KR20210017829A

KR20210017829A - 클러치 및 이를 포함하는 압축기

Info

Publication number: KR20210017829A
Application number: KR1020190097660A
Authority: KR
Inventors: 이용욱; 정석제
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2019-08-09
Filing date: 2019-08-09
Publication date: 2021-02-17

Abstract

본 발명은 클러치 및 이를 포함하는 압축기에 관한 것으로서, 풀리(100)와 필드 코일 조립체(400)가 결합된 상태를 기준으로 상기 풀리(100)와 상기 필드 코일 조립체(400) 사이로 소정의 길이로 삽입되어 상기 필드 코일 조립체(400)의 반경 방향에서의 두께를 증가시켜 상기 필드코일 조립체(400)에서 발생된 전자기력의 반경 방향 흐름을 개선시키고, 타단이 필드코일 조립체(400)를 향해 절곡된 전자기력 강화부(500)를 포함하는 클러치를 포함한다.

Description

클러치 및 이를 포함하는 압축기{CLUTCH AND COMPRESSOR INCLUDING THE SAME}

본 발명은 클러치 및 이를 포함하는 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디스크의 안정적인 작동을 위한 자기장의 반경 방향 분포를 개선한 클러치 및 이를 포함하는 압축기에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에는 실내의 냉난방을 위한 공조장치(Air Conditioning; A/C)가 설치된다. 이러한 공조장치는 증발기로부터 공급된 저온 저압의 냉매를 고온 고압의 냉매로 압축시켜 응축기로 보내는 압축기를 포함하고 있다.

압축기에는 피스톤의 왕복운동에 따라 냉매를 압축하는 왕복식과, 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있다. 왕복식에는 구동원의 전달방식에 따라 크랭크를 사용하여 복수개의 피스톤으로 전달하는 크랭크식, 사판이 설치된 회전축으로 전달하는 사판식 등이 있고, 회전식에는 회전하는 로터리축과 베인을 사용하는 베인 로터리식, 선회 스크롤과 고정 스크롤을 사용하는 스크롤식이 있다.

상기 압축기는 통상적으로 냉매를 압축하는 압축기구로 회전력을 전달하는 회전축을 포함하고, 상기 압축기의 구동원(예를 들어, 엔진)과 회전축을 선택적으로 연결 및 분리시키는 클러치를 포함하며, 상기 구동원으로부터 동력을 선택적으로 전달받아 작동되도록 구성된다.

압축기는 케이싱과, 상기 케이싱의 내부에 구비되고 냉매를 압축하는 압축기구와, 상기 케이싱의 외부에 구비되는 구동원(예를 들어, 엔진)으로부터 상기 압축기구로 회전력을 전달하는 회전축 및 상기 구동원과 상기 회전축을 선택적으로 연결 및 분리시키는 클러치를 포함한다.

상기 클러치는 대한민국 등록특허공보 10-1339809호를 참조하면, 회전축에 체결되어 상기 회전축과 함께 회전 가능한 허브와, 상기 허브에 체결되어 상기 허브와 함께 회전 가능한 디스크와, 구동원으로부터 동력을 전달받아 회전되는 풀리가 구비된다.

그리고 상기 허브와 상기 디스크를 체결시키되 상기 디스크가 상기 허브를 기준으로 상기 풀리에 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동 가능하도록 상기 허브와 상기 디스크를 체결하면서 상기 디스크가 상기 풀리로부터 멀어지는 방향으로 탄성력을 가하는 탄성부재가 구비된다.

또한 전원 인가 시 자화되어 상기 디스크를 상기 풀리 측으로 이동시켜 상기 디스크와 풀리를 접촉시키는 필드 코일 조립체를 포함한다.

여기서, 상기 허브와, 상기 탄성부재 및 상기 디스크는 디스크 허브 조립체를 형성하고, 이러한 구성에 따른 압축기는 다음과 같이 작동된다.

상기 풀리는 상기 구동원으로부터 구동력을 전달받아 회전되고, 상기 필드 코일 조립체에 전원이 인가되면, 상기 필드 코일 조립체의 자기유도에 의한 흡인력에 의하여 상기 디스크가 풀리 측으로 이동되어 풀리에 접촉된다.

상기 디스크와 상기 풀리가 결속됨으로써, 상기 구동원의 동력이 상기 풀리와, 디스크와, 탄성부재 및 허브를 통해 회전축에 전달된다.

