KR20100105525A - 코일리스 클러치의 동력전달 차단장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내연기관 등에 의해 발생하는 회전동력을 단속하여 공조기 등에 선택적으로 전달하는 코일리스클러치에 관한 것으로;
내연기관의 회전축상에 벨트 또는 체인을 통해 연결되어 동시 회전하는 풀리(20)와; 상기 풀리(20)의 내부공간에 수용되면서 공조기의 회전축이 결합되는 허브(10); 및 상기 허브(10)에 장착되면서 그 둘레면이 상기 풀리(20)의 내주면에 맞대어지는 디스크(30)를 포함하며; 상기 동력전달라인에 상기 풀리(20)와 상기 허브(10)를 연결함은 물론 상기 공조기에 토크 한계 이상의 과부하가 걸리는 경우 상기 디스크(30)에 수납되어 상기 풀리(20)와 상기 허브(10)의 동력전달라인을 선택적으로 해제하는 엠보레버(40)를 더 구비함으로써;
상기 공조기 등에 토크 한계 이상의 과부하가 걸리더라도 상기 엠보레버가 파손되는 것이 아니라 상기 디스크에 수납되어 동력전달라인을 차단하므로 상기 코일리스클러치의 재사용이 가능해져 유지보수비가 절감되도록 한 것이다.

Description

코일리스 클러치의 동력전달 차단장치{Apparatus for blocking the power of coilless clutch}

본 발명은 공조기에 한계 토크 이상의 과부하가 발생할 경우 내연기관의 회전동력을 단속하는 코일리스 클러치에 관한 것으로, 특히 코일리스 클러치의 동력전달라인이 차단되더라도 비파괴방식을 적용하여 재활용할 수 있도록 한 코일리스 클러치의 동력전달 차단장치에 관한 것이다.

일반적으로, 코일리스 클러치는 내연기관의 엔진이나 구동모터 등에서 발생하는 회전동력을 공조기로 전달하는 것으로서, 이 코일리스 클러치는 상기 내연기관과 상기 공조기의 동력전달라인에 구비되어 상기 공조기로 공급되는 동력을 전달하거나 차단하는 이중기능을 수행한다.

여기서, 상기 코일리스 클러치는 평상시에는 상기 공조기에 동력을 전달하는 정상기능을 수행하다가, 상기 공조기에 이상 현상이 발생하여 토크 한계 이상의 과부하가 걸리는 경우 상기 동력전달라인을 차단함으로써, 상기 내연기관의 벨트를 포함한 주변기기를 보호할 수 있는 것이다.

즉, 상기 내연기관의 벨트에는 워터펌프나 알터네이터나 쿨런트펌프와 같은 전장품이 연결된 상태로서, 상기 코일리스 클러치에 의해 상기 동력전달라인을 선택적으로 단속함으로써, 상기 공조기의 풀리가 정지하더라도 상기 벨트를 보호하고 더 나아가 상기 전장품을 보호하여 안전운전이 가능해진다.

상기한 코일리스클러치의 동력전달라인을 선택적으로 차단하는 방식들이 제안된바 있으며, 특히 상기 동력전달라인에 한계 토크 이상의 과부하가 걸리는 경우 연결상태를 해제하는 차단 방식이 주로 연구중에 있다.

예컨대, 도 1에서와 같이, 코일리스클러치(100)는, 내연기관의 회전축상에 벨트를 통해 연결되어 동시 회전하는 풀리(120)와, 상기 풀리(120)에 수용되고 공조기의 회전축(115)이 결합되는 허브(110), 및 상기 허브(110)에 장착되면서 그 둘레면에 상기 허브(110)와 상기 풀리(120)를 연결하는 다수개의 플레이트(135)가 구비된 디스크(130)로 이루어진다.

따라서, 상기 내연기관에서 발생하는 회전동력이 벨트(B)를 통해 상기 풀리(120)로 전달되는 경우, 상기 풀리(120)에 의해 상기 허브(110)가 일방향으로 회전하므로, 상기 허브(110)에 의해 상기 공조기가 구동하므로, 상기 동력전달라인이 정상적으로 작동되는 것이다.

반면에, 상기 코일리스 클러치(100)의 동력전달라인에 한계 토크 이상의 과부하가 걸리는 경우, 상기 플레이트(135)가 이탈되어, 상기 풀리(120)와 상기 디스크(130)가 분리되므로, 상기 내연기관에 의해 발생하는 회전동력이 더 이상 상기 공조기로 전달되지 않는 것이다.

그런데, 상기 코일리스 클러치(100)는 상기 풀리(120)와 상기 플레이트(135)가 리벳 등으로 연결된 상태로서, 상기 플레이트(135)가 파손되는 경우 수리하여 재사용하는 것이 실질적으로 불가능하므로, 상기 클러치의 전면교체에 따른 작업시간 및 비용이 증대되는 문제점이 있었다.

