KR20130094051A - 동력전달장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기의 동력전달장치에 관한 것으로, 풀리에 형성되는 제1걸이돌기에 걸어지는 제1걸이부와, 상기 제1걸이부에서 연장되는 한 쌍의 아암부, 그리고 허브에 형성되는 제2걸이돌기에 걸어져 상기 허브가 고착되어 과도한 토크가 발생하면 상기 제2걸이돌기와의 결합이 해제되는 한 쌍의 제2걸이부를 포함하는 리미터를 포함한다. 본 발명에 의하면, 압축기의 고착으로 인해 엔진으로부터의 동력을 차단할 때, 일정한 파단토크에서 엔진의 동력을 차단되는 효과를 가진다.

Description

동력전달장치 {Power Transmission Apparatus}

본 발명은 압축기의 동력전달장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비정상적인 원인으로 압축기가 고착되는 경우에 엔진으로부터 전달되는 동력을 차단하도록 하는 새로운 구조의 압축기 동력전달장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 냉난방을 위한 공조장치가 설치되는데, 이러한 공조장치에는 냉방시스템의 구성으로서 증발기로부터 인입된 저온저압의 냉매를 고온고압의 냉매로 압축시켜 응축기로 보내는 압축기가 포함되고, 이러한 압축기에는 일반적으로 사판식 압축기가 사용되고 있다.

사판식 압축기는 압축기 내에 구비된 구동축에 일정각도 경사각을 가지는 사판을 설치하고, 상기 구동축의 회전에 연동하여 상기 사판에 연결된 실린더보어내의 피스톤이 왕복운동을 함에 의해서 냉매를 압축시키는 방식이다.

이러한 사판식 압축기로는 고정 용량형 타입과 가변 용량형 타입이 있다. 일반적으로 가변용량형 사판식 압축기의 배출용량은 사판의 경사각을 제어함에 따라 달성되는데, 냉방부하가 커지면 사판의 경사각이 커지고, 냉방부하가 작아지면 사판의 경사각이 작아지도록 제어된다. 참고로 사판의 경사각이란 구동축과 수직한 면과 사판이 이루는 각도를 의미한다.

일반적인 가변용량형 사판식 압축기의 경우, 압축기의 전방에 엔진으로부터 동력을 전달받아 압축기 내부의 냉매가 압축되도록 구동력을 전달하는 동력전달장치가 구비된다.

도 1에는 종래 기술에 의한 동력전달장치의 구성이 단면도로 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 상기 동력전달장치(40)는 엔진으로부터 전달되는 동력을 전달받아 회전하는 풀리(20)와, 압축기 내부에 이상원인으로 인해 압축기가 고착되는 경우 엔진으로부터 전달되는 동력을 차단하는 리미터허브(50), 그리고 상기 리미터허브(50)와 풀리(20)를 연결하는 결합플레이트(60)를 포함하여 구성된다.

상기 풀리(20)의 내측은 압축기의 외관을 형성하는 하우징(10)과 풀리베어링(25)을 통해 결합되어, 상기 풀리(20)가 회전가능하게 지지된다. 그리고 상기 풀리(20)의 외주면에는 엔진으로부터 동력을 전달받기 위해 벨트(도시되지 않음)가 결합된다.

그리고 상기 리미터허브(50)는, 압축기 내부의 구동부(도시되지 않음)에 연결되어 회전하는 구동축(11)과 결합되는 허브(40)와, 상기 허브(40)에 결합되어 압축기가 고착되는 경우 엔진으로부터 전달되는 동력을 차단하는 리미터(30)를 포함하여 구성된다.

상기 리미터허브(50)는 결합플레이트(60)와 복수 개의 리벳(R)에 의해 결합되고, 상기 결합플레이트(60)는 복수 개의 볼트(B)에 의해 풀리(50)와 결합된다. 따라서 엔진으로부터 풀리(20)로 전달되는 동력은 상기 결합플레이트(60)를 거쳐, 리미터허브(50)를 통해 구동축(11)으로 전달된다.

한편, 도 2에는 종래기술에 의한 리미터(30)의 구성이 사시도로 도시되어 있다. 도면에 도시된 종래기술의 리미터(30)는 대략 원판 형상으로 형성되고 상기 결합플레이트(60)와 리벳(R)을 통해 결합하도록 다수 개의 리벳홀(32)이 원주방향으로 형성되는 외주부(31)와, 상기 허브(40)와 결합되는 내주부(35), 그리고 상기 외주부(31)와 내주부(35)를 연결하는 파단부(33)를 포함하여 구성된다.

상기 파단부(33)는, 압축기 내부가 비정상적인 원인으로 압축기가 고착되면 파단되어, 동력전달장치(40)로부터 압축기 내부의 구동부로 전달되는 동력을 차단시키는 역할을 한다.

