KR20170000304A - 영구자석 커플링의 거리를 조절하는 변속 클러치 장치 또는 팬 클러치 장치 - Google Patents

영구자석 커플링의 거리를 조절하는 변속 클러치 장치 또는 팬 클러치 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20170000304A
KR20170000304A KR1020150089365A KR20150089365A KR20170000304A KR 20170000304 A KR20170000304 A KR 20170000304A KR 1020150089365 A KR1020150089365 A KR 1020150089365A KR 20150089365 A KR20150089365 A KR 20150089365A KR 20170000304 A KR20170000304 A KR 20170000304A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
clutch
permanent magnet
cooling fan
shift
drive shaft
Prior art date
Application number
KR1020150089365A
Other languages
English (en)
Inventor
변동환
Original Assignee
변동환
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 변동환 filed Critical 변동환
Priority to KR1020150089365A priority Critical patent/KR20170000304A/ko
Publication of KR20170000304A publication Critical patent/KR20170000304A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D27/01—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with permanent magnets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/02—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air
    • F01P7/08—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by cutting in or out of pumps
    • F01P7/081—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by cutting in or out of pumps using clutches, e.g. electro-magnetic or induction clutches
    • F01P7/082—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by cutting in or out of pumps using clutches, e.g. electro-magnetic or induction clutches using friction clutches
    • F01P7/084—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by cutting in or out of pumps using clutches, e.g. electro-magnetic or induction clutches using friction clutches actuated electromagnetically
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00—External control of clutches
    • F16D48/02—Control by fluid pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H13/00—Gearing for conveying rotary motion with constant gear ratio by friction between rotary members
    • F16H13/10—Means for influencing the pressure between the members
    • F16H13/12—Means for influencing the pressure between the members by magnetic forces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H45/00—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches
    • F16H45/02—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)

Abstract

본 발명은 일반 산업용 트랜스미션 장치의 가변 토크 클러치를 위한 영구자석 커플링을 갖는 변속 클러치 장치 또는 팬 클러치 장치와, 차량용 내연 기관에 적용되는 냉각 팬의 회전을 제어하기 위한 저소음의 영구자석 커플링을 갖는 변속 클러치 장치 또는 팬 클러치 장치 등에 관한 것이다.
본 발명의 클러치는 하우징에 회전 가능하게 지지가 되는 구동축과; 구동축의 동 축선 상에 회전 가능하게 설치되는 출력축과; 상기 구동축과 출력축 사이에 동력을 전달하기 위해 제1 영구자석커플링과 제2 영구자석커플링이 설치되고, 상기 자석커플링의 간극을 제어할 수 있게 작동하는 액추에이터를 어느 하나 또는 모두 가져 간극을 크게 벌리거나 가깝게 조절하여 전달 토크를 조절한다.