그리고, 상기 코일리스 클러치(100)는 상기 허브(110)가 정지하더라도 상기 풀리(120)가 회전하는 상태로서, 상기 플레이트(135)의 파단부를 이루는 절단편들이 주변기기와 마찰하므로, 상기 주변기기의 수명을 저하함은 물론 마찰에 따른 소음이 발생하는 문제점이 있었다.

게다가, 상기 코일리스 클러치(100)를 장시간 사용함에 의해 상기 플레이트(135)의 결합이 느슨해지는 경우, 상기 동력전달라인에 치명적인 이상이 아닌 회복가능한 이상이 발생하더라도 동력을 차단할 우려가 있어, 상기 클러치장치의 불필요한 손상이 발생하는 것이다.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 상기 내연기관의 동력전달라인이 차단되더라도 상기 코일리스클러치의 재활용을 가능하게 함은 물론 주변부품과의 간섭을 차단시킬 수 있도록 한 코일리스 클러치의 동력전달 차단장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은; 내연기관의 동력전달라인에 장착되어 상기 내연기관의 회전동력을 공조기에 전달 또는 차단하는 코일리스클러치로서, 상기 내연기관의 회전축상에 벨트 또는 체인을 통해 연결되어 동시 회전하는 풀리와; 상기 풀리의 내부공간에 수용되면서 상기 공조기의 회전축이 결합되는 허브; 및 상기 허브에 장착되면서 그 둘레면이 상기 풀리의 내주면에 맞대어지는 디스크를 포함하며; 상기 동력전달라인에 상기 풀리와 상기 허브를 연결함은 물론 상기 공조기에 토크 한계 이상의 과부하가 걸리는 경우 상기 디스크에 수납되어 상기 풀리와 상기 허브의 동력전달라인을 선택적으로 해제하는 엠보레버가 더 구비된다.

이상에서와 같이 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 상기 공조기 등에 토크 한계 이상의 과부하가 걸리는 경우 상기 엠보레버가 상기 디스크에 수납되어 동력전달라인을 차단하므로 풀리, 허브 및 디스크의 손상 없이 동력 차단이 가능하여 상기 코일리스 클러치의 재사용이 가능해져 유지 및 보수에 소요되는 시간 및 비용이 절감된다.

둘째. 상기 공조기 등에 토크 한계 이상의 과부하가 걸리더라도 상기 풀리와 상기 허브의 연결 상태가 확실하게 해제되어 회전체인 풀리와 고정체인 허브간의 접촉에 의한 소음이 없어지고, 접촉에 의해 발생 가능한 미소 입자에 의한 주변기기의 2차 손상을 원천적으로 방지할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 코일리스클러치의 조립단면도,
도 2는 본 발명에 따른 코일리스클러치의 조립단면도,
도 3은 도 2의 A부분을 도시한 부분확대도,
도 4는 본 발명에 따른 코일리스클러치의 차단이전 및 차단이후 상태를 도시한 평면도이다.

본 발명은 도 2 내지 4에서와 같이, 내연기관의 동력전달라인에 장착되어 상기 내연기관의 회전동력을 공조기에 전달 또는 차단하는 코일리스클러치로서, 상기 내연기관의 회전축상에 벨트 또는 체인을 통해 연결되어 동시 회전하는 풀리(20)와; 상기 풀리(20)의 내부공간에 수용되면서 상기 공조기의 회전축이 결합되는 허브(10); 및 상기 허브(10)에 장착되면서 그 둘레면이 상기 풀리(20)의 내주면에 맞대어지는 디스크(30)를 포함하며; 상기 동력전달라인에 상기 풀리(20)와 상기 허브(10)를 연결함은 물론 상기 공조기에 토크 한계 이상의 과부하가 걸리는 경우 상기 디스크(30)에 수납되어 상기 풀리(20)와 상기 허브(10)의 동력전달라인을 선택적으로 해제하는 엠보레버(40)가 더 구비된다.

먼저, 본 발명의 코일리스클러치(1)는 상기 풀리(20)와 상기 허브(10)와 상기 디스크(30)가 결합되어 구성되며, 특히 상기 공조기 등에 토크 한계 이상의 과부하가 걸리는 경우 상기 엠보레버(40)가 힌지식으로 수납되어 상기 동력전달라인을 해제하는 데에 특징이 있음을 첨언한다.

이때, 상기 코일리스클러치(1)에 회전동력을 제공하는 내연기관와, 상기 코일리스클러치(1)에 의해 회전동력을 전달받아 작동하는 공조기, 및 상기 코일리스클러치(1)의 작동에 필요한 각종 전장품이나 구성부품의 작동구조 및 배치구조는 공지기술이므로 자세한 설명을 생략하기로 한다

또한, 상기 허브(10)나 상기 풀리(20)나 상기 디스크(30)는 다양한 형상 및 다양한 결합구조로 구성할 수 있는 것이므로, 상기 허브(10)와 상기 풀리(20)와 상기 디스크(30)의 동력전달라인에 상기 엠보레버(40)가 형성된 구성이라면 본원의 기술범주에 포함됨은 당연하다.