즉, 압축기 내부가 고착되어 과도한 토크가 발생하면, 상기 허브(40)와 결합되는 리미터(30)의 내주부(35)는 회전하지 않으려 하고, 엔진과 연결되어 회전하는 풀리(20)와 결합되는 외주부(31)는 엔진으로부터 계속하여 동력을 전달받아 회전하려고 한다. 따라서 상기 리미터(30)의 취약부분인 파단부(33)가 파단되고, 이로써 압축기 내부로 전달되는 동력을 차단하게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에 의하면, 압축기의 고착으로 인해 일정토크 이상의 파단토크가 발생하면 상기 파단부(33)가 파단되어야 한다. 그러나 상기 리미터(30) 제작시에 발생하는 산포로 인해 상기 리미터(30)의 품질이 균일하지 않아, 상기 파단부(33)가 일정한 파단토크에서 파단되지 못하는 문제점이 발생한다.

그리고 압축기의 내부가 고착되어 상기 파단부(33)가 파단되는 경우, 파단된 조각이 동력전달장치(40)의 내부에 남아있게 되어, 다른 부품들과 간섭이 발생하는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 압축기 내부가 고착되어 과다한 토크가 발생하는 경우, 일정한 토크에서 동력을 차단시킬 수 있는 동력전달장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고 엔진으로부터의 동력을 차단하는 경우, 다른 부품과의 간섭이 발생하는 것을 방지하는 동력전달장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 엔진으로부터 동력을 전달받아 회전하고, 제1걸이돌기가 돌출되어 형성되는 풀리와, 상기 풀리에 구비되고 압축기 구동축과 결합되어 회전하고, 제2걸이돌기가 돌출되어 형성되는 허브, 그리고 상기 제1걸이돌기에 걸어지는 제1걸이부와, 상기 제1걸이부에서 연장되는 한 쌍의 아암부, 그리고 상기 제2걸이돌기에 걸어져 상기 허브가 고착되면 상기 제2걸이돌기와의 결합이 해제되는 한 쌍의 제2걸이부를 포함하는 리미터를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

그리고 상기 리미터의 일측에 구비되어, 상기 리미터의 제2걸이부가 풀리의 외주방향으로 회전하도록 탄성력을 제공하는 탄성부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 압축기의 고착으로 인해 엔진으로부터의 동력을 차단할 때, 일정한 파단토크에서 엔진의 동력을 차단하는 효과를 가진다.

그리고 엔진으로부터의 동력을 차단될 때, 리미터와 다른 부품과의 간섭이 발생하지 않게 되는 효과를 가진다.

도 1은 종래 기술에 의한 동력전달장치의 구성을 보인 단면도,
도 2는 종래 기술에 의한 리미터의 구성을 보인 사시도,
도 3은 본 발명에 의한 동력전달장치의 구성을 보인 평면도,
도 4는 본 발명에 의한 동력전달장치의 구성을 보인 단면도,
도 5는 본 발명에 의한 리미터의 구성을 보인 사시도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명에 의한 동력전달장치의 구성을 보인 평면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 동력전달장치의 구성을 보인 단면도이다. 도면에 도시된 본 발명의 동력전달장치는, 엔진으로부터 동력을 전달받아 회전하는 풀리(120)와, 상기 풀리(120)의 중앙부에 구비되어 압축기 내부의 구동축(111)과 결합하여 회전하는 허브(140), 그리고 상기 풀리(120)와 허브(140)를 연결하는 리미터(130)를 포함하여 구성된다.

상기 풀리(120)는, 압축기의 외관을 형성하는 하우징(110)과 풀리베어링(125)을 통해 회전 가능하게 지지된다. 상기 풀리(120)는 대략 원통형상으로 형성되고, 상기 풀리(120)의 외주에는 엔진과 연결된 벨트(도시되지 않음)가 결합되어 엔진으로부터 동력을 전달받아 회전한다.

상기 풀리(120)의 전방 중앙부에는 오목하게 형성된 안착부(123)가 형성된다. 상기 안착부(123)에는 다수 개의 제1걸이돌기(121)가 원주방향으로 돌출되어 형성된다. 상기 제1걸이돌기(121)는 상기 풀리(120)와 일체로 형성하는 것도 가능하지만, 별도로 제작되어 상기 풀리(120)의 안착부(123)에 결합하도록 구성할 수도 있다.

상기 하우징(110)의 내부에는 축베어링(115)을 통해 회전가능하게 지지되는 구동축(111)이 구비되는데, 상기 구동축(111)의 전방에는 대략 원판형상으로 형성되는 허브(140)가 결합된다. 상기 구동축(111)의 선단과 상기 허브(140)는 볼트(B)에 의해 결합되어, 상기 허브(140)가 회전함에 따라 상기 구동축(111)이 같이 회전한다.

