KR20100019896A - 압축기용 풀리조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기용 풀리조립체에 관한 것이다. 본 발명의 구성을 살펴보면, 회전축(108)이 관통하여 위치되는 축공(104)이 형성된 프론트헤드(100)의 풀리설치부(102)에 설치되는 베어링(110)과, 상기 베어링(110)에 회전가능하게 지지되고 엔진의 동력을 전달하는 벨트가 걸어감아지는 벨트밀착부(122)가 외주면을 둘러 구비되고 상기 회전축(108)에 설치된 댐퍼(132)의 디스크(140)가 선택적으로 밀착되도록 구동시키는 필드코일(126)이 내장되는 풀리(120)를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 벨트밀착부(122)에 벨트의 장력이 작용하는 하중작용 중심선(B)이 상기 베어링(110)의 폭에 대응되는 영역 내에 있도록 한다. 또한, 상기 베어링(110)을 구성하는 내륜(112)과 외륜(114)의 폭의 영역 내에 상기 벨트밀착부(122)가 위치되도록 할 수도 있다.

동력전달, 풀리, 베어링, 벨트

Description

압축기용 풀리조립체{Pulley assembly for compressor}

본 발명은 압축기용 풀리조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진의 동력을 압축기로 전달하는 벨트가 걸어감아지는 압축기용 풀리조립체에 관한 것이다.

일반적으로 자동차내의 공기조화를 위해서 사용되는 공조시스템에는 냉매의 압축을 위한 압축기가 사용된다. 이와 같이 자동차의 공조시스템에서 사용되는 압축기는 엔진의 동력을 벨트를 통해 전달받아 구동되는 것이 일반적이다. 이를 위해, 상기 압축기에는 상기 벨트의 일단이 걸어감아져 회전되는 풀리조립체가 설치된다.

도 1에는 종래 기술에 의한 풀리조립체가 압축기에 설치되어 있는 구성이 도시되어 있다.

이에 따르면, 압축기(10)의 골격과 외관을 프론트헤드(11), 전방 및 후방실린더블록(12,12'), 그리고 리어헤드(28)가 형성한다. 이들은 프론트헤드(11), 전방실린더블록(12), 후방실린더블록(12') 및 리어헤드(28)의 순서로 배열되어 결합된다.

상기 프론트헤드(11)는 대략 원판 형상으로, 일면으로 개구되게 내부에는 토출실(11a) 및 흡입실(미도시)이 형성된다. 상기 토출실(11a) 및 흡입실은 각각 전방실린더블록(12)을 향하여 개구된다. 상기 토출실(11a) 및 흡입실은 상기 전방실린더블록(12)의 각각의 실린더보어(12a)와 아래에서 설명될 밸브조립체(14)를 통해 선택적으로 연통될 수 있도록 형성된다.

상기 프론트헤드(11)에는 그 중심을 관통하여 축지지공(11')이 형성된다. 상기 축지지공(11')에는 아래에서 설명될 회전축(24)이 관통하여 설치된다.

상기 전방실린더블록(12)은 상기 프론트헤드(11)와 결합된다. 상기 전방실린더블록(12)의 내부에는 회전축(24)이 삽입되는 방향과 평행한 방향으로 원통 형상의 실린더보어(12a)가 다수개 형성된다.

상기 프론트헤드(11)와 전방실린더블록(12)의 사이에는 흡입실(미도시) 및 토출실(11a)과 실린더보어(12a) 사이에서 냉매의 유동을 제어하는 밸브조립체(14)가 구비된다. 즉, 상기 밸브조립체(14)는 흡입실에서 실린더보어(12a)로, 그리고, 실린더보어(12a)에서 토출실(11a)로의 냉매 유동을 제어한다.

상기 밸브조립체(14)에는 밸브플레이트(15)가 구비된다. 상기 밸브플레이트(15)는 대략 원판 형상으로 각각의 실린더보어(12a)와 대응되는 위치에 토출공(15') 및 흡입공(미도시)이 형성된다.