한편, 상기 풀리(20)는, 상기 코일리스클러치(1)의 외관을 이룸은 물론 전체하중을 지지하는 것으로서, 상기 내연기관의 회전축(풀리)상에 벨트나 체인을 통해 연결되며, 그 둘레면에 상기 벨트나 체인이 맞대어지는 활차부(22)가 형성되고, 그 중심부에 상기 허브(10)를 수용하는 공간부(24)가 형성된다.

또한, 상기 풀리(20)의 내주면 바람직하게는, 상기 풀리(20)와 상기 디스크(30)가 마주하는 지점에 상기 엠보레버(40)의 선단부와 암수형합식으로 결합되어 상기 풀리(20)와 상기 디스크(30)의 동력전달라인을 상호 연결하는 다수개의 연결홈(26)이 일정간격을 두고 형성된다.

그리고, 상기 허브(10)는, 상기 풀리(20)의 공간부(24)에 수용된 상태에서 상기 내연기관의 회전동력을 상기 공조기로 전달하는 것으로서, 그 중심부에 상기 공조기의 회전축이 결합되는 축공(12)이 형성되고, 그 상부면에 상기 디스크(30)가 맞대어지는 평판형상의 결합면이 형성된다.

그리고, 상기 디스크(30)는, 상기 허브(10)의 상부측에 수용된 상태에서 상기 내연기관과 상기 공조기의 동력전달라인을 매개하는 것으로서, 그 몸체에 상기 공조기 등에 토크 한계 이상의 과부하가 걸리는 경우 상기 엠보레버(40)를 수납하는 다수개의 수납공간(34)이 형성된다.

이때, 상기 수납공간(34)의 일측부에 경사부를 형성하여 상기 엠보레버(40)의 수납에 따른 편리성을 향상함이 바람직하다.

또한, 상기 디스크(30)의 바닥면에는 상기 엠보레버(40)를 정위치로 세팅 즉, 상기 풀리(20)와 상기 디스크(30)의 동력전달라인을 연결하는 과정에서 이용하는 다수개의 세팅홈(32)이 형성된다.

또한, 상기 디스크(30)의 상면에 상기 풀리(20)에 수용되는 내장부품들을 감싸 보호하는 보호판(36)이 장착된다.

그리고, 상기 엠보레버(40)는, 상기 풀리(20)와 상기 디스크(30)를 연결 또는 차단하여 상기 동력전달라인을 단속하는 단속기구로서, 상기 디스크(30)의 상면과 하면 중 적어도 어느 한 면, 바람직하게는 상기 디스크(30)의 수납공간(34)에 힌지축(42)을 통해 결합되어 회전한다.

이때, 상기 엠보레버(40)는 상기 디스크(30)의 상면과 하면에 방사상으로 적어도 3개 이상을 배치하여 상기 풀리(20)의 회전동력을 확실하게 상기 디스크(30)로 전달되게 유도함이 바람직하다.

또한, 상기 엠보레버(40)의 선단부에 상기 연결홈(26)과 암수형합식으로 결합되는 연결돌기(44)가 형성된다.

또한, 상기 엠보레버(40)의 하부면에 상기 디스크(30)의 세팅홈(32)과 암수형합식으로 결합되어 상기 엠보레버(40)를 정위치 즉, 상기 풀리(20)와 디스크(30)의 연결상태를 세팅하는 세팅돌기(46)가 형성된다.

이하, 본 발명에 따른 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 4의 a에서와 같이, 상기 코일리스클러치(1)의 상기 엠보레버(40)를 정위치로 세팅하면, 상기 엠보레버(40)의 선단부를 이루는 상기 연결돌기(44)가 상기 풀리(20)의 연결홈(26)으로 삽입된다.

즉, 상기 엠보레버(40)에 형성된 상기 세팅돌기(46)가 상기 디스크(30)에 형성된 세팅홈(32)으로 암수형합된 상태이므로, 상기 엠보레버(40)에 의해 상기 허브(10)와 풀리(20)의 연결작업이 완료된다.

이렇게 하면, 상기 내연기관에 의해 발생하여 상기 풀리(20)로 전달되는 회전동력이 상기 엠보레버(40)와 상기 디스크(30)를 통해 상기 허브(10)로 전달되므로 상기 공조기의 정상작동이 가능해진다.