상기 허브(140)의 전방에는 원주방향으로 다수 개의 제2걸이돌기(141)가 돌출되어 형성된다. 상기 제2걸이돌기(141)는 상기 허브(140)와 일체로 형성되는 것도 가능하지만, 별도의 부품으로 가공되어 상기 허브(140)에 결합될 수도 있다.

상기 풀리(120)에 형성된 제1걸이돌기(121) 및 상기 허브(140)에 형성된 제2걸이돌기(141)에는 리미터(130)가 결합된다. 상기 리미터(130)는 평상시에는 엔진으로부터 전달되는 동력을 상기 풀리(120)를 통해 상기 허브(140)로 전달한다. 그러나 압축기가 고착되어 상기 구동축(111)과 허브(140)에 과도한 토크가 발생하면 상기 풀리(120)와 허브(140) 사이의 동력전달을 차단하는 역할을 한다.

도 5에는 본 발명에 의한 리미터(130)가 사시도로 도시되어 있다. 도면에 도시된 본 발명의 리미터(130)는, 상기 제1걸이돌기(121)와 결합되는 제1걸이부(131)와, 상기 제1걸이부(131)에서 연장되어 형성되는 한 쌍의 아암부(133), 그리고 상기 아암부(133)의 선단에 형성되어 상기 제2걸이돌기에 걸어지는 한 쌍의 제2걸이부(135)를 포함하여 구성된다.

상기 제1걸이부(131)는 대략 원형의 형상으로 형성되고, 상기 제1걸이돌기에 회전가능하도록 결합된다.

그리고 상기 제1걸이부(131)의 일측에는 길이방향(도면에 도시된 실선의 화살표방향)으로 길게 연장되는 한 쌍의 아암부(133)가 형성된다. 상기 아암부(133)가 길이방향으로 길게 형성됨으로써, 상기 아암부(133)의 선단에 형성된 제2걸이부(135)의 선단이 좌우방향(도면에 도시된 점선의 화살표방향)으로 벌어질 수 있도록 탄성력을 가지게 된다.

또한 상기 한 쌍의 제2걸이부(135)는, 부분적인 원형으로 형성되고 오목한 부분이 서로 마주보도록 구비된다. 상기 한 쌍의 제2걸이부(135)의 오목한 부분 사이에 상기 제2걸이돌기(141)가 걸어져, 상기 풀리(120)와 허브(140)를 연결하게 된다. 본 발명의 실시예에서, 상기 한 쌍의 제2걸이부(135)는 부분적인 원형으로 형성되어 있으나, 상기 제2걸이돌기(141)에 걸어질 수 있는 형상이라면 어떠한 형상이어도 무방하다.

한편 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 리미터(130)의 일측에 결합되어 상기 제2걸이돌기(141)가 상기 풀리(120)의 안착홈(123) 내벽(124)쪽으로 회전하는 방향(도 3(b)의 점선으로 도시된 화살표 방향)으로 탄성력을 제공하는 탄성부재(150)가 구비될 수 있다. 상기 탄성부재(150)가 구비됨으로 인해 상기 제2걸이부(135)가 제2걸이돌기(141)와 결합이 해제되면, 상기 제2걸이부(135)는 제1걸이부(131)를 중심으로 상기 풀리(120)의 안착홈(123) 내벽(124)쪽으로 회전하여 상기 내벽(124)에 접촉하여 고정된다.

따라서 상기 풀리(120)의 회전중에 다른 부품과의 간섭이 생기는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한 엔진의 정지 등으로 인해 상기 풀리(120)의 회전이 멈추게 되는 경우에도, 상기 리미터(130)가 풀리(120)의 안착홈(123) 내벽(124)에 밀착된 상태를 유지하므로, 리미터(130)에 의해 발생하는 소음이나 진동이 발생하지 않게 된다.

이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명의 동력전달장치의 동작에 대해 상세하게 설명하도록 한다.

먼저 압축기가 정상적으로 동작하는 경우에 대해 설명하도록 한다. 엔진으로부터 동력을 전달받아 풀리(120)가 회전하게 되면, 상기 풀리(120)와 연결된 리미터(130)를 통해 상기 허브(140)가 회전하게 된다. 이때 상기 풀리(120)와 허브(140)를 연결하는 상기 리미터(130)에는 아암부(133)의 길이방향(도 5의 실선으로 도시된 화살표 방향)으로 인장력이 가해지는데, 이러한 인장력은 제2걸이돌기(141)에 걸어진 제2걸이부(135)의 선단이 좌우방향(도 5의 점선으로 도시된 화살표 방향)으로 벌어지게 하는 해제력으로 작용하게 된다.