상기 밸브플레이트(15)의 양측면에는 흡입리드(16) 및 토출리드(17)가 구비된다. 상기 흡입리드(16) 및 토출리드(17)는 탄성변형이 가능한 재질로서 상기 실린더보어(12a)의 내부 압력에 따라 탄성변형되어 상기 흡입공 및 토출공(15')을 개 폐하는 역할을 한다.

상기 프론트헤드(11)와 마주보는 상기 밸브플레이트(15)의 일면에는 리테이너(18)가 구비된다. 상기 리테이너(18)는 대략 판 형상으로 형성되어, 상기 토출실(11a)을 향해 소정의 각도만큼 절곡되어 형성된다. 상기 리테이너(18)는 상기 토출리드(17)가 냉매의 토출압에 의해 상기 토출실(11a)의 내부를 향해 과도하게 탄성변형되는 것을 방지하기 위한 부분이다.

상기 전방실린더블록(12)에는 마운팅러그(19)가 돌출되게 형성된다. 상기 마운팅러그(19)는 상기 압축기(10)를 엔진에 고정하기 위해 형성되는 부분이다.

상기 전방 및 후방실린더블록(12,12')은 서로 결합되는 면에 요입된 부분이 형성되어 사판실(23)을 구성한다. 상기 사판실(23)에는 회전축(24)과 일체로 회전되게 사판(26)이 위치된다.

상기 프론트헤드(11)와 전방 및 후방실린더블록(12,12')의 중앙을 관통해서는 회전축(24)이 설치된다. 상기 회전축(24)의 일측에는 축시일(25)이 삽입되어 상기 프론트헤드(11)의 축지지공(11')의 내면에 밀착된다. 상기 축시일(25)은 상기 회전축(24)과 상기 축지지공(11') 사이로 냉매가 누설되는 것을 방지하는 역할을 한다. 상기 축시일(25)은 탄성변형이 가능한 고무재질로 형성된다.

상기 회전축(24)에는 대략 원판 형상의 사판(26)이 회전축(24)의 연장방향에 대해 경사지게 설치된다. 상기 사판(26)의 가장자리를 둘러서는 다수개의 슈(27)가 이동가능하게 위치된다. 상기 슈(27)는 아래에서 설명될 피스톤(30)에 고정된다.

한편, 상기 실린더보어(12a)의 내부에는 피스톤(30)이 직선왕복운동 가능하 도록 설치된다. 상기 피스톤(30)은 상기 실린더보어(12a)의 내부와 대응되는 대략 원기둥형상으로, 양단이 각각 전방 및 후방실린더블록(12,12')의 실린더보어(12a)에 위치된다. 즉, 하나의 피스톤(30)의 각각의 양단이 각각의 실린더보어(12a) 내에서 냉매를 압축하는 역할을 한다. 상기 피스톤(30)은 그 중간 부분이 상기 슈(27)와 결합되어 있어, 상기 사판(26)의 회전에 따라 직선왕복운동 하게 된다.

상기 리어헤드(28)는 상기 후방실린더블록(12')의 일면에 장착되는 것이다. 상기 리어헤드(28)에는 토출실(28a) 및 흡입실(미도시)이 형성된다. 상기 토출실(28a) 및 흡입실은 각각 후방실린더블록(12')을 향하여 개구된다. 상기 토출실(28a) 및 흡입실은 상기 후방실린더블록(12')에 형성된 실린더보어(12a)들과 밸브플레이트(15)를 통해 선택적으로 연결된다.

상기 리어헤드(28)에는 마운팅러그(29)가 돌출되게 형성된다. 상기 마운팅러그(29)는 상기 전방실린더블록(12)의 마운팅러그(19)와 함께 상기 압축기(10)를 엔진에 고정하기 위해 형성되는 부분이다.

풀리(40)는 상기 프론트헤드(11)의 일측에 회전가능하게 설치된다. 이를 위해 상기 프론트헤드(11)와 풀리(40)의 사이에는 베어링(30)이 설치된다. 상기 베어링(30)은 서로 상대 이동가능한 내륜과 외륜의 사이에 볼이 위치되어 구성된다. 예를 들어 상기 내륜은 상기 프론트헤드(11)에 고정되고, 상기 외륜은 상기 풀리(40)에 고정되어, 상기 풀리(40)의 회전에 따라 상기 외륜이 풀리(40)와 함께 회전된다.

