 축상에서 상기 가동 스크롤(13)의 회전을 제한하도 록 상기 가동 스크롤(13)의 격벽(15)과 베이스 플레이트(13A) 사이에서 메카니즘(33)을 가진다.
상기 전방 하우징(5)과 상기 격벽(15)은 이들 사이에서 흡인실(suction chamber)(5A)을 형성하고, 상기 흡인실은 공기 조화기의 증발기(도시하지 않음)에 입구 포트(도시하지 않음)와 튜브(도시하지 않음)를 통하여 연결된다. 상기 고정 스크롤 및 가동 스크롤(11 및 13) 사이의 최외측(outermost) 압축실은, 상기 가동 스크롤(13)의 궤도 운동에 따라서, 상기 격벽(15)에 형성된 입구 통로(도시하지 않음)을 통하여 상기 흡인실(5A)과 소통된다.
상기 고정 스크롤(11)의 베이스 플레이트(11A)는 토출 포트(11C)와 함께 형성되는데, 상기 토출 포트를 통하여 최내측(innermost) 압축실이 상기 후방 하우징(7)에서 토출실(7A)과 소통된다. 상기 토출 포트(11C)는 상기 베이스 플레이트(11A)에 장착된 토출 밸브(35)에 의하여 폐쇄되고, 상기 토출 밸브(35)의 개방은 상기 베이스 플레이트(11A)에 장착된 리테이너(retainer)(37)에 의하여 제한된다. 상기 후방 하우징(7)은 토출실(7A)과 소통되고 튜브(도시하지 않음)를 통하여 상기 공기 조화기의 응축기(condenser)(도시하지 않음)에 연결되는 출구 포트(7B)와 함께 형성된다.
도 2를 참조하면, 비자성 재료로 제조된 브라켓(bracket)(51)은 볼트(53)에 의하여 상기 전방 하우징(5)의 전방면 상에 장착된다. 상기 전자 클러치는 고정 코어(55), 코일(57) 및 다수의 고정 자석(59)을 가진다(도 1 참조). 상기 고정 코어(55)는 자성 재료로 제조되고 상기 브라켓(51)의 전방 단부에 고정된다. 상기 고정 코어(55)는 전방 개구를 가지며, 상기 전방 개구를 통하여 상기 코일(57)이 상기 고정 코어(55)내에 수용된다.
상기 고정 자석(59)의 각각은 영구 자석으로 제공되며 상기 코일(57)의 후방 단부에 대면할 수 있도록 상기 고정 코어(55)에 장착된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 고정 자석(59)은 상기 구동축(25) 근처 쪽에 있는 북극(north pole)과, 그 반대쪽에 있는 남극(south pole)을 가진다.
상기 전자 클러치는 제 1 베어링(61), 원통형 아암(63), 제 2 베어링(65) 및 원통형 로우터(67)를 가진다. 상기 제 1 베어링(61)은 상기 전방 하우징의 보스(5B)의 외주면(outer peripheral surface)상에 장착되고 서클립(circlip)(5C)에 의하여 유지된다. 상기 아암(63)은 상기 제 1 베어링(61)의 외주면상에 장착되고 상기 구동축(25)의 축에 대하여 회전가능하다.
상기 제 2 베어링(65)은 상기 아암(3)의 외주면상에 장착된다. 상기 로우터(67)는 비자성 재료로 제조되고 상기 제 2 베어링(65)의 외주면상에 장착된다. 상기 제 2 베어링(65)은 서클립(67B)에 의하여 상기 로우터(67)에 고정된다. 또한, 상기 로우터(67)는 상기 구동축(25)의 축에 대하여 회전가능하다. 상기 제 2 베어링(65)은 상기 제 1 베어링(61)의 반경방향 외향으로 위치된다.
상기 전자 클러치는 가동 코어(69)와 다수의 가동 자석(71)을 또한 구비한다(도 1). 상기 가동 코어(69)는 자성 재료로 제조되고 상기 로우터(67)에 고정된다. 상기 가동 코어(69)는 그 내에서 상기 고정 코어(55)와 코일(57)의 전방부를 수용하기 위한 후방 개구를 가진다.
상기 가동 자석(71)의 각각은 영구 자석에 의하여 제공되고, 상기 코일(57)의 전방 단부에 대면할 수 있도록 상기 가동 코어(69)에 장착된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 가동 자석(710은 상기 구동축(25) 근처쪽의 북극과, 그 반대쪽의 남극을 가진다.
상기 전자 클러치는 선기어(73), 내부 기어(75) 및 다수의 유성 기어(77)를 또한 구비한다. 상기 선 기어(73)는 상기 구동축(25)의 전방 단부(25A)에 고정되고 상기 구동축(25)의 축에 대하여 그들과 함께 회전하게 된다. 상기 내부 기어(75)는 상기 로우터(67)의 내주면 상에 고정된다. 상기 선 기어(73) 및 내부 기어(75)는 상기 유성 기어(77)와 맞물린다.
상기 유성 기어(77) 각각은 핀(77A)에 의하여 회전가능하게 지지되고, 상기 핀의 후방 단부는 상기 아암(63)에 고정된다. 상기 선 기어(73)와 내부 기어(75)와 맞물리는 결합으로 있는 유성 기어(77)는 상기 핀(77A)에 대하여 회전가능하고, 또한 상기 스크롤 압축기(3)의 전방 하우징(5)에 대하여 상기 구동축(25)의 축에 대하여 공전가능하다.