Description

영구자석 커플링의 거리를 조절하는 변속 클러치 장치 또는 팬 클러치 장치 {CLUTCH OR FAN CLUTCH}
본 발명은 일반 산업용 트랜스미션 장치의 가변 토크 클러치를 위한 영구자석 커플링과 다판 클러치를 갖는 변속 클러치 장치 또는 팬 클러치 장치와, 차량용 내연 기관에 적용되는 냉각 팬의 회전을 제어하기 위한 저소음의 영구자석 커플링과 다판 클러치를 갖는 변속 클러치 장치 또는 팬 클러치 장치 등에 관한 것이다.
자석 커플링과 전자기 클러치를 합체함으로써 구성되는 자석 타입의 팬 클러치 장치는 차량 등의 내연기관에 적용되는 냉각 팬(이하에서는 간단히 팬으로 지칭함)의 회전을 제어하기 위한 팬 클러치로서 이미 제안되어 있다(JP-A-2002-195303 등). 이러한 종류의 자석 타입의 팬 클러치 장치에서, 자석 커플링 및 전자기 클러치는 서로 조합되며, 팬은 자석 커플링측에 부착된다. 구체적으로, 예컨대, 자석 타입의 팬 클러치 장치는 회전 가능한 전자기 클러치와 자석 커플링에 의해 구성되며, 상기 전자기 클러치는 전기자와, 구동 샤프트 또는 고정 샤프트에 의해 내부에 자화코일이 지지되어 있는 클러치 로터로 이루어지고, 상기 자석 커플링은 그것의 외주에 팬을 부착하는 영구 자석 회전체와, 사이에 약간의 간극을 두고 영구 자석에 대향하도록 배치된 히스테리시스 재료 또는 도체로 이루어진다. 이 자석 커플링은, 상기 영구 자석 회전체와 디스크가 상기 영구 자석과 히스테리시스 재료 또는 도체 사이의 인력(引力)에 의해 일체로 회전하도록 구성된다. 이러한 자석 타입의 팬 클러치 장치는, 자석 커플링이 상기 전자기 클러치에 의해 온/오프 상태로 되게 상기 자석 커플링의 작동을 제어하도록 구성된다.
이러한 구성의 자석 타입의 팬 클러치 장치의 경우에, 전자기 클러치의 자화 코일이 온 상태로 되면, 전기자는 클러치 로터로 끌려가 그 로터에 흡착되고, 클러치 로터, 전기자 및 디스크 또는 피동측 하우징은 팬이 자석 커플링에 의해 회전하도록 일체로 회전한다. 따라서, 이하의 우수한 효과 등이 얻어진다. 환언하면, 팬의 회전은 전자기 클러치를 온/오프 상태로 되게 함으로써 제어될 수 있다. 또한, 전자기 클러치의 온/오프는 냉각수의 온도, 교축 구멍(throttle aperture), 엔진의 회전 속도 및 공기 조화기 스위치와 관련하여 제어되므로, 팬의 회전은 정확하고 안정적으로 제어될 수 있다. 더욱이, 팬이 자석 커플링에 의해 회전되는 때에, 자석 커플링은 영구 자석의 자력에 의해 회전 토크를 전달하여, 자석 커플링이 미끄러지고 쿠션 스타트(cushion start)가 행해진다. 따라서, 전자기 클러치가 온 상태로 되기 시작하는 경우, 자석 커플링이 없는 팬 클러치 장치에 비하여, 부하는 작고, 팬의 소음은 현저하게 줄어들 수 있다.
그러나, 종래의 자석 타입의 팬 클러치 장치에 있어서는, 자석 커플링이 영구 자석 회전체와, 이 회전체에 장착된 영구자석으로 구성되어, 영구 자석과 전자기 클러치의 자속 방향이 절환 및 제어될 수 없다. 따라서, 종래의 자석 타입의 팬 클러치 장치는 팬의 회전 속도를 임의적으로 변경할 수 없다는 단점을 갖는다.