상기 회전축은 전달받은 동력으로 상기 압축기구를 작동시켜 냉매를 압축한다.

일예로 상기 필드 코일 조립체에 전원 인가가 중단되면, 상기 필드 코일 조립체의 자기유도에 의한 흡인력이 더 이상 발생되지 않고, 상기 탄성부재에 의하여 상기 디스크가 상기 풀리로부터 멀어지는 방향으로 이동되어 상기 풀리와 이격된다.

즉, 상기 구동원으로부터 상기 회전축으로의 동력 전달이 중단되고, 상기 압축기구는 작동이 중단되며, 냉매의 압축이 정지된다.

그러나 이러한 종래의 클러치 및 이를 포함하는 압축기에 있어서 상기 디스크가 상기 풀리로 이동되기 위해 필요한 자기장은 전자 코일의 자기 성능이 안정적을고 유지되는 것이 바람직하다.

일 예로 클러치가 안정적으로 작동되기 위해서는 자기장의 성능 저하 없이 반경 방향에서 균일하게 분포되는 것이 가장 유리하나, 주변 구성품들과의 레이 아웃 또는 점차 소형화 경량화 되는 추세에 의해 반경 방향에서 불균일하게 자기장이 분포되는 문제점이 유발되었다.

이 경우 디스크가 풀리 쪽으로 이동되기 위한 자속력이 저하될 수 있고, 이로 인해 클러치의 작동 성능이 저하될 수있어 자기장의 성능 저하 없이 작동 가능한 클러치가 필요하게 되었다.

대한민국 등록특허공보 10-1339809호

본 실시 예는 디스크가 클러치에 접촉되기 위해 필요한 자기장의 반경 방향 분포를 안정화시켜 디스크의 안정적인 정상 작동을 도모하기 위한 클러치 및 이를 포함하는 압축기를 제공하고자 한다.

본 발명의 제1 실시 예에 의한 클러치는 압축기의 회전축(3)에 축 회전 가능하게 결합되고, 외부 구동원으로부터 동력을 전달받는 풀리(100); 상기 풀리(100)와 축 방향에서 서로 마주보며 위치되고, 상기 회전축(3)과 함께 회전되는 허브(200)와 결합되는 디스크(300); 상기 풀리(100)의 내측에 위치되고, 전원의 인가 유무에 따라 발생된 전자기력에 의해 상기 디스크(300)를 상기 풀리(100)를 향해 상대 이동 가능하게 하는 필드 코일 조립체(400); 및 상기 풀리(100)와 상기 필드 코일 조립체(400)가 결합된 상태를 기준으로 상기 풀리(100)와 상기 필드 코일 조립체(400) 사이로 소정의 길이로 삽입되어 상기 필드 코일 조립체(400)의 반경 방향에서의 두께를 증가시켜 반경 방향에서의 전자기력을 강하하기 위한 전자기력 강화부(500)를 포함한다.

상기 필드 코일 조립체(400)는 상기 풀리(100)의 축 방향 중앙에 삽입된 베어링(B)을 더 포함하고, 상기 전자기력 강화부(500)의 선단부(502)와 걸림 유지되고, 반경 방향 외측을 향해 절곡된 후에 상기 필드 코일 조립체(400)의 축 방향 단부를 향해 연장된 제1 단턱부(402a)를 더 포함한다.

상기 풀리(100)는 상기 제1 단턱부(402a)와 동일 위치에서 반경 방향 내측을 향해 절곡된 후에 축 방향 단부를 향해 연장된 제2 단턱부(102)를 더 포함한다.

상기 전자기력 강화부(500)는 상기 필드 코일 조립체(400)의 반경 방향 내측에 일단이 삽입되고, 타단은 상기 베어링(B)의 반경 방향 내측 중앙 위치까지 연장되되, 상기 전자기력 강화부(500)의 타단 두께는 상기 일단의 두께 보다 얇은 두께로 형성된다.

상기 전자기력 강화부(500)는 상기 풀리(100)와 상기 필드 코일 조립체(400) 사이에 강제 압입된 이후에 상기 필드 코일 조립체(400)의 반경 방향 내측 원주 방향을 따라 코킹 처리된 코킹부(501)가 형성된다.