상기 전자 클러치는 풀리(79), 제 1 아마츄어(81) 및 제 2 아마츄어(83)를 또한 구비한다. 상기 풀리(79)는 스페이서(77B)와 서클립(77C)에 의하여 상기 핀(77A)의 전방 단부에 고정되게 장착된다. 상기 풀리(79)는 상기 스크롤 압축기(3)의 전방 하우징(5)에 대하여, 상기 구동축(25)의 축 주위에서 상기 유성 기어(77)와 아암(63)과 함께 회전가능하다.
상기 로우터(67)는 그 후방 단부에서 반경방향 외향으로 연장되는 플랜지 부(67A)를 가진다. 상기 제 1 아마츄어(81)는 리프 스프링(leaf spring)(81A)을 통하여 상기 플랜지부(67A)의 전방면에 연결된다. 상기 제 1 아마츄어(81)는 제 1 공기 갭(81B)을 통하여 상기 고정 코어(55)의 후방 단부에 대면할 수 있도록 위치된다(도 4 참조). 상기 제 1 아마츄어(81)는 상기 고정 코어(55)와 접촉할 수 있도록 상기 리프 스프링(81A)의 탄성력에 대하여 상기 제 1 공기 갭(81B)의 범위 내에서 이동가능하다. 상기 제 1 아마츄어(81)에 견인력(attractive force)을 발생시키기 위하여 상기 고정 자석(59)의 자속이 상기 제 1 공기 갭(81B)과 상기 제 1 아마츄어(81)를 항상 통과할지라도, 상기 리프 스프링(81A)의 탄성력은 상기 견인력에 대하여 상기 제 1 아마츄어(81)를 지탱한다.
상기 제 2 아마츄어(83)는 리프 스프링(83A)을 통하여 상기 풀리(79)의 플랜지부(79A)의 후방면에 연결된다. 상기 제 2 아마츄어(83)는 제 2 공기 갭(83B)을 통하여 가동 코어(69)의 전방 단부에 대면할 수 있도록 위치된다(도 4 참조). 상기 제 2 아마츄어(83)는 상기 가동 코어(69)와 접촉할 수 있도록 상기 리프 스프링(83A)의 탄성력에 대하여 상기 제 2 공기 갭(83B)의 범위내에서 이동가능하다. 상기 제 2 아마츄어(83)에 견인력을 발생시키기 위하여 상기 가동 자석(71)의 자속이 상기 제 2 공기 갭(83B)과 상기 제 2 아마츄어(83)를 항상 통과할지라도, 상기 리프 스프링(83A)의 탄성력은 상기 견인력에 대하여 상기 제 2 아마츄어(83)를 지탱하게 된다.
다음은 도 3를 참조로 하여서 상기 전자 클러치의 조립 절차를 설명한다.
먼저, 상기 선 기어(73)는 이전에 조립된 상기 스크롤 압축기(3)의 구동 축(25)의 전방 단부(25A) 에 고정되고, 상기 브라켓(51)은 상기 볼트(53)에 의하여 상기 전방 하우징(5)에 고정된다.
상기 제 1 베어링(61)은 미리 그것에 고정된 핀(77A)을 구비하는 아암(63)에 장착되고, 상기 제 2 베어링(65)은 상기 아암(63)에 장착되며, 미리 그것에 고정된 상기 내부 기어(75)를 가지는 상기 로우터(67)는 상기 제 2 베어링(65)에 장착되어서 상기 서클립(67B)에 의하여 유지된다. 상기 리프 스프링(81A)의 일단부는 상기 로우터(67)의 플랜지부(67A)에 리벳 조립되며, 상기 제 1 아마츄어(81)는 상기 리프 스프링(81A)의 다른 단부에 리벳 조립된다. 따라서, 상기 아암(63), 상기 로우터(67), 상기 제 1 베어링(61) 및 제 2 베어링(65)로 제조되는 서브 조립체는 상기 서클립(5C)을 사용하여 상기 전방 하우징(5)의 보스(5B)에 상기 제 1 베어링(61)을 고정함으로써 상기 스크롤 압축기(3)에 장착된다.
상기 코일(57)은 미리 그것에 고정된 고정 자석(59)을 가지는 고정 코어(55)에 제공되며, 상기 고정 코어(55)는 상기 브라켓(51)에 고정되게 장착된다. 그 다음, 미리 그것에 고정된 상기 가동 자석(71)을 가지는 상기 가동 코어(69)는, 상기 고정 코어(55) 및 상기 코일(67)의 전방부를 덮을 수 있도록 상기 로우터(67)에 고정되게 장착된다.
상기 리프 스프링(83A)의 일단부는 상기 풀리(79)의 플랜지부(79A)에 리벳 조립되며, 상기 제 2 아마츄어(83)는 상기 리프 스프링(83A)의 다른 단부에 리벳 조립된다. 상기 유성 기어(77)는 상기 각각의 핀(77A)에 결합되며, 그 다음 상기 풀리(79)는 상기 스페이서(spacer)(77B)와 서클립(77C)을 사용하여서 상기 핀(77A) 상에 장착된다. 따라서, 상기 전자 클러치의 조립이 완료된다.