상기 풀리(40)에는 벨트(도시되지 않음)가 걸어 감아져 엔진의 구동력을 전 달받는다. 이를 위해 상기 풀리(40)의 외주면을 둘러서는 벨트밀착부(40')가 형성된다. 상기 벨트밀착부(40')에는 벨트가 걸어감아진다.

상기 풀리(40)에는 필드코일(41)이 내장되어 있다. 상기 필드코일(41)은 전원이 인가되면 흡인자속을 발생시켜 아래에서 설명될 디스크(46)가 풀리(40)의 마찰면(42)에 밀착되게 한다.

한편, 상기 회전축(24)의 일단부에는 허브(43)가 설치되고, 상기 허브(43)에는 댐퍼(44)가 설치된다. 상기 댐퍼(44)는 상기 회전축(24)과 풀리(40) 사이의 동력전달 시에 발생하는 충격을 흡수하는 것이다. 상기 댐퍼(44)에는 상기 풀리(40)의 마찰면(42)과 마주보는 위치에 디스크(46)가 이동가능하게 설치된다.

이와 같은 구성을 가지는 일반적인 압축기가 엔진의 구동력을 풀리(40)를 통해 전달받아 동작되는 것을 간단하게 설명한다.

엔진의 구동력이 벨트를 통해 풀리(40)에 전달되면 상기 풀리(40)는 회전하게 된다. 하지만 압축기의 동작이 필요없을 때에는 상기 풀리(40)만이 회전되고 상기 회전축(24)으로는 동력이 전달되지 않는다. 이는 상기 풀리(40)의 마찰면(42)에 상기 디스크(46)가 밀착되지 않은 상태이기 때문이다.

사용자가 공조시스템의 동작을 원하여 동작신호를 발생시키면, 상기 필드코일(41)에도 전원이 인가되어 상기 디스크(46)가 상기 마찰면(42)에 밀착되게 한다. 상기 풀리(40)의 마찰면(42)에 디스크(46)가 밀착되면 엔진의 구동력에 의해 회전되는 풀리(40)와 디스크(46)가 일체로 회전하면서, 회전축(24)이 회전되도록 한다.

이와 같이 전달받은 엔진의 구동력에 의해 상기 회전축(24)이 회전함에 따 라, 상기 사판(26)이 회전축(24)과 함께 회전된다. 상기 사판(26)의 회전은 상기 피스톤(30)이 상기 실린더보어(12a) 내부에서 직선왕복운동을 하도록 한다.

이때, 상기 회전축(24)이 회전함에 따라, 흡입실의 냉매가 각각 실린더보어(12a) 내부로 흡입된다. 참고로 상기 실린더보어(12a)로 냉매가 흡입되는 것은 상기 피스톤(30)이 해당되는 실린더보어(12a)에서 하사점에 위치할 때이다. 이와 같이, 상기 실린더보어(12a)에 냉매가 전달되면, 해당되는 상기 실린더보어(12a)의 상기 피스톤(30)이 상기 밸브플레이트(15) 방향으로 이동하게 되고, 냉매의 압축이 일어난다.

이와 같이, 냉매가 상기 실린더보어(12a) 내에서 압축되면, 상기 실린더보어(12a) 내부의 압력은 상대적으로 높아져 상기 토출실(11a)(28a)로 냉매가 토출된다. 상기 토출실(11a)(28a)로 토출된 냉매는 외부의 토출구를 통해 응축기(미도시)쪽으로 전달된다.

상기 토출구를 통해 응축기로 전달된 냉매는 응축기(미도시), 팽창변(미도시), 그리고 증발기(미도시)를 거쳐 다시 압축기로 전달된다. 압축기에서 냉매는 위에서 설명된 과정을 반복하여 압축된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 압축기에는 다음과 같은 문제점이 있다.