상기 전자기력 강화부(500)는 상기 필드 코일 조립체(400)의 반경 방향 외측을 향해 소정의 길이로 연장된 연장 플랜지(510)를 더 포함하되, 상기 연장 플랜지(510)는 상기 필드 코일 조립체(400)의 후단부 외주면에 밀착된 것을 특징으로 한다.

상기 연장 플랜지(510)는 상기 전자기력 강화부(500)의 타단 두께 보다 얇은 두께(t3)로 형성된다.

상기 전자기력 강화부(500)는 상기 필드 코일 조립체(400)의 축 방향을 기준으로 후단부 내주면에 구비된 보조 플랜지(520)를 더 포함한다.

상기 보조 플랜지(520)는 상기 풀리(100)의 후단부 내경과 동일한 내경 또는 상대적으로 작은 내경으로 형성된다.

상기 필드 코일 조립체(400)는 축 방향을 기준으로 외형을 이루는 외측 바디부(402)와, 내형을 이루는 내측 바디부(404)와, 상기 외측 바디부(402)와 상기 내측 바디부(404)의 단부를 서로 연결하는 연결 바디부(406)와, 상기 내측 바디부(404)에 구비된 전자 코일(401)을 포함하고, 상기 내측 바디부(404)는 상기 필드 코일 조립체(400)의 축 방향을 기준으로 상기 연결 바디부(406)로 갈수록 반경 방향 두께가 증가되는 경사부(404a)가 형성된다.

상기 필드 코일 조립체(400)의 반경 방향 내측 제1 두께(Tt1)는 상기 내측 바디부(404)의 두께(t1)와, 상기 전자기력 강화부(500)의 두께(t2)가 더해진 두께에 해당 되고, 상기 제1 두께(Tt1)는 상기 필드 코일 조립체(400)의 축 방향 중앙 위치에 해당 되는 것을 특징으로 한다.

상기 필드 코일 조립체(400)의 축 방향 후단부에 해당되는 반경 방향 내측에서의 제2 두께(Tt2)는 상기 연결 바디부(406)의 반경 방향 내측 두께(t3)와, 상기 전자기력 강화부(500)의 두께(t2)와, 상기 필드 코일 조립체(400)의 축 방향을 기준으로 후단부 내주면에 구비된 보조 플랜지(520)의 두께(t4)가 더해진 두께에 해당된다.

본 발명의 제2 실시 예에 의한 클러치는 압축기의 회전축(3)에 축 회전 가능하게 결합되고, 외부 구동원으로부터 동력을 전달받는 풀리(100); 상기 풀리(100)의 축 방향 중앙에 삽입된 베어링(B); 상기 풀리(100)와 축 방향에서 서로 마주보며 위치되고, 상기 회전축(3)과 함께 회전되는 허브(200)와 결합되는 디스크(300); 상기 풀리(100)의 내측에 위치되고, 전원의 인가 유무에 따라 발생된 전자기력에 의해 상기 디스크(300)를 상기 풀리(100)를 향해 상대 이동 가능하게 하는 필드 코일 조립체(400); 및 일단이 상기 풀리(100)와 상기 필드 코일 조립체(400)가 결합된 상태를 기준으로 상기 풀리(100)와 상기 필드 코일 조립체(400) 사이로 결합 되어 상기 필드 코일 조립체(400)의 반경 방향에서의 두께를 증가시켜 상기 필드 코일 조립체(400)에서 발생된 전자기력의 반경 방향 흐름을 개선 시키고, 타단이 필드코일 조립체(400)를 향해 절곡된 전자기력 강화부(500)를 포함하되, 상기 전자기력 강화부(500)는 상기 필드 코일 조립체(400)의 축 방향을 기준으로 후단부 내주면에 반경 방향 내측 방향에서 두께가 증가된 보조 플랜지(520)를 더 포함한다.

상기 보조 플랜지(520)는 상기 필드 코일 조립체(400)의 축 방향을 기준으로 외형을 이루는 외측 바디부(402)와, 내형을 이루는 내측 바디부(404)와, 상기 외측 바디부(402)와 상기 내측 바디부(404)를 서로 연결하고 단부를 연결하는 연결 바디부(406)을 포함하고, 상기 보조 플랜지(520)는 상기 연결 바디부(406)와 마주보며 배치되고, 상기 풀리(100)의 후단부 내경과 동일한 내경 또는 상대적으로 작은 내경으로 형성된다.