상기 스크롤 압축기(3)는 증발기, 응축기 및 팽창 밸브는 물론 상기 차량용 공기 조화기의 구성품 중의 하나이다. 엔진 동력은 상기 전자 클러치(1)의 풀리(79)에 벨트(85)를 통하여 전달된다. 상기 코일(57)은 배터리(도시하지 않음)에 연결되고, 상기 코일(57)에 흐르는 전류 방향은 제어기(도시하지 않음)에 의하여 절환된다. 즉, 상기 코일(57)은 그 내를 흐르는 전류 방향에 따라서 제 1 자속 및 제 2 자속을 발생한다.
상술된 전자 클러치에서, 전류가 상기 코일(57)에서 한 방향으로 흐르게 될 때에, 상기 고정 코어(55), 가동 코어(69) 및 상기 제 1 아마츄어(81)는 도 5에 도시된 바와 같이 자기 회로(A)를 형성한다. 특히, 상기 코일(57)의 자속(제 1 자속)이 제 2 자석(59)의 자속과 대향하기 때문에, 발생되는 자속은 상기 제 1 아마츄어(81)와 제 1 공기 갭(81B)을 통과하고, 여기에서 상기 고정 자석(59)의 자속은 동일한 방향을 통과하게 된다. 또한, 상기 코일(57)의 자속이 가동 자석(71)의 자속과 중첩(overlap)되기 때문에, 발생되는 자속은 상기 가동 자석(71)을 통과하게 된다. 상기 제 2 아마츄어(83)와 상기 제 2 공기 갭(83B)에서 상기 코일(57)과 가동 자석(71)의 자속은 서로 상쇄(cancel)하기 위하여 대향된다. 이러한 경우에, 상기 브라켓(51)과 로우터(67)(도 1 및 2 참조)는 비자성 재료로 제조되고, 상기 자기 회로(A)에서의 자속은 상기 브라켓(51) 또는 상기 로우터(67)로 누설되지 않고, 따라서, 이들은 상기 고정 및 가동 코어(55 및 59)에서 자속이 약해지는 것을 방지한다.
따라서, 상기 고정 코어(55), 가동 코어(69), 제 1 공기 갭(81B) 및 상기 제 1 아마츄어(81)는 자기 회로(A)를 형성하기 때문에, 상기 제 1 아마츄어(81)에 영향을 미치는 자기력은 상기 리프 스프링(81A)의 탄성력보다 더 크게 되며, 상기 제 1 아마츄어(81)는 상기 고정 코어(55)로 견인되고, 도 5에 도시된 바와 같이 그것에 연결된다. 상기 제 2 아마츄어(83)는 상기 가동 코어(69)로 견인되지 않고, 상기 제 2 공기 갭(83B)을 유지한다. 이러한 현상은 자기장 분석에 의하여 확인된다.
상기 제 1 아마츄어(81)가 도 5에 도시된 바와 같이 상기 고정 코어(55)에 연결되는 경우에, 상기 로우터(67)는 상기 전방 하우징(5)에 연결되며, 따라서 상기 풀리(79)의 회전은 상기 유성 기어(77)와 선 기어(73)을 통하여 증가된 속도로 상기 구동축(25)으로 전달된다. 따라서, 상기 스크롤 압축기(3)는 고속으로 작동되어서, 효과적인 냉각을 발생시킨다.
한편, 상기 코일(57)에 반대 방향으로 전류가 흐르게 되면, 상기 고정 코어(55), 가동 코어(69) 및 제 2 아마츄어(83)는 도 6에 도시된 바와 같이 자기 회로(B)를 형성한다. 특히, 상기 코일(57)의 자속(제 2 자속)이 상기 가동 자석(71)의 자속에 대향되기 때문에, 발생되는 자속은 가동 자석(71)의 자속이 동일한 방향을 통과하는 제 2 아마츄어(83)와 상기 제 2 공기 갭(83B)을 통과하게 된다. 또한, 상기 코일(57)의 자속이 상기 고정 자석(59)의 자속과 중첩되기 때문에, 상기 발생되는 자속은 상기 고정 자석(59)을 통과하게 된다. 상기 코일(57)과 상기 제 1 아마츄어(81) 와 상기 제 1 공기 갭(81B)의 고정 자석(59)의 자속은 서로 상쇄하 기 위하여 대향된다. 이러한 경우에, 상기 브라켓(51)과 상기 로우터(67)(도 1 및 2 참조)가 비자성 재료로 제조되기 때문에, 상기 자기 회로(B)에서 자속은 상기 브라켓(51) 또는 상기 로우터(67)로 누설되지 않고, 따라서 이들은 상기 고정 코어(55) 및 가동 코어(59)에서의 자속이 약해지는 것을 방지한다.
따라서, 상기 고정 코어(55), 상기 가동 코어(69), 상기 제 2 공기 갭(83B) 및 상기 제 2 아마츄어(83)는 자기 회로(B)를 형성하고, 상기 제 2 아마츄어(83)에 영항을 주는 자기력은 상기 리프 스프링(83A)의 탄성력보다 더 크게 되고, 상기 제 2 아마츄어(83)는 상기 가동 코어(69)로 견인되고, 도 6에 도시된 바와 같이 그것에 연결된다. 상기 제 1 아마츄어(81)는 상기 고정 코어(55)로 견인되지 않고, 상기 제 1 공기 갭(81B)을 유지한다. 이러한 현상은 또한 자기장 분석에 의하여 확인된다.