도면에 잘 도시된 바와 같이, 종래 기술에서는 상기 프론트헤드(11)에 설치되어 풀리(40)를 회전가능하게 지지하는 베어링(30)의 하중지지 중심선(A)과 풀리(40)의 벨트밀착부(40')의 하중작용 중심선(B)이 서로 일치하지 않는다. 이와 같 이 풀리(40)에 벨트에 의해 하중이 작용하는 하중작용 중심선(B)과 풀리(40)를 지지하는 베어링(30)의 하중지지 중심선(A)이 서로 일치하지 않음으로 인해, 풀리(40)가 베어링(30)에 의해 안정적으로 회전되게 지지되지 못하게 된다.

이와 같은 구조적 특징에 따라서, 상기 풀리(40)의 회전시에 소음이 발생하여 압축기가 사용되는 자동차의 공조시스템의 사용중에 탑승자가 쾌적한 승차감을 즐길 수 없게 되는 문제점이 있다.

또한, 상기 베어링(30)에 상기 풀리(40)에 의해 불균형하게 하중이 작용하게 되면, 상기 베어링(30)에 편마모가 발생하여 베어링(30)의 내구성이 크게 떨어지는 문제점도 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 압축기의 프론트헤드에 설치된 풀리를 회전가능하게 지지하는 베어링의 폭 내에 벨트에 의해 풀리에 하중이 작용하는 하중작용 중심선이 위치되도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 압축기의 프론트헤드에 설치된 풀리를 회전가능하게 지지하는 베어링의 폭에 해당하는 영역내에 풀리의 벨트밀착부가 위치하도록 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 회전축이 관통하여 위치되는 축공이 형성된 프론트헤드의 풀리설치부에 설치되는 베어링과, 상기 베어링에 회전가능하게 지지되고 엔진의 동력을 전달하는 벨트가 걸어감아지는 벨트밀착부가 외주면을 둘러 구비되고 상기 회전축에 설치된 댐퍼의 디스크가 선택적으로 밀착되도록 구동시키는 필드코일이 내장되는 풀리를 포함하여 구성되는 압축기용 풀리조립체에 있어서, 상기 벨트밀착부에 벨트의 장력이 작용하는 하중작용 중심선이 상기 풀리의 하중을 지지하는 베어링의 폭 영역내에 위치한다.

상기 내륜과 외륜의 폭에 해당하는 영역 내에 상기 풀리의 벨트밀착부가 위치된다.

상기 벨트밀착부에 벨트의 장력이 작용하는 하중작용 중심선은 상기 풀리의 하중을 지지하는 하중지지 중심선에 대해 ±7.0mm만큼 오프셋된다.

상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

즉, 프론트헤드에 풀리를 회전가능하게 지지하는 베어링이 풀리에 의해 받는 하중을 지지하는 베어링의 하중지지 중심선과 상기 풀리에 벨트에 의한 하중이 작용하는 하중작용 중심선이 대략 일치하게 되므로, 벨트에 의해 풀리에 작용하는 하 중이 베어링에 의해 정확하게 지지되어 이들 사이에서 모멘트가 발생하지 않게 된다.

또한, 베어링의 내륜과 외륜의 폭에 해당되는 영역 내에 풀리의 벨트밀착부가 위치하도록 하는 경우에는 하중지지 중심선과 하중작용 중심선이 서로 달리 되더라도 풀리에 작용하는 하중이 베어링에 의해 정확하게 지지될 수 있다.

따라서, 풀리가 베어링에 안정적으로 지지되어 풀리의 회전시에 소음이 발생하지 않아 공조시스템이 적용되어 압축기가 사용되는 자동차에서 탑승자들이 공조시스템의 사용시에도 보다 쾌적한 사용환경을 제공받을 수 있게 된다.

그리고, 본 발명에 의하면 베어링에 편심하중이 작용하지 않게 되어 베어링을 구성하는 구성부품에 편마모가 발생하지 않게 되어 베어링의 내구성이 크게 높아지는 효과가 있다.