상기 필드 코일 조립체(400)는 축 방향을 기준으로 외형을 이루는 외측 바디부(402)와, 내형을 이루는 내측 바디부(404)와, 상기 외측 바디부(402)와 상기 내측 바디부(404)의 단부를 서로 연결하는 연결 바디부(406)을 포함하고, 상기 보조 플랜지(520)는 상기 연결 바디부(406)와 마주보며 배치되고, 상기 풀리(100)의 후단부 내경과 동일한 내경 또는 상대적으로 작은 내경으로 형성된다.

본 발명의 일 실시 예에 의한 압축기는 케이싱(1); 상기 케이싱(1)의 내부에 구비되고 냉매를 압축하는 압축기구(2); 상기 케이싱(1)의 외부에 구비되는 구동원으로부터 상기 압축기구(2)로 회전력을 전달하는 회전축(3); 및 상기 회전축(3)을 선택적으로 연결 및 분리시키는 동력전달기구를 포함하고, 상기 동력전달기구는 클러치(4)를 포함하여 구성된다.

본 발명의 실시 예들은 디스크가 풀리를 향해 이동되는 자기장의 강화 및 안정화를 통해 안정적인 작동을 도모할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 필드 코일 조립체의 반경 방향에서 발생되는 자기장의 분포를 개선하여 압축기의 작동 또는 작동 중지에 따른 디스크의 정확한 이동을 도모할 수 있다.

도 1은 본 실시 예에 의한 클러치를 포함하는 압축기를 도시한 단면도.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 클러치에 플랜지부가 결합되기 전후 상태를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 클러치의 저면 사시도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 의한 클러치에서 자기장의 분포 상태를 부분적으로 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 의한 클러치의 반단면 사시도.
도 7 내지 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 클러치의 종 단면도.
도 9는 본 발명의 제3 실시 예에 클러치의 종 단면도.

이하, 본 발명에 의한 클러치 및 이를 포함하는 압축기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로 본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

참고로 첨부된 도 1은 본 실시 예에 의한 클러치를 포함하는 압축기를 도시한 단면도이고, 도 2 내지 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 클러치에 플랜지부가 결합되기 전후 상태를 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 클러치의 저면 사시도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 의한 클러치에서 자기장의 분포 상태를 부분적으로 도시한 도면이다.

본 발명의 제1 실시 예에 의한 클러치에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 의한 클러치(4)는 차량에서 냉매의 압축을 위해 사용되는 압축기의 동력을 전달받는 클러치(4)로 한정하여 설명하여, 상기 클러치(4)는 압축기를 기준으로 좌측 단부에 결합된다. 참고로 도 1에서는 클러치(4)가 풀리(100)의 내측(점선으로 도시된 부분)에 위치된 것으로 설명한다.

이를 위해 본 실시 예는 상기 압축기는 외형을 이루는 케이싱(1)과, 상기 케이싱(1)의 내부에 구비되고 냉매를 압축하는 압축기구(2)와, 상기 케이싱(1)의 외부에 구비된 구동원(일 예로 엔진)으로부터 상기 압축기구(2)로 회전력을 전달하는 회전축(3) 및 상기 구동원(미도시)과 상기 회전축(3)을 선택적으로 연결 및 분리시키는 동력전달기구를 포함한다.

상기 압축기구(2)는 상기 케이싱(1)의 보어 내부에서 축 방향으로 왕복 운동 가능하게 구비된 피스톤(21)과, 상기 회전축(3)과 함께 회전되며 상기 피스톤(21)을 왕복 운동시키는 사판(22)을 포함한다.

상기 압축기구(2)는 상기 피스톤(21)과 상기 사판(22)을 포함하여 구성되고, 상기 회전축(3)의 회전력을 전달받아 선회 운동되는 선회 스크롤(미도시)과, 상기 선회 스크롤에 치합되는 고정 스크롤(미도시)을 포함하는 스크롤 방식과 같이 다양한 방식으로 구성되는 것도 가능할 수 있다.

상기 회전축(3)은 일단부가 상기 압축기구(2)에 연결되고, 타단부가 도면 기준 좌측으로 연장되어 상기 케이싱(1)을 관통하여 외부로 돌출되며 상기 동력전달기구와 체결된다.