상기 제 2 아마츄어(83)가 도 6에 도시된 바와 같이 상기 가동 코어(69)에 연결되는 경우에, 상기 로우터(67)는 상기 풀리(79)에 연결되고, 상기 풀리(79)의 회전은 상기 로우터(67), 상기 내부 기어(75), 상기 유성 기어(77) 및 상기 선 기어(73)를 통하여 일정한 속도로 상기 구동축(25)으로 전달된다. 따라서, 상기 스크롤 압축기(3)는 저속으로 작동되며, 과냉각(overcooling)이 방지된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 코일(57)이 여기되지 않을 때에, 상기 제 1 아마츄어(81)는 상기 고정 코어(55)에 연결되지 않으며, 상기 제 2 아마츄어(83) 또한 상기 가동 코어(69)에 연결되지 않는다. 상기 풀리(79)의 회전은 상기 구동축(25)으로 전달되지 않으며, 따라서 어떠한 냉각도 실행되지 않는다.
상술된 전자 클러치에서, 상기 풀리(79) 및 상기 구동축(25)사이의 2속도 동력 전달 및 동력 차단이 성취된다. 상기 전자 클러치가 단지 한 종류의 상기 유성 기어(77)와, 단지 하나의 풀리(79) 및 벨트(85)를 갖기 때문에, 상기 전자 클러치의 구조는 심플(simple)하게 되며, 보다 실용적인 전자 클러치를 발생시킨다.
또한, 상기 유성 기어(77)가 상기 풀리(79)와 일체로 회전되는 아암(63)에 의하여 회전가능하게 지지된다. 상기 제 1 베어링(61)은 상기 아암(63)과 상기 전방 하우징(5)사이에 제공되며, 상기 제 2 베어링(65)은 상기 로우터(67)와 상기 아암(63)사이에 제공된다. 따라서, 상기 아암(63)이 상기 유성 기어(77)와 상기 풀리(79) 둘 다를 지지하는 구성은 상기 전자 클러치의 부품수를 감소시키는 것을 돕는다.
또한, 상기 제 2 베어링(65)이 상기 제 1 베어링(610의 반경방향 외향으로 위치되기 때문에, 상기 전자 클러치의 축방향 길이는 보다 작게 된다. 비록 이러한 작은 축방향 길이가 전자 클러치의 외경 확대를 발생시키지만, 상기 스크롤 압축기(3)가 비교적 작은 축방향 길이 및 큰 외경을 갖기 때문에, 상기 전자 클러치 및 스크롤 압축기(3)로 구성된 유닛의 전체 크기는 확대되지 않는다. 따라서, 상기 유닛은 차량에의 장착시 높은 융통성(flexibility)을 제공한다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전자 클러치의 부분 단면도이다. 도 7에서, 제 1 실시예와 제 2 실시예에서 공통적인 요소 또는 구성품에 동일한 도면부호가 사용되고, 따라서 제 2 실시예의 이러한 요소 또는 구성품에 대한 설명은 생략된다. 상기 전자 클러치는 로우터 부재(87) 및 플랜지 부재(89)를 가진다. 상기 플랜지 부재(89)는 상기 로우터 부재(87)의 후방 단부에 고정된다. 상기 로우터 부재(87) 및 상기 플랜지 부재(89)는 본 발명의 로우터로 작용한다. 상기 제 1 아마츄어(81)는 상기 리프 스프링(81A)을 통하여 상기 플랜지 부재(89)의 전방면에 연결된다. 상기 제 1 베어링(61)은 상기 전방 하우징(5)의 보스(5B)와 아암(63)사이에 제공되고, 상기 제 2 베어링(65)은 상기 보스(5B)와 상기 로우터 부재(87)사이에 제공된다. 상기 제 2 베어링(65)은 상기 제 1 베어링(61)의 후방에 위치된다. 상기 제 1 베어링(61) 및 제 2 베어링(65)은 상기 구동축(25)의 축방향으로 정렬될 수 있도록 상기 전방 하우징(5)상에 제공된다.
제 2 실시예에서 상기 제 1 베어링(61)과 제 2 베어링(65)의 구성은 상기 전자 클러치의 외경을 감소시키고, 차량 장착에 높은 융통성을 발생시킨다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 전자 클러치의 종방향 단면도이다. 도 9는 도 8의 전자 클러치의 단면도이다. 도 8를 참조하면, 전방 하우징(4)의 전방면상에 브라켓(2)이 장착된다. 상기 전자 클러치는 고정 코어(6), 코일(10) 및 다수의 고정 자석(12)을 가진다. 상기 고정 코어(6)는 상기 브라켓(2)의 전방 단부에 고정된다. 상기 고정 코어(6)는 전방 개구를 가지며, 상기 전방 개구를 통하여 상기 코일(10)이 상기 고정 코어(6)에 수용된다. 상기 각각의 고정 자석(12)은 상기 코일(10)의 후방 단부에 대면할 수 있도록 상기 고정 코어(6)에 장착된다.
상기 전자 클러치는 제 1 베어링(14), 아암 부재(16), 제 2 베어링(20) 및 로우터(18)를 가진다. 상기 제 1 베어링(14)은 서클립(4C)에 의하여 상기 전방 하우징(4)의 보스(4B)의 외주면상에 장착된다. 상기 아암 부재(16)는 원통 형상을 가지며, 상기 제 1 베어링(14)의 외주면 상에 장착된다. 상기 아암 부재(16)는 도 9에 도시된 바와 같이 3개의 절결부(cut)(16A)로 형성된다. 어떠한 2개의 인접 절단부(16A)사이의 아암 부재(16) 부분은 구동축(8)의 축방향에서 전방으로 연장되고, 리벳(34)에 의하여 풀리(39)에 고정된다.