이하 본 발명에 의한 압축기용 풀리조립체의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 2에는 본 발명에 의한 풀리조립체의 바람직한 실시예가 채용된 압축기의 일부 구성이 단면도로 도시되어 있다.

도면에 도시된 바에 따르면, 프론트헤드(100)는 압축기의 외관과 골격의 일부를 형성한다. 참고로, 압축기의 외관은 상기 프론트헤드(100) 외에도 전방실린더블록, 후방실린더블록 및 리어헤드(도시되지 않음)가 형성할 수 있다. 물론 본 발 명이 적용되는 압축기의 외관과 골격을 반드시 프론트헤드(100), 전방실린더블록, 후방실린더블록 및 리어헤드가 구성하여야 하는 것은 아니다.

상기 프론트헤드(100)는 압축기의 선단 일부를 형성하는데, 풀리설치부(102)가 돌출되어 형성된다. 상기 풀리설치부(102)는 대략 원통형상으로 상기 프론트헤드(100)의 일면에 돌출되어 형성된다. 상기 프론트헤드(100)를 관통하여서는 축공(104)이 형성된다. 상기 축공(104)은 상기 풀리설치부(102)의 중심을 관통하여 풀리설치부(102)의 선단으로 일단부가 개구된다.

상기 축공(104)에는 압축기의 회전축(108)이 설치된다. 상기 회전축(108)은 엔진의 동력을 전달받아 회전하여 압축기의 피스톤을 구동시키게 된다. 상기 회전축(108)은 그 일단이 상기 풀리설치부(102)의 선단으로 돌출된다.

상기 프론트헤드(100)의 풀리설치부(102)에는 베어링(110)이 설치된다. 상기 베어링(110)은 아래에서 설명될 풀리(120)를 상기 풀리설치부(102)에 회전가능하게 지지하는 역할을 한다. 상기 베어링(110)은 각각 링형상인 내륜(112)과 외륜(114)의 사이에 볼(116)이 리테이너(도시되지 않음)에 의해 열을 지어 설치되어 구성된다. 상기 내륜(112)은 상기 풀리설치부(102)의 외면에 고정되고, 상기 외륜(114)은 아래에서 설명될 풀리(120)의 내면에 고정된다.

본 실시예에서는 상기 불(116)이 2열로 배치된 것이 도시되어 있다. 본 실시예에서와 같이 볼(116)이 2열로 배치된 경우 상기 볼(116)의 열 사이 부분이 풀리(120)의 하중을 베어링(110)이 지지하는 하중지지 중심선(A)이 된다.

물론, 베어링(110)은 내륜(112)의 내면과 외륜(114)의 외면 전체가 하중을 지지할 수 있어 내륜(112)과 외륜(114)의 폭을 아래에서 설명될 풀리(120)의 벨트밀착부(122)의 폭보다 크게 하고, 내륜(112)과 외륜(114)의 폭에 해당되는 영역 내에 풀리(120)의 벨트밀착부(122)가 위치되도록 하면 풀리(120)에 의해 베어링(110)에 작용하는 힘을 안정적으로 지지할 수 있다.

상기 베어링(110)의 외륜(114)은 풀리(120)의 내면에 고정되어 설치된다. 상기 풀리(120)는 대략 원판형상이고 그 중앙을 관통하여 상기 풀리설치부(102)와 베어링(110)이 설치된다. 상기 풀리(120)는 상기 외륜(114)과 일체로 회전된다. 상기 풀리(120)의 외주면을 따라서는 벨트밀착부(122)가 구비된다. 상기 풀리(120)의 벨트밀착부(122)에는 엔진의 구동력을 전달하는 벨트(도시되지 않음)가 걸어감아진다.

본 발명에서 상기 풀리(120)의 벨트밀착부(122)의 중심, 즉 상기 벨트밀착부(122)에 벨트의 장력이 작용하는 하중작용 중심선(B)이 상기 베어링(110)의 내륜(112) 또는 외륜(114)의 폭에 해당되는 영역 내에 있도록 된다. 이때, 상기 풀리(120)의 벨트밀착부(122)의 폭은 상기 내륜(112) 또는 외륜(114)의 폭과 같거나 작아야 한다. 물론, 벨트밀착부(122)의 폭이 상기 내륜(112) 또는 외륜(114)의 폭보다 클 수도 있다. 하지만, 이 경우 베어링(110)에 의한 풀리(120)의 지지상태가 약간 불안정해질 수 있다.