상기 동력전달기구는 전원이 인가되면 자화되어 상기 구동원(미도시)과 상기 회전축(3)을 연결시키고, 전원이 차단되면 소자되어 상기 구동원(미도시)과 상기 회전축(3)을 분리시키는 전자식 클러치(이하, 클러치)(4)로 형성될 수 있다.

도 2를 참조하면, 클러치(4)는 압축기의 회전축(3)에 축 회전 가능하게 결합되고, 외부 구동원으로부터 동력을 전달받는 풀리(100)와, 상기 풀리(100)와 축 방향에서 서로 결합되고, 상기 회전축(3)과 함께 회전되는 허브(200)와 결합되는 디스크(300)와, 상기 풀리(100)의 내측에 위치되고, 전원의 인가 유무에 따라 발생된 전자기력에 의해 상기 디스크(300)를 상기 풀리(100)를 향해 상대 이동 가능하게 하는 필드 코일 조립체(400) 및 상기 풀리(100)와 상기 필드 코일 조립체(400)가 결합된 상태를 기준으로 상기 풀리(100)와 상기 필드 코일 조립체(400) 사이로 소정의 길이로 삽입되어 상기 필드 코일 조립체(400)의 반경 방향에서의 두께를 증가시켜 반경 방향에서의 전자기력을 강하하기 위한 전자기력 강화부(500)를 포함한다. 참고로 상기 풀리(100)의 축 방향 중앙에 베어링(B)이 삽입된다.

본 실시 예는 클러치(4)에 구비된 풀리(100)의 크기를 변경하지 않고 필드 코일 조립체(400)에 전류가 인가될 때 반경 방향에서 발생되는 자기장의 흐름을 향상시켜 흡입력이 증대될 수 있도록 전자기력 강화부(500)가 구비된다.

상기 필드 코일 조립체(400)는 풀리(100)의 직경이 증가되지 않는 조건에서 자기장의 성능을 향상시켜 압축기로 전달되는 전달 토크를 향상시킴으로써 반경 방향에서의 자기장이 약화되지 않으면서도 클러치(4)의 흡입력을 증가시킬 수 있다.

상기 필드 코일 조립체(400)는 전원 인가 시 자화되어 상기 풀리(100)에 상기 디스크(300) 및 허브(200)를 접촉시킨다.

상기 풀리(100)는 환형으로 형성되고, 외주면에는 상기 구동원(미도시)으로부터 상기 풀리(100)로 구동력을 전달하는 구동벨트(미도시)가 권취되며, 상기 풀리(100)의 내주면과 상기 케이싱(1)의 외측면 사이에는 상기 풀리(100)를 회전 가능하게 지지하는 베어링이 개재될 수 있다.

상기 풀리(100)는 일 측면(도면 기준 상면)에는 상기 디스크(300)와 접촉 가능한 마찰면(미도시)이 형성되고, 상기 풀리(100)의 타 측면(하면)에는 상기 필드 코일 조립체(400)가 삽입되는 수용홈(미도시)이 형성된다.

상기 디스크(300)는 상기 허브(200)와 마주보며 밀착되는 환형의 원판으로 형성되고, 중앙에 소정의 크기로 홀이 개구되어 있어 상기 허브(200)가 중앙에 위치된다.

상기 필드 코일 조립체(400)는 상기 전자기력 강화부(500)의 선단부(502)와 걸림 유지되고, 반경 방향 외측을 향해 절곡된 후에 상기 필드 코일 조립체(400)의 축 방향 단부를 향해 연장되며, 상기 전자기력 강화부(500)의 반경 방향 외측 외주면(500a)과 면접촉되는 제1 단턱부(402a)를 더 포함한다.

필드 코일 조립체(400)는 전자기력 강화부(500)가 삽입되기 위해 상기 제1 단턱부(402a)가 형성되며, 위치는 필드 코일 조립체(400)의 축 방향을 기준으로 중간 위치에 해당된다.

제1 단턱부(402a)는 상기 전자기력 강화부(500)가 삽입된 일단의 두께(t1)에 해당되는 1/2 길이로 반경 방향에서 연장되므로 상기 필드 코일 조립체(400)의 자기장 성능에 별다른 영향을 유발하지 않는다.

제1 단턱부(402a)는 반경 방향과 축 방향에서 도면에 도시된 길이로 연장된다.