상기 로우터(18)는 상기 전방 하우징(4)의 보스(4B)의 반경방향 외향으로 위치된다. 상기 로우터(18)는 원통형 로우터 부재(18A)와, 상기 로우터 부재(18A)의 후방 단부에 고정된 플랜지 부재(18B)를 포함한다. 상기 제 2 베어링(20)은 상기 전방 하우징(4)의 보스(4B)와, 상기 로우터(18)의 플랜지 부재(18B) 사이에 제공되어서, 서클립(18C)을 사용하여 상기 플랜지 부재(18B)에 고정된다. 상기 제 2 베어링(20)은 제 1 베어링(14)의 후방에 위치된다. 상기 제 1 베어링(14)과 제 2 베어링(20)은 상기 구동축(8)의 축방향으로 정렬될 수 있도록 상기 전방 하우징(4)상에 제공된다.
상기 전자 클러치는 가동 코어(22)와 복수의 가동 자석(24)을 가진다. 상기 가동 코어(22)는 상기 로우터(18)의 로우터 부재(18A)와 일체로 형성된다. 상기 가동 코어(22)는 상기 코일(10)의 전방에 위치되고, 그 내에서 상기 고정 코어(6)와 상기 코일(10)의 전방부를 수용하기 위한 후방 개구를 가진다. 상기 가동 자석(24) 각각은 상기 코일(10)의 전방 단부에 대면할 수 있도록 상기 가동 코어(22)에 장착된다.
상기 전자 클러치는 선 기어(26), 내부 기어(28) 및 3개의 유성 기어(30)를 가진다(도 9 참조). 상기 선 기어(26)는 상기 구동축(8)의 전방 단부(8a)에 고정 된다. 상기 내부 기어(28)는 상기 로우터 부재(18A)의 내주면 상에 고정된다. 상기 선 기어(26)와 내부 기어(28)는 상기 유성 기어(30)와 맞물린다. 상기 유성 기어(30)는 상기 아암 부재(16)의 각 절개부(16A)에 위치된다.
상기 각 유성 기어(30)는 핀(32)에 의하여 회전가능하게 지지되고, 상기 핀의 전방 단부는 상기 풀리(39)에 고정된다. 상기 유성 기어(30)는 너트(36)에 의하여 상기 핀(32)으로부터 제거되는 것이 방지된다. 상기 아암 부재(16)와 상기 핀(32)은 본 발명의 아암으로서 작용한다.
상기 전자 클러치는 제 1 아마츄어(38)와 제 2 아마츄어(40)를 또한 구비한다. 상기 제 1 아마츄어(38)는 리프 스프링(38A)을 통하여 상기 플랜지 부의 전방면에 연결되고, 상기 고정 코어(6)와 접촉하기 위하여 상기 리프 스프링(38A)의 탄성력에 대하여 이동가능하다.
상기 제 2 아마츄어(40)는 리프 스프링(40)을 통하여 상기 풀리(39)의 후방면에 연결되고, 상기 가동 코어(22)와 접촉하기 위하여 상기 리프 스프링(40A)의 탄성력에 대하여 이동가능하다.
상기 제 3 실시예에서, 상기 풀리(39)상에 작용하는 하중은 상기 아암 부재(16)로 전달되고, 그 다음 상기 제 1 베어링(14)을 통하여 상기 전방 하우징(4)으로 전달된다. 따라서, 상기 풀리(39)상에 작용하는 하중은 상기 핀(32)을 통하여 상기 유성 기어(30)상에 작용하는 것으로부터 방지됨으로써, 상기 유성 기어(30)는 스무스하게 회전된다. 또한, 상기 핀(32)과 상기 유성 기어(30)는 향상된 견고성(durability)을 위하여 크기가 확대될 필요가 없고, 따라서 상기 전자 클 러치의 전체 크기는 감소된다.
도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 전자 클러치의 단면도이다. 도 10에서, 제 3 실시예 및 제 4 실시예의 공통 요소 또는 구성품에 대해서는 동일한 도면부호가 사용되고, 상기 제 4 실시예의 이러한 요소 또는 구성품의 설명은 생략된다. 상기 제 4 실시예에서, 상기 제 1 베어링(14A)은 전방 하우징(4)의 보스(4B)의 외주면 상에 장착되고, 상기 아암 부재(16)는 상기 제 1 베어링(14A)의 외주면상에 장착된다. 상기 제 2 베어링(20A)은 상기 아암 부재(16)의 외주면 상에 장착된다. 상기 플랜지 부재(18B)는 상기 제 2 베어링(20A)의 외주면 상에 장착된다. 상기 제 2 베어링(20A)은 상기 제 1 베어링(14A)의 반경방향 외향에 위치된다.
상기 제 4 실시예에서 상기 제 1 베어링(14A)과 제 2 베어링(20A)의 구성은 전자 클러치의 축방향 길이를 감소시키고, 차량 장착시 높은 융통성을 발생시킨다.