이때, 상기 세팅돌기(46)와 상기 세팅홈(32)가 결합됨은 물론 상기 연결돌기(44)와 상기 연결홈(26)이 결합되므로, 상기 동력전달라인에 어느 정도의 하중이 가해지더라도 상기 디스크(30)의 회전이 차단된다,

아울러, 상기 엠보레버(40)에 의해 상기 풀리(20)와 상기 허브(10)가 상호 연결된 상태이므로, 상기 코일리스클러치에 가해지는 외부하중이 어느 정도 흡수되어 완충기능을 수행할 수 있는 것이다.

반면에, 상기 동력전달라인에 토크 한계 이상의 과부하가 걸리는 경우, 상기 풀리(20)와 상기 디스크(30)의 회전량이 달라지므로, 상기 엠보레버(40)가 상기 풀리(20)에 의해 눌려져 상기 힌지축(42)을 따라 회전한다.

즉, 상기 풀리(20)와 상기 디스크(30) 중 어느 하나가 도 4의 b에서와 같이 회전하는 상태이므로, 상기 엠보레버(40)의 연결돌기(44)가 상기 풀리(20)의 연결홈(26)으로부터 자연스럽게 이탈한다.

이어서, 상기 연결돌기(44)의 이탈과 동시에 상기 세팅돌기(46)가 상기 디스크(30)의 세팅홈(32)으로부터 이탈되므로, 상기 풀리(20)와 상기 디스크(30)의 동력전달라인이 차단될 수 있는 것이다.

더불어, 상기 동력전달라인이 차단되는 경우 상기 엠보레버(40)는 상기 디스크(30)의 수납공간(34)으로 수납된 상태를 유지하므로, 상기 엠보레버(40)와 주변부품과의 간섭이 원천봉쇄되는 것이다.

따라서, 상기 내연기관에 의해 발생하는 회전동력이 더 이상 상기 공조기로 전달되지 않음은 물론 상기 엠보레버(40)가 상기 수납공간(34)으로 수납되어 주변부품과 더 이상 간섭하지 않는 것이다.

특히, 상기 동력전달라인에 이상이 발생하더라도 상기 디스크(30)의 수납공간(34)에 수납되어 있던 상기 엠보레버(40)를 조정하여 재활용하는 것이 가능해지므로 유지보수 비용 및 시간이 절감되는 것이다.

* 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 허브 12 : 축공
20 : 풀리 22 : 활차부
24 : 공간부 26 : 연결홈
30 : 디스크 32 : 세팅홈
34 : 수납공간 40 : 엠보레버
42 : 힌지축 44 : 연결돌기
46 : 세팅돌기

Claims (5)

1. 내연기관의 동력전달라인에 장착되어 상기 내연기관의 회전동력을 공조기에 전달 또는 차단하는 코일리스클러치로서,
   상기 내연기관의 회전축상에 벨트 또는 체인을 통해 연결되어 동시 회전하는 풀리(20)와; 상기 풀리(20)의 내부공간에 수용되면서 상기 공조기의 회전축이 결합되는 허브(10); 및 상기 허브(10)에 장착되면서 그 둘레면이 상기 풀리(20)의 내주면에 맞대어지는 디스크(30)를 포함하며;
   상기 디스크(30)의 둘레면에 힌지식으로 결합되어 상기 풀리(20)와 상기 디스크(30)의 동력전달라인을 선택적으로 해제하는 엠보레버(40)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 코일리스 클러치의 동력전달 차단장치.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 엠보레버(40)는,
   상기 디스크(30)의 상면과 하면 중 적어도 어느 한 면에 힌지축(42)을 통해 결합된 상태에서, 그 선단부에 상기 풀리(20)와 선택적으로 결합되는 연결돌기(44)가 형성되고, 그 하부면에 상기 디스크(30)와 선택적으로 결합되는 세팅돌기(46)가 형성된 것을 특징으로 하는 코일리스 클러치의 동력전달 차단장치.
   
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 풀리(20)는,
   상기 연결돌기(44)를 수용하여 상기 풀리(20)와 상기 디스크(30)의 동력전달라인을 유지시키는 다수개의 연결홈(26)이 형성된 것을 특징으로 하는 코일리스 클러치의 동력전달 차단장치.
   
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 디스크(30)는,
   상기 동력전달라인의 유지과정에서 상기 엠보레버(40)의 세팅돌기(46)를 수용하는 다수개의 세팅홈(32)이 형성된 것을 특징으로 하는 코일리스 클러치의 동력전달 차단장치.
   
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 디스크(30)는,
   상기 공조기를 포함한 구성요소에 토크 한계 이상의 과부하가 걸리는 경우 상기 엠보레버(40)를 수납하여 상기 풀리(20)와 상기 디스크(30)의 동력전달라인을 유지시키는 다수개의 수납공간(34)이 형성된 것을 특징으로 하는 코일리스 클러치의 동력전달 차단장치.
   

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