이 경우 필드 코일 조립체(400)는 반경 방향 두께가 상기 플렌지부(500)의 두께까지 합쳐지므로 반경 방향에서 전체적인 두께가 종래보다 증가하게 된다.

이 경우 필드 코일 조립체(400)에서 발생된 자기장은 반경 방향에서 상기 전자기력 강화부(500)에 의해 특정 위치에서 집중되지 않고 전체적인 분포 및 이동 흐름이 개선되는데 특히 필드 코일 조립체(400)의 후단부에서 자속밀도가 집중되지 않고 반경 방향 내측을 향해 균일하게 확산 분포되므로 디스크(300)에 대한 흡입력이 향상된다.

따라서 상기 필드 코일 조립체(400)에서 동일한 전류가 인가되는 경우에도 내측 반경 방향에서 균일한 자기장의 분포가 유지된다.

상기 풀리(100)는 상기 제1 단턱부(402a)와 동일 위치에서 반경 방향 내측을 향해 절곡된 후에 상기 풀리(100)의 축 방향 단부를 향해 연장된 제2 단턱부(102)를 더 포함한다.

상기 제2 단턱부(102)는 전술한 제1 단턱부(402a)와 동일 위치에서 내측으로 절곡된 후에 축 방향 단부를 향해 연장된다.

상기 전자기력 강화부(500)는 상기 제1,2 단턱부(402a, 102)에 의해 형성된 내부 영역으로 삽입된다.

전자기력 강화부(500)는 상기 내부 영역으로 삽입된 일단이 소정의 두께가 유지된다. 즉 상기 전자기력 강화부(500)는 상기 필드 코일 조립체(400)의 반경 방향 내측에 일단이 삽입되고, 타단은 상기 베어링(B)의 반경 방향 내측 중앙 위치까지 연장되되, 상기 전자기력 강화부(500)의 타단 두께는 상기 일단의 두께 보다 얇은 두께로 형성된다.

필드 코일 조립체(400)는 축 방향을 기준으로 외형을 이루는 외측 바디부(402)와, 내형을 이루는 내측 바디부(404)와, 상기 외측 바디부(402)와 상기 내측 바디부(404)를 서로 연결하고 단부를 이루는 연결 바디부(406)를 포함하고, 상기 외측 바디부(402)와 상기 내측 바디부(404) 사이에 전자 코일(401)이 구비된다.

또한 상기 내측 바디부(404)는 상기 필드 코일 조립체(400)의 축 방향을 기준으로 상기 연결 바디부(406)로 갈수록 축 방향 두께가 증가되는 경사부(404a)가 형성된다.

상기 경사부(404a)는 연결 바디부(406)로 갈수록 반경 방향 두께가 증가되므로 자기장의 반경 방향 분포에 보다 유리해진다.

경사부(404a)는 상기 전자코일(401)의 용량이 저하되지 않는 범위 이내에서 도면에 도시된 기울기 보다 증가될 수 있으므로 레이아웃을 크게 변경하지 않고서도 반경 방향에서의 두께를 손쉽게 증가시킬 수 있다.

본 실시 예는 상기 외측 바디부(402)의 두께는 유지하고, 내측 바디부(404)의 두께를 축 방향 중앙부터 후단부까지 증가시키되, 상기 전자기력 강화부(500)의 일단이 삽입됨으로써 반경 방향에서의 두께가 보다 증가된다.

상기 전자기력 강화부(500)가 삽입된 단부 위치는 베어링(B)이 풀리(100)의 내주면에 삽입된 상태를 기준으로 전자 코일(401)의 중앙에 해당된다.

상기 전자기력 강화부(500)는 타단이 상기 베어링(B)이 구비된 쪽으로 절곡 되는데, 이와 같이 절곡될 경우 필드 코일 조립체(400)의 내부에 구비된 전자 코일(401)에서 발생된 자기장이 베어링(B)이 위치된 반경 방향 내측을 향해 발생된 자속 밀도가 증가한다.

본 실시 예는 전자기력 강화부(500)에 의해 자속 밀도가 반경 방향의 내측에서 특정 위치에 집중되지 않고, A위치에서 확산 되도록 변경시킬 수 있어 흡입력이 향상된다.