도 11은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 전자 클러치의 부분 단면도이다. 도 11에서, 동일한 도면부호가 상기 제 1 및 제 4 실시예에서 공통의 요소 또는 구성품을 위하여 사용되고, 상기 제 4 실시예의 이러한 요소 또는 구성품에 대한 설명은 생략된다. 도 11를 참조하면, 비자성 재료로 제조된 제 1 브라켓(91A)은 볼트(53)에 의하여 상기 전방 하우징(5)의 전방면 상에 장착된다. 상기 제 1 브라켓(91A)은 링 형태로 제공된다. 상기 전자 클러치는 제 1 코어 부재(93A), 커버 부재(97) 및 제 1 코일(95A)을 가진다. 상기 제 1 코어 부재(93A)는 자성 재료로 제조되고, 상기 제 1 브라켓(91A)의 전방면에 고정된다. 상기 제 1 코어 부재(93A)는 전방 개구를 가지며, 상기 전방 개구를 통하여 상기 제 1 코일(95A)이 제 1 코어 부재(93A)에 수용된다. 상기 제 1 코어 부재(93A)의 전방 개구는 상기 커버 부재(97)에 의하여 폐쇄된다. 상기 커버 부재(97)는 상기 제 1 고정 코어의 자기 회로를 형성하기 위하여 그것을 관통하는 구멍을 가진다. 상기 제 1 코어 부재(93A)와 상기 커버 부재(97)는 본 발명의 제 1 고정 코어로 작용한다.
비자성 재료로 제조된 원통형 제 2 브라켓(91B)은 상기 제 1 브라켓(91A)의 외주 단부에 고정된다. 상기 제 1 브라켓((91A)과 제 2 브라켓(91B)은 본 발명의 브라켓으로 작용한다. 자성 재료로 제조된 제 2 고정 코어(93B)는 상기 제 2 브라켓(91B)의 전방 단부에 고정된다. 상기 제 2 고정 코어(93B)는 그 내에서 제 2 코일(95B)을 수용하기 위한 전방 개구를 가진다.
상기 로우터(67)는 그 중간에서 반경방향 외향으로 연장되는 플랜지부(67C)를 가진다. 상기 전자 클러치는 리프 스프링(98A)을 통하여 상기 플랜지부(67C)의 후방면에 연결되는 제 1 아마츄어(99A), 가동 코어(96) 및 제 2 아마츄어(99B)를 또한 가진다. 상기 제 1 아마츄어(99A)는 제 1 실시예와 같이 공기 갭을 통하여 상기 커버 부재(97)의 전방면에 대면할 수 있도록 위치된다. 상기 제 1 아마츄어(99A)는 상기 커버 부재(97)와 접촉할 수 있도록 상기 리프 스프링(98A)의 탄성력에 대하여 상기 공기 갭의 범위 내에서 이동가능하다.
상기 가동 코어(96)는 자성 재료로 제조되고 상기 로우터(67)에 고정된다. 상기 가동 코어(96)는 상기 제 2 코일(95B)의 전방에 위치되고, 그 내에서 상기 제 2 고정 코어(93B)와 제 2 코일(95B)의 전방부를 수용하기 위한 후방 개구를 가진다. 상기 가동 코어(96)는 자기 회로를 형성하기 위하여 그것을 관통하는 구멍을 가진다.
상기 제 2 아마츄어(99B)는 리프 스프링(98B)을 통하여 상기 풀리(79)의 플랜지부(79A)의 후방면에 연결된다. 상기 제 2 아마츄어(99B)는 제 1 실시예의 경우와 같이 상기 공기 갭을 통하여 상기 가동 코어(96)의 전방 단부에 대면할 수 있도록 위치된다. 상기 제 2 아마츄어(99B)는 가동 코어(96)과 접촉하기 위하여 상기 리프 스프링(98B)의 탄성력에 대하여 공기 갭의 범위 내에서 이동가능하다.
다음은, 도 12를 참조로 하여서 상기 전자 클러치를 조립하는 절차를 설명한다.
먼저, 상기 선 기어(73)는 상기 스크롤 압축기(3)의 구동축(25)의 전방 단부(25A)에 고정된다. 상기 제 1 코일(95A)은 제 1 코어 부재(93A)에 제공되고, 상기 제 1 코어 부재(93A)의 전방 개구는 상기 커버 부재(97)에 의하여 폐쇄된다. 따라서, 상기 제 1 고정 코어는 상기 제 1 브라켓(91A)에 고정된다. 그 다음, 상기 제 1 브라켓(91A)은 볼트(53)에 의하여 상기 전방 하우징(5)에 고정된다.
상기 리프 스프링(98A)의 일단부는 상기 로우터(67)의 플랜지부(67C)에 리벳 조립되고, 상기 제 1 아마츄어(99A)는 상기 리프 스프링(98A)의 다른 단부에 리벳 조립된다. 상기 아암(63), 상기 로우터(67), 상기 제 1 베어링(61) 및 제 2 베어링(65)의 서브 조립체는 제 1 실시예의 경우에서와 같이, 상기 서클립(5C)에 의하여 상기 제 1 베어링(61)을 상기 전방 하우징(5)의 보스(5B)에 고정함으로써 상기 스크롤 압축기(3)에 장착된다.
상기 제 2 코일(95B)은 상기 제 2 고정 코어(93B)에 제공되고, 상기 제 2 고 정 코어(93B)는 상기 제 2 브라켓(91B)에 고정되며, 다시 상기 제 2 브라켓(91B)은 상기 제 1 브라켓(91A)에 고정된다. 그 다음, 상기 가동 코어(69)는 상기 제 2 고정 코어(93B) 및 제 2 코일(95B)의 전방부를 덮기 위하여 상기 로우터(67)에 고정된다.