여기서, 가장 바람직하기로는 상기 벨트밀착부(122)에 벨트의 장력이 작용하는 하중작용 중심선(B)이 상기 베어링(110)의 하중지지 중심선(A)과 일치하도록 하는 것이다.

상기 풀리(120)에서 상기 프론트헤드(100)와 마주보는 면의 반대쪽에는 마찰면(124)이 형성된다. 상기 마찰면(124)은 아래에서 설명될 디스크(140)가 밀착되어 풀리(120)의 회전력을 상기 회전축(108)으로 전달할 수 있도록 한다. 상기 마찰면(124)은 상기 풀리(120)의 일측 표면 일부에 걸쳐 형성될 수 있다.

상기 풀리(120)에는 필드코일(126)이 내장되어 있다. 상기 필드코일(126)은 전원이 인가되면 흡인자속을 발생시켜 아래에서 설명될 디스크(140)가 상기 풀리(120)의 마찰면(124)에 밀착되게 하는 역할을 한다. 상기 필드코일(126)의 상세 구성은 본 발명의 요지가 아니므로 설명을 생략한다.

한편, 상기 회전축(108)에는 허브(130)가 설치된다. 상기 허브(130)는 상기 회전축(108)의 일단부에 설치되어 일체로 회전하는 것으로, 회전축(108)에 댐퍼(132)를 결합시키는 것이다. 상기 댐퍼(132)는 제1프레임(134)과 제2프레임(136)이 고무와 같이 탄성을 가지는 재질로 만들어지는 완충부(138)를 통해 연결되어 있는 것이다.

상기 댐퍼(132)는 회전축(108)과 풀리(120) 사이에서 충격이나 진동을 흡수하는 역할을 한다. 상기 풀리(120)의 마찰면(124)과 마주보는 상기 댐퍼(132)의 일면에는 디스크(140)가 설치된다. 상기 디스크(140)는 댐퍼(132)에 고정되어 상기 필드코일(126)의 흡인자속에 의해 풀리(120)의 마찰면(124)에 밀착되어 풀리(120)와 회전축(108) 사이에서 동력전달이 일어날 수 있도록 한다.

참고로, 상기 댐퍼(132) 자체나 상기 허브(130)와 댐퍼(132)사이에는 상기 회전축(108)에 과부하가 걸렸을 경우에 풀리(120)와 회전축(108)사이의 동력전달을 차단하기 위한 리미터(도시되지 않음)가 구비될 수 있다. 상기 리미터는 회전축(108)에 과부하가 발생했을 때 자체가 파손됨에 의해 동력전달을 차단하거나, 그 부품 사이의 결합이 해제되면서 동력전달을 차단하는 것이다.

그리고, 상기 허브(130), 댐퍼(132)의 구성은 반드시 도시된 도면에 있는 것으로 한정되는 것은 아니며, 이외에도 다양한 구성이 채용될 수 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 압축기용 풀리조립체의 작용을 상세하게 설명한다.

엔진의 구동력이 벨트를 통해 상기 풀리(120)에 전달되면 상기 풀리(120)는 회전하게 된다. 하지만, 상기 필드코일(126)에 전원이 인가되지 않으면 상기 풀리(120)의 마찰면(124)에 상기 디스크(140)가 밀착되지 않으므로, 상기 회전축(108)은 회전하지 않게 된다.

이와 같은 상태에서 공조시스템의 가동 필요성이 발생하여 압축기가 구동되어야 하는 경우에는, 사용자 또는 차량의 제어시스템이 공조시스템의 동작을 위한 신호를 제공한다. 공조시스템의 동작이 시작되고 냉매가 압축되어야 할 필요성이 있는 경우에는, 상기 필드코일(126)에 전원이 인가되면서 상기 필드코일(126)이 흡입자속을 발생시킨다.