따라서, 본 발명의 목적은, 작고 가볍고 가격이 저렴한 클러치 장치 또는 팬 클러치 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 자석 커플링과 다판클러치를 제어함으로써 팬 등의 출력 샤프트의 회전 속도를 변경할 수 있는 클러치 장치 또는 팬 클러치 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 전기나 유공압 라인에 문제가 있어 제어할 수 없을 때에도 감속 전달되도록 구성되어 있는 클러치 장치 또는 팬 클러치 장치를 제공하여, 전술한 종래 기술의 문제를 해결하는 것이다.
차량의 엔진과 함께 회전하는 구동축 상에 설치되는 냉각팬을 2단 이상의 속도로 회전시키는 차량용 냉각팬 클러치에 있어서, 하우징에 회전 가능하게 지지가 되는 구동축과; 구동축의 단부에 회전 가능하게 설치되는 냉각팬 부착판과; 상기 냉각팬 지지판에 고정 설치되고 회전판을 잡아 당기는 영구자석을 구비한 자석판과; 상기 구동축에 고정 설치되어 함께 회전하며 상기 자석판에 근접하여 배치되는 회전판과; 상기 회전판이 자석판 또는 냉각 팬 부착판과 결합하거나 분리되게 작동하는 영구자석 커플링 또는 다판 클러치를 가져 2단 변속하는 냉각 팬 클러치
변속 클러치 또는 냉각 팬 클러치에서
하우징에 회전 가능하게 지지가 되는 구동축과; 구동축의 동 축선 상에 회전 가능하게 설치되는 출력축과; 영구자석을 구비한 영구자석 회전체와; 상기 영구자석 회전체와의 사이에 약간의 간극을 두고 그 영구자석 회전체에 대향하도록 부착된 도체 또는 히스테리시스 재료를 구비한 맴돌이 회전판과; 상기 구동축과 출력축이 결합하거나 분리되게 작동하는 다판 클러치를 갖고, 상기 영구자석 회전체와 맴돌이 회전판은 구동축과 출력축에 각각 나누어 고정 설치되어 각각 결합한 축과 같이 회전하게 구성되어 변속하는 변속 클러치 장치 또는 냉각 팬 클러치 장치
상기 구동축에 고정 설치되어 함께 회전하며
자석과의 사이에 약간의 간극을 두고 그 영구 자석에 대향하도록 상기 디스크에 부착된 도체 또는 히스테리시스 재료를 구비하고,
상기 자석 커플링은 상기 영구 자석과 도체 또는 히스테리시스 재료 사이의 인력에 의해 상기 영구 자석 회전체와 디스크를 일체로 회전시키도록 구성되고,
---------------
본 발명의 변속 클러치 또는 냉각 팬 클러치는
하우징에 회전 가능하게 지지가 되는 구동축과; 구동축의 동 축선 상에 회전 가능하게 설치되는 출력축과; 영구자석을 구비한 영구자석 회전체와; 상기 영구자석 회전체와의 사이에 약간의 간극을 두고 그 영구자석 회전체에 대향하도록 부착된 도체 또는 히스테리시스 재료를 구비한 맴돌이 회전판과; 상기 구동축과 출력축이 결합하거나 분리되게 작동하는 다판 클러치를 갖고, 상기 영구자석 회전체와 맴돌이 회전판은 구동축과 출력축에 각각 나누어 결합하되 각각 축과 같이 회전하게 구성된다.
상기 자석 커플링은 상기 영구 자석과 도체 또는 히스테리시스 재료 사이의 인력에 의해 상기 영구 자석 회전체와 디스크를 일체로 회전시키도록 구성되고, 일정 회전 수 이상이 되면 슬립이 발생하기 시작하여 최대 회전수가 일정 비율로 감속되는 감속 상태와 다판클러치로 연결되는 직결의 2단 변속을 할 수 있다.
또한 상기 맴돌이 회전판과 영구자석 회전체의 간극이 축 방향으로 크게 벌어질 수 있게 구성되며 액추에이터에 의해 제어되는 것을 더 포함하게 구성된다.