상기 리프 스프링(98B)의 일단부는 상기 풀리(79)의 플랜지부(79A)에 리벳 조립되고, 상기 제 2 아마츄어(99B)는 상기 리프 스프링(98B)의 다른 단부에 리벳 조립된다. 상기 유성 기어(77)는 각각의 핀(77A)에 결합되고, 그 다음 상기 풀리(79)는 상기 제 1 실시예의 경우와 같이 상기 핀(77A)상에 장착된다. 따라서, 상기 전자 클러치의 조립이 완성된다.
상기 제 1 및 제 2 코일(95A 및 95B)는 배터리(도시하지 않음)에 연결되고, 제어기(도시하지 않음)에 의하여 선택적으로 여기된다.
상기 제 4 실시예에서, 단지 상기 제 1 코일(95A)만이 여기될 때에, 자기 회로는 상기 제 1 코어 부재(93A), 상기 커버 부재(97) 및 상기 제 1 아마츄어(99A)에 의하여 형성되고, 상기 제 1 아마츄어(99A)는 상기 커버 부재(97)에 연결된다.
이러한 경우에, 상기 로우터(67)는 상기 전방 하우징(5)에 연결되고, 따라서 상기 풀리(79)의 회전은 상기 유성 기어(77) 및 상기 선 기어(73)를 통하여 증가된 속도로 상기 구동축(25)으로 전달된다.
한편, 단지 제 2 코일(95B)만이 여기될 때에, 자기 회로는 상기 제 2 고정 코어(93B)와 가동 코어(96)에 의하여 형성되고, 상기 제 2 아마츄어(99B)는 상기 가동 코어(96)에 연결된다. 이러한 경우에, 상기 로우터(67)는 상기 풀리(79)에 연결되고, 상기 풀리(79)의 회전은 상기 로우터(67), 내부 기어(75), 유성 기어(77) 및 선 기어(73)를 통하여 일정한 속도로 상기 구동축(25)으로 전달된다.
상기 제 1 코일(95A) 및 제 2 코일(95B) 어느 것도 여기되지 않을 때에, 상기 제 1 아마츄어(99A)는 상기 커버 부재(97)에 연결되지 않고, 상기 제 2 아마츄어(99B)는 상기 가동 코어(96)에 연결되지 않는다. 따라서, 상기 풀리(79)의 회전은 상기 구동축(25)으로 전달되지 않는다.
따라서, 상기 제 5 실시예는 제 1 실시예의 장점과 유사한 장점을 제공한다.
상술된 각 실시예에서, 상기 전자 클러치는 압축기용으로 사용되지만, 이것은 전기 모터 또는 펌프와 같은 다른 장치용으로 사용될 수 있다. 또한, 상기 압축기는 스와시 플레이트형(swash plate type) 또는 베인형(vane type)이 될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전자 클러치의 종단면도이다.
도 2는 도 1의 전자 클러치의 확대 부분도이다.
도 3은 도 1의 전자 클러치의 분해도이다.
도 4는 상기 전자 클러치의 작동을 도시하는 개략도이다.
도 5는 상기 전자 클러치의 작동을 도시하는 개략도이다.
도 6은 상기 전자 클러치의 작동을 도시하는 개략도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전자 클러치의 부분 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 전자 클러치의 종단면도이다.
도 9는 도 8의 전자 클러치의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 전자 클러치의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 전자 클러치의 부분 단면도이다.
도 12는 도 11의 전자 클러치의 분해도이다.

Claims (12)

  1. 하우징(5)과, 상기 하우징(5)으로부터 바깥쪽으로 연장되는 회전가능한 축(25)에 장착하기 위한 전자 클러치로서,
    코일(57) 내를 흐르는 전류 방향에 따라서 제 1 자속(magnetic flux) 또는 제 2 자속을 발생시킬 수 있는 상기 코일(57)과;
    상기 하우징(5)에 고정되고 상기 코일의 일단부가 노출될 수 있도록 상기 코일을 그 내에서 수용하기 위한 자성 재료로 제조된 고정 코어(55)와,
    상기 회전가능한 축(25)에 동심으로 고정된 선 기어(73)와,
    상기 선 기어(73)와 맞물리는 유성 기어(77)와;
    상기 유성 기어(77)와 맞물리는 내부 기어(75)와;
    상기 하우징(5)에 대하여 상기 회전가능한 축(25)에 대한 상기 유성 기어(77)의 공전을 허용할 수 있도록 상기 유성 기어(77)를 지지하는 아암(63)과;
    상기 유성 기어(77)와 아암(63)과 함께 상기 회전가능한 축(25)과 동심으로 회전가능한 풀리(79)를 포함하는 상기 전자 클러치에 있어서,
    상기 코일(57)의 다른 단부에 대면할 수 있도록 상기 고정 코어(99)에 고정되어 있으며 상기 제 1 자속에 대향하는 자속을 제공하는 고정 자석(59)과;
    상기 내부 기어(75)에 고정되고 상기 하우징(5)에 대하여 회전가능한 축(25)과 동심으로 회전가능한 로우터(rotor)(67)와;
    자성 재료로 제조되고 상기 코일(57)의 일단부에서 상기 고정 코어(55)에 대 면할 수 있도록 상기 로우터(67)에 고정되는 가동 코어(moving core)(69)와;
    상기 코일(57)의 일단부에 대면할 수 있도록 상기 가동 코어(69)에 고정되어 있으며 상기 제 2 자속에 대향되는 자속을 제공하는 가동 자석(71)과;
    상기 로우터(67)상에 제공되고 상기 고정 코어(55)에 연결될 수 있는 제 1 아마츄어(81) 및;