그러나 압축기가 정상적으로 동작하는 경우에는, 이러한 해제력이 상기 제2걸이부(135)가 제2걸이돌기(141)에서 이탈되지 않는 범위내에서 형성되므로, 상기 제2걸이부(135)는 제2걸이돌기(141)와 결합상태를 유지한다. 따라서 상기 풀리(120)로부터 허브(140)로 동력이 전달되어 상기 구동축(111)이 회전하게 된다. 그리고 상기 허브(140)와 볼트(B)를 통해 체결된 상기 구동축(111)이 회전하게 되면서, 엔진으로부터 전달된 동력이 압축기로 내부로 전달되어 냉매가 압축된다.

다음으로 비정상적인 원인으로 인해 압축기가 고착되는 경우에 대해 설명하도록 한다. 압축기가 고착되어 내부에 과도한 토크가 발생하게 되면, 상기 구동축(111)과 허브(140)는 회전하지 못하거나, 회전을 위해서는 큰 토크가 필요하게 된다. 하지만 상기 풀리(120)는 엔진이 동작하는 동안은 지속적으로 동력을 전달받아 회전하게 된다. 따라서 상기 리미터(130)에 가해지는 인장력은 점점 커지게 된다.

상기 리미터(130)에 가해지는 인장력이 설정된 크기 이상으로 커지게 되면, 상기 리미터(130)의 제2걸이부(135)의 선단에 가해지는 해제력도 커지게 된다. 따라서 상기 제2걸이부(135)와 제2걸이돌기(141)와의 결합상태가 유지되지 못하고, 상기 제2걸이부(135)가 좌우방향(도 5의 점선으로 도시된 화살표 방향)으로 벌어져 상기 제2걸이돌기(141)로부터 이탈된다. 즉, 상기 제2걸이부(135)와 제2걸이돌기(141)와의 결합이 해제되어 상기 풀리(120)로부터 허브(140)로 전달되는 동력이 차단된다.

하지만 풀리(120)와 허브(140)와의 동력이 차단된 상태에서도, 엔진과 벨트를 통해 연결된 풀리(120)는 계속하여 풀리(120)의 회전방향(도 3(b)의 실선으로 도시된 화살표방향)으로 회전하게 된다. 그러나 결합이 해제된 상기 제2걸이부(135)는 풀리(120)의 회전에 의해 발생하는 원심력으로 인해, 상기 제1걸이부(131)를 기준으로 풀리(120)의 외주방향(도 3(b)의 점선으로 도시된 화살표 방향)으로 회전하게 된다. 그리고 상기 풀리(120)의 내벽(124)에 밀착된 상태가 되어, 다른 부품과의 간섭은 발생하지 않게 된다.

물론 상기 제2걸이부(135)를 풀리(120)의 내벽(124)쪽으로 회전하도록 탄성력을 제공하는 탄성부재(150)에 의해, 상기 제2걸이부(135)가 풀리(120)의 안착홈(123) 내벽(124)에 밀착된 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.

또한 엔진의 정지등으로 인해 상기 풀리(120)의 회전이 멈추게 되는 상황이 발생하는 경우에도, 상기 리미터(130)가 풀리(120)의 안착홈(123) 내벽(124)에 밀착된 상태를 유지하므로, 상기 리미터(130)는 고정된 상태를 유지하게 된다. 따라서 상기 리미터(130)의 움직임으로 인해 다른 부품과의 간섭이 발생하거나, 상기 리미터(130)와 풀리(120)와의 부딪힘으로 인해 소음과 진동이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

110:하우징 111:구동축
120:풀리 121:제1걸이돌기
123:결합홈 125:풀리베어링
130:리미터 131:제1걸이부
133:아암부 135:제2걸이부
140:허브 141:제2걸이돌기

Claims (2)

1. 엔진으로부터 동력을 전달받아 회전하고, 제1걸이돌기(121)가 돌출되어 형성되는 풀리(120)와;
   상기 풀리(120)에 구비되고 압축기 구동축(111)과 결합되어 회전하고, 제2걸이돌기(141)가 돌출되어 형성되는 허브(140); 그리고
   상기 제1걸이돌기(121)에 걸어지는 제1걸이부(131)와, 상기 제1걸이부에서 연장되는 한 쌍의 아암부(133), 그리고 상기 제2걸이돌기(141)에 걸어져 상기 허브(140)가 고착되면 상기 제2걸이돌기(141)와의 결합이 해제되는 한 쌍의 제2걸이부(135)를 포함하는 리미터(130)를 포함하는 구성됨을 특징으로 하는 동력전달장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 리미터(130)의 일측에 구비되어, 상기 리미터(130)의 제2걸이부(135)가 풀리(120)의 외주방향으로 회전하도록 탄성력을 제공하는 탄성부재(150)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
   

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