자석 커플링의 인력은 간극의 제곱에 반비례한다. 따라서 일정 거리 이상이 벌어지면 커플링의로서의 역할을 하지 못하고 분리되는 상태가 된다. 따라서 동력이 전달되지 않는 상태를 추가 할 수 있어 3단 변속을 할 수 있다.
또한 상기 다판 클러치는 상기 구동축과 출력축에 나누어 배치되고 각각 결합한 축과 같이 회전하게 결합하는 다수의 내측 디스크, 다수의 외측 디스크가 번갈아 배치되며, 액추에이터에 의해 디스크가 결합 상태와 분리 상태로 제어되는 것을 더 포함한다.
또한 상기 액추에이터는 하우징에 위치할 수 있는데 이때에는 액추에이터와 자석커플링 또는 액추에이터와 다판클러치 간에는 스러스트 베어링으로 결합해야 한다.
또한 상기 액추에이터는 구동축 또는 출력축 상에 위치할 수 있는데, 이때에는 하우징에서 회전하는 축을 통에 액추에이터 구동원을 공급해야 하므로 로터리 형태의 접접이나 커낵터를 사용해야 한다.
또한 상기 액추에이터는 유압 또는 공압 실린더일 수 있다. 최근의 차량에는 공압 또는 유압을 사용하는 기기가 많이 탑제되어 있어 별도의 유공압 펌프를 설치하지 않아도 유공압 장치를 사용하는 것이 용이하다.
또한 상기 액추에이터는 모터로 구동되는 것인 변속 클러치 또는 냉각 팬 클러치
상기 액추에이터 중 어느 하나는 스프링에 의해 가압되어 이미 결합하여 있는 다판 클러치 또는 자석 커플링을 분리하는 쪽으로 동작하는 변속 클러치 또는 냉각 팬 클러치
상기 영구자석 회전체에 장착된 다수의 영구 자석은 원주 방향으로 균등하게 배치되는 것인 변속 클러치 또는 냉각 팬 클러치
상기 영구자석 회전체에 장착된 다수의 영구 자석은 원주 방향으로 균등하게 복수의 극(pole)을 갖도록 세팅되고, S극과 N극의 각각의 내주측 및 외주측에 자기 루프 소자가 원주 방향으로 번갈아 조립되는 것인 변속 클러치 또는 냉각 팬 클러치
본 발명에 따른 장치는 일반적 목적을 갖는 기계의 가변 토크 클러치로서 적용될 수 있을 뿐 아니라 일반 산업용의 트랜스미션 장치의 가변 토크 클러치를 위한 자석 타입의 클러치 장치 또는 자석 타입의 팬 클러치 장치 등에 적용될 수 있고, 차량의 내연기관에 적용된 냉각 팬의 회전을 제어하기 위한 저소음의 자석 타입의 클러치 장치 또는 자석 타입의 팬 클러치 장치 등에 적용될 수도 있다.
전자 클러치식 보다 가격이 저렴하고 가벼우며, 전자 클러치 작동을 위한 전기 사용량이 대폭 절감되어 에너지 효율이 높다.
제어가 불가능할 경우에도 감속 상태 또는 직결 상태로 연결 설정할 수 있어 안전 대책을 가질 수 있다.
도1은 본 발명에 의한 일 실시 예로서 2단 변속 클러치 장치의 단면도이다.
도2는 본 발명에 의한 일 실시 예로서 3단 변속 클러치 장치의 단면도이다.
차량의 엔진과 함께 회전하는 구동축 상에 설치되는 냉각팬을 2단 이상의 속도로 회전시키는 차량용 냉각팬 클러치에 있어서, 하우징에 회전 가능하게 지지가 되는 구동축과; 구동축의 단부에 회전 가능하게 설치되는 냉각팬 부착판과; 상기 냉각팬 지지판에 고정 설치되고 회전판을 잡아 당기는 영구자석을 구비한 자석판과; 상기 구동축에 고정 설치되어 함께 회전하며 상기 자석판에 근접하여 배치되는 회전판과; 상기 회전판이 자석판 또는 냉각 팬 부착판과 결합하거나 분리되게 작동하는 영구자석 커플링 또는 다판 클러치를 가져 2단 변속하는 냉각 팬 클러치
1 :