상기 필드코일(126)에 전원이 인가되면, 필드코일(126)의 흡인자속에 의해 상기 디스크(140)는 상기 풀리(120)의 마찰면(124)에 밀착된다. 따라서, 상기 풀리(120)의 회전력이 상기 회전축(108)으로 상기 디스크(140), 댐퍼(132) 및 허브(130)를 통해 전달된다.

이와 같이 회전축(108)으로 풀리(120)의 회전력이 전달되면, 상기 회전축(108)이 회전하면서 피스톤을 직선왕복운동시켜 냉매의 압축을 수행하게 된다. 즉, 상기 회전축(108)이 회전함에 따라, 피스톤이 실린더보어내에서 직선운동하고, 흡입실의 냉매가 각각의 실린더보어 내부로 흡입된다.

상기 피스톤이 실린더보어내에서 직선운동하여 냉매가 상기 실린더보어 내에서 피스톤에 의해 압축되면, 상기 실린더보어 내부의 압력은 상대적으로 높아져 토출실로 냉매가 토출된다. 상기 토출실로 토출된 냉매는 외부의 토출구를 통해 공조시스템을 구성하는 다른 구성요소로 전달된다.

그리고, 상기 토출구를 통해 다른 구성요소로 전달된 냉매는 다른 구성요소에서 열교환 및 팽창과정을 거치고 다시 압축기로 전달되고, 이와 같은 사이클이 반복되면서 자동차 내의 공기조화가 이루어진다.

한편, 상기 풀리(120)의 벨트밀착부(122)에는 벨트가 걸어감아져 동력이 전달되는데, 본 발명에서는 상기 벨트밀착부(122)가 상기 베어링(110)의 내륜(112)과 외륜(114)의 폭에 해당하는 영역내에 있다, 즉, 도시된 도면에서는 벨트밀착부(122)의 폭과 베어링(110)의 내륜(112)과 외륜(114)의 폭이 거의 같고, 상기 벨트밀착부(122)의 하중작용 중심선(B)이 상기 베어링(110)의 하중지지 중심선(A)에서 소정 거리(e)만큼 오프셋되어 있는 것이 도시되어 있다. 하지만 가장 좋기로는 상기 하중작용 중심선(B)이 상기 베어링(110)의 하중지지 중심선(A)과 일치하는 것이다.

이와 같이 되면, 상기 벨트밀착부(122)에 작용하는 벨트의 장력에 의해 상기 풀리(120)에 모멘트가 발생하지 않거나 발생하더라도 최소화된다. 물론, 상기 내륜(112)과 외륜(114)의 폭보다 상기 벨트밀착부(122)의 폭이 좁고 상기 내륜(112)과 외륜(114)의 폭의 영역 내에 풀리(120)의 벨트밀착부(122)가 위치하게 되면 반드시 하중작용 중심선(B)과 하중지지 중심선(A)이 일치하지 않더라도 풀리(120)의 회전은 안정적으로 이루어질 수 있다.

반대로, 상기 베어링(110)의 내륜(112)과 외륜(114)의 폭이 상기 벨트밀착부(122)의 폭보다 작은 경우에는 반드시 하중작용 중심선(B)과 하중지지 중심선(A)이 일치하는 것이 좋다.

한편, 도 2와 같은 베어링(110)과 풀리(120)의 구성에서 상기 하중지지 중심선(A)과 하중작용 중심선(B)이 소정 거리(e)만큼 오프셋되어 있는 정도에 따른 소음을 평가해 본 결과를 설명하면 다음과 같다.

번호	오프셋 거리(mm)	평가결과
1	14	나쁨(Fail)
2	10	보통(Normal)
3	7	좋음(Good)
4	4	좋음(Good)

표 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 하중지지 중심선(A)과 하중작용 중심선(B)이 오프셋되어 있는 거리(e)가 14mm인 경우에는 소음이 크게 발생하였고, 10.0mm에서는 약하게 소음이 발생하였으며, 7.0mm정도의 오프셋이 있는 경우에는 소음이 거의 발생하지 않았다.