    상기 풀리(79)상에 제공되고 상기 가동 코어(69)에 연결될 수 있는 제 2 아마츄어(83)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 클러치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 아암(63)은 상기 유성 기어(77)를 회전가능하게 지지하고 상기 풀리(79)와 일체로 회전가능하며, 상기 아암(63)과 상기 하우징(5)사이에 제 1 베어링(61)이 제공되고, 상기 로우터(67) 와 상기 아암(63)사이 또는 상기 로우터(67) 와 하우징(5)사이에 제 2 베어링(65)이 제공되는 전자 클러치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 풀리(39)에 고정되고 상기 유성 기어(30)를 회전가능하게 지지하는 핀(32)을 또한 포함하고, 상기 아암은 상기 풀리(39)에 고정되고 그것과 일체로 회전가능한 아암 부재(16)를 포함하고, 제 1 베어링(14)은 상기 아암 부재(16)와 하우징(4)사이에 제공되며, 제 2 베어링(20)은 상기 로우터(18)와 상기 아암 부재(16)사이 또는 상기 로우터(18)와 상기 하우징(4)사이에 제공되는 전자 클러치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제 2 베어링(65)은 상기 제 1 베어링(61)의 반경방향 외향으로 위치되는 전자 클러치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 제 1 베어링(61)과 제 2 베어링(65)은 상기 회전가능한 축(25)의 축방향에 정렬되는 전자 클러치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 로우터(18,67)는 비자성 재료로 제조되는 전자 클러치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징(5)에 상기 고정 코어(55)를 장착할 수 있도록 비자성 재료로 제조된 브라켓(51)을 또한 포함하는 전자 클러치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 아마츄어(81)는 공기 갭(81B)을 가지고 고정 자석(59)상에서 상기 고정 코어(55)에 대면하며, 상기 제 2 아마츄어(83)는 공기 갭(83B)을 가지고 가동 자석(71)상에서 가동 코어(69)에 대면하며, 상기 제 1 및 제 2 아마츄어(81,83)는 상기 로우터(67) 및 상기 풀리(79) 각각에 의하여 탄성적으로 지지되는 전자 클러치.
  9. 하우징(5)과, 상기 하우징(5)으로부터 바깥쪽으로 연장되는 회전가능한 축(25)에 장착하기 위한 전자 클러치로서,
    제 1 코일(95A)과;
    상기 하우징(5)에 고정되고 상기 제 1 코일(95A)을 그 내에서 수용하기 위한 자성 재료로 제조된 제 1 고정 코어(93A,97)와;
    상기 제 1 코일(95A)로부터 이격 위치된 제 2 코일(95B)과;
    상기 하우징(5)에 고정되며 상기 제 2 코일(95B)의 일단부가 노출될 수 있도록 상기 제 2 코일(95B)을 그 내에서 수용하기 위한 자성 재료로 제조된 제 2 고정 코어(93B)와;
    회전가능한 축(25)에 동심으로 고정된 선 기어(73)와;
    상기 선 기어(73)와 맞물리는 유성 기어(77)와;
    상기 유성 기어(73)와 맞물리는 내부 기어(75)와;
    상기 하우징(5)에 대한 상기 회전가능한 축(25)의 축선에 대한 상기 유성 기어(77)의 공전을 허용할 수 있도록 상기 유성 기어(77)를 지지하는 아암(63)과;
    상기 유성 기어(77)와 아암(63)과 함께 상기 회전가능한 축(25)과 동심으로 회전가능한 풀리(79)를 포함하는 전자 클러치에 있어서,
    상기 내부 기어(75)에 고정되고 상기 하우징(5)에 대하여 상기 회전가능한 축(25)과 동심으로 회전가능한 로우터(67)와;
    상기 제 2 코일(95B)의 일단부에서 상기 제 2 고정 코어(93B)에 대면할 수 있도록 상기 로우터(67)에 고정되고, 자기 회로를 형성하기 위하여 상기 제 2 고정 코어(93B)와 협력하는 가동 코어(96)와;
    상기 로우터(67)상에 제공되고 상기 제 1 고정 코어(93A,97)에 연결가능한 제 1 아마츄어(99A) 및,
    상기 풀리(79) 상에 제공되고 상기 가동 코어(96)에 연결될 수 있는 제 2 아마츄어(99B)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 클러치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 아암(63)과 상기 하우징(5)사이에 제 1 베어링(61)이 제공되고, 상기 로우터(67)와 아암(63)사이에 제 2 베어링(65)이 제공되며, 상기 제 2 베어링(65)은 상기 제 1 베어링(61)의 반경방향 외향으로 위치되는 전자 클러치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 로우터(67)는 비자성 재료로 제조되는 전자 클러치.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 하우징(5)에 대하여 상기 제 1 및 제 2 고정 코어(93A,97,93B)를 장착할 수 있도록 비자성 재료로 제조된 브라켓(91A,91B)를 또한 포함하는 전자 클러 치.
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