Claims (10)

  1. 변속 클러치 또는 냉각 팬 클러치에서
    하우징에 회전 가능하게 지지가 되는 구동축과; 구동축의 동 축선 상에 회전 가능하게 설치되는 출력축과; 상기 구동축과 출력축 사이에 동력을 전달하기 위해 제1 영구자석커플링과 제2 영구자석커플링이 설치되고, 상기 자석커플링의 간극을 제어할 수 있게 작동하는 액추에이터를 어느 하나 또는 모두 갖는 변속 클러치 장치 또는 냉각 팬 클러치 장치
  2. 제1항에서, 상기 영구 자석 커플링은 구동축과 출력축에 각각 설치되는 회전판에 영구자석을 각각 방사상으로 배치하고 두 회전판의 영구 자석이 서로 끌어당기도록 배치하되 일정 간격을 갖게 구성되는 변속 클러치 장치 또는 냉각 팬 클러치 장치
  3. 제1항에서, 상기 영구 자석 커플링은 영구자석을 구비한 영구자석 회전판과; 상기 영구자석 회전판과의 사이에 약간의 간극을 두고 그 영구자석 회전판에 대향하도록 부착된 도체 또는 히스테리시스 재료를 구비한 맴돌이 회전판으로 구성되는 변속 클러치 장치 또는 냉각 팬 클러치 장치
  4. 제1항에서, 상기 액추에이터는 하우징에 위치하는 것인 변속 클러치 또는 냉각 팬 클러치
  5. 제1항에서, 상기 액추에이터는 구동축 또는 출력축 상에 위치하는 것인 변속 클러치 또는 냉각 팬 클러치
  6. 제1항에서, 상기 액추에이터는 유압 또는 공압 실린더인 변속 클러치 또는 냉각 팬 클러치
  7. 제1항에서, 상기 액추에이터는 모터로 구동되는 것인 변속 클러치 또는 냉각 팬 클러치
  8. 제1항에서, 상기 액추에이터 중 어느 하나는 스프링에 의해 가압되어 이미 결합하여 있는 자석 커플링을 분리하는 쪽으로 동작하는 변속 클러치 또는 냉각 팬 클러치
  9. 제1항에서 상기 영구자석 회전체에 장착된 다수의 영구 자석은 원주 방향으로 균등하게 배치되는 것인 변속 클러치 또는 냉각 팬 클러치
  10. 제1항에서 상기 영구자석 회전체에 장착된 다수의 영구 자석은 원주 방향으로 균등하게 복수의 극(pole)을 갖도록 세팅되고, S극과 N극의 각각의 내주측 및 외주측에 자기 루프 소자가 원주 방향으로 번갈아 조립되는 것인 변속 클러치 또는 냉각 팬 클러치
KR1020150089365A 2015-06-23 2015-06-23 영구자석 커플링의 거리를 조절하는 변속 클러치 장치 또는 팬 클러치 장치 KR20170000304A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150089365A KR20170000304A (ko) 2015-06-23 2015-06-23 영구자석 커플링의 거리를 조절하는 변속 클러치 장치 또는 팬 클러치 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150089365A KR20170000304A (ko) 2015-06-23 2015-06-23 영구자석 커플링의 거리를 조절하는 변속 클러치 장치 또는 팬 클러치 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170000304A true KR20170000304A (ko) 2017-01-02

Family

ID=57810626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150089365A KR20170000304A (ko) 2015-06-23 2015-06-23 영구자석 커플링의 거리를 조절하는 변속 클러치 장치 또는 팬 클러치 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20170000304A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1696111B1 (en) Device for transmitting the rotating movement to a driven shaft, in particular for fluid recirculating pumps
JP6157622B2 (ja) 燃焼機関によって駆動される機械式流体ポンプ
JP2011220326A (ja) 車両用ウォータポンプ
US20060086585A1 (en) Device for transmitting the rotating movement to a driven shaft, in particular for fluid recirculating pumps
WO2014076867A1 (ja) クラッチ機構
KR101289750B1 (ko) 압축기용 전자클러치
KR100518492B1 (ko) 자석 타입의 클러치 장치 또는 자석 타입의 팬 클러치 장치
RU2008116386A (ru) Устройство, выполненное с возможностью зацепления упругими средствами и выведения из зацепления электромагнитными средствами, для передачи вращательного движения ведомой части
US9863486B2 (en) Driven accessory
US11079016B2 (en) Six-gear automatic transmission for automobile with brushless control-by-wire centrifugal ball arm engagement device
JP5983385B2 (ja) クラッチ
KR102048003B1 (ko) 압축기용 클러치
EP1400697A1 (en) Apparatus for controlling operating of the devices for recirculating and cooling a cooling fluid in engines
KR20170000304A (ko) 영구자석 커플링의 거리를 조절하는 변속 클러치 장치 또는 팬 클러치 장치
KR20160147211A (ko) 영구자석 커플링과 다판 클러치를 갖는 변속 클러치 장치 또는 팬 클러치 장치
KR20170004130A (ko) 영구자석 커플링의 거리를 조절하는 변속 클러치 장치 또는 팬 클러치 장치
WO2022224441A1 (ja) 軸方向駆動アクチュエータ
WO2015136912A1 (ja) 摩擦クラッチ
WO2012054118A1 (en) Variable speed magnetic coupling
CN203836028U (zh) 一种离心离合器
US20200088295A1 (en) A three-gear automatic transmission for electric vehicle with a brushless control-by-wire centrifugal ball arm engagement device.
KR20170064810A (ko) 냉각팬 클러치
WO2014087846A1 (ja) 電磁クラッチ
JP5904111B2 (ja) クラッチ
JP2017534034A (ja) バイモーダル選択的出力のための回転結合装置