한편, 도 3의 (a)에는 오프셋 거리(e)가 14mm인 경우의 실험데이터가 도시되어 있고, 도 3의 (b)에는 오프셋 거리(e)가 7mm인 경우의 실험데이터가 도시되어 있다. 참고로 도 3에 표시된 그래프는 실외에서 측정한 소음에 대한 것이다.

도면에서 볼 수 있는 바와 같이 오프셋 거리(e)가 14mm인 경우는 소음치가 크게 나오고 있고, 7mm인 경우는 상대적으로 매우 작게 나오고 있는 것을 알 수 있다. 이와 같은 결과는 하중지지 중심선(A)에 대해 하중작용 중심선(B)이 좌측으로 오프셋되거나 우측으로 오프셋되거나 상관없이 거의 유사하다. 따라서, 상기 하중지지 중심선(A)과 하중작용 중심선(B)이 오프셋되어 있는 정도를 ±7.0mm 사이의 값으로 할 수도 있다.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명되고 도면에 도시된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의된다. 그리고, 본 발명에 대해서 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위를 벗어나지 않으면서도,다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자들에게 자명하다.

예를 들면, 도시된 실시예에서는 상기 베어링(110)이 내륜(112)과 외륜(114) 및 볼(116)로 구성되는 볼베어링을 사용하였으나, 반드시 그러할 필요는 없다. 즉 상기 볼 대신에 롤러나 니들이 사용되는 베어링을 채용할 수도 있는데, 이 경우에는 내륜(112)과 외륜(114)의 폭, 즉 실제로 베어링이 하중을 지지하는 영역이 중요한 구성이라 할 수 있다.

여기서, 상기 볼, 롤러나 니들은 상기 내륜(112)과 외륜(114)사이에서 구름동작을 하면서 마찰등을 최소화하는 것으로 구름요소라고 칭하기로 한다.

도 1은 종래 기술에 의한 풀리조립체가 채용된 압축기의 구성을 보인 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 풀리조립체가 채용된 압축기의 요부 구성을 보인 단면도.

도 3은 풀리조립체에서 베어링의 하중지지중심선과 풀리의 하중작용 중심선 사이의 오프셋에 따른 실외소음을 보인 그래프.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100: 프론트헤드 102: 풀리설치부

104: 축공 108: 회전축

110: 베어링 112: 내륜

114: 외륜 116: 볼

120: 풀리 122: 벨트밀착부

124: 마찰면 126: 필드코일

130: 허브 132: 댐퍼

134: 제1프레임 136: 제2프레임

138: 완충부 A: 하중지지 중심선

B: 하중작용 중심선

Claims (3)

1. 회전축(108)이 관통하여 위치되는 축공(104)이 형성된 프론트헤드(100)의 풀리설치부(102)에 설치되는 베어링(110)과,

   상기 베어링(100)에 회전가능하게 지지되고 엔진의 동력을 전달하는 벨트가 걸어감아지는 벨트밀착부(122)가 외주면을 둘러 구비되고 상기 회전축(108)에 설치된 댐퍼(132)의 디스크(140)가 선택적으로 밀착되도록 구동시키는 필드코일(126)이 내장되는 풀리(120)를 포함하여 구성되는 압축기용 풀리조립체에 있어서,

   상기 벨트밀착부(122)에 벨트의 장력이 작용하는 하중작용 중심선(B)이 상기 풀리(120)의 하중을 지지하는 베어링(110)의 폭 영역내에 위치함을 특징으로 하는 압축기용 풀리조립체.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 내륜(112)과 외륜(114)의 폭에 해당하는 영역 내에 상기 풀리(120)의 벨트밀착부(122)가 위치됨을 특징으로 하는 압축기용 풀리조립체.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 벨트밀착부(122)에 벨트의 장력이 작용하는 하중작용 중심선(B)은 상기 풀리(120)의 하중을 지지하는 하중지지 중심선(A)에 대해 ± 7.0mm만큼 오프셋됨을 특징으로 하는 압축기용 풀리조립체.

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