첨부된 도 6을 참조하면, 전자기력 강화부(500)는 상기 풀리(100)와 상기 필드 코일 조립체(400) 사이에 강제 압입된 이후에 상기 필드 코일 조립체(400)의 반경 방향 내측 원주 방향을 따라 코킹 처리가 이루어진 코킹부(501)가 형성되고, 상기 코킹부(501)에 의해 고정 상태가 유지된다.

전자기력 강화부(500)는 절곡된 원주 방향을 따라 일정 간격으로 코킹부(501)가 배치되므로외부로 이탈되거나 분리되지 않고 결합된 상태가 안정적으로 유지된다.

본 실시 예는 전술한 코킹부(501)를 통한 코킹 방식 이외에도 강제 압입 방식 또는 용접 방식 또는 열박음 방식 또는 나사산 방식 중의 어느 한 방식으로 변경 적용이 가능할 수 있다.

본 실시 예에 의한 클러치(4)는 전술한 실시 예와 다르게 반경 방향 내측과 외측에서 자기장의 분포를 안정화 시키기 구성된다.

첨부된 도 7 내지 도 8을 참조하면, 본 실시 예에 의한 전자기력 강화부(500)는 필드 코일 조립체(400)의 반경 방향 외측을 향해 소정의 길이로 연장된 연장 플랜지(510)를 더 포함한다. 상기 연장 플랜지(510)는 상기 필드 코일 조립체(400)의 후단부(우측 단부) 외주면에 해당되는 연결 바디부(406)에 밀착된다.

상기 연장 플랜지(510)는 연결 바디부(406)에 밀착되므로 축 방향 두께를 증가시킨다. 이 경우 본 실시 예는 전술한 반경 방향과 축 방향에서 동시에 자기장을 안정화시킬 수 있다.

상기 연장 플랜지(510)는 전자 코일(401)에서 발생된 자기장을 반경 방향 내측과 외측으로 자속량이 저하되지 않은 상태로 안정적인 자속밀도를 유지할 수 있다.

따라서 필드 코일 조립체(400)의 반경 방향 내측과 함께 외측에 대해서도 자기장을 안정적으로 유지할 수 있어 흡입력이 향상된다.

상기 연장 플랜지(510)는 상기 전자기력 강화부(500)의 타단 두께 보다 얇은 두께로 형성되는데, 주변 구성품들과의 결합 관계 및 자기장의 집중을 예방하기 위해 위와 같이 구성된다.

전자기력 강화부(500)는 상기 필드 코일 조립체(400)의 축 방향을 기준으로 후단부 내주면에 반경 방향 내측 방향에서 두께가 증가된 보조 플랜지(520)를 더 포함한다.

상기 보조 플랜지(520)는 상기 필드 코일 조립체(400)를 구성하는 내측 바디부(404)의 반경 방향 두께를 증가시켜 자속량이 저하되지 않은 안정적인 자속밀도를 유지할 수 있다.

특히 본 실시 예는 상기 보조 플랜지(520)가 풀리(100)의 후단부 내경과 동일하거나 상대적으로 작은 내경으로 형성되므로 주변 구성품을 추가 조립할 때 간섭되는 현상이 발생되지 않는다.

또한 보조 플랜지(520)에 의해 상기 필드 코일 조립체(400)의 반경 방향에서 자기장의 분포가 특정 위치에 집중되지 않고 균일해 지므로 기존에 특정 위치에서 정체되었던 이동 흐름이 유발되지 않는다.

특히 상기 전자기력 강화부(500)는 기존에 풀리(100)의 후단부에 빈 공간으로 유지되던 영역에 보조 플랜지(520)가 구비됨으로써, 전자 코일(401)에서 발생된 전자기력이 반경 방향 내측에서 보다 안정적으로 분포 및 확산 될 수 있어 자기장의 반경 방향 내측 에서 분포되는 안정성이 향상된다.

상기 필드 코일 조립체(400)의 반경 방향 내측 제1 두께(Tt1)는 상기 내측 바디부(404)의 두께(t1)와, 상기 전자기력 강화부(500)의 두께(t2)가 더해진 두께에 해당 되고, 상기 제1 두께(Tt1)는 상기 필드 코일 조립체(400)의 축 방향 중앙 위치에서의 반경 방향 두께에 해당된다.

상기 제1 두께(Tt1)는 한정된 레이아웃과 주변 구성품들의 결합 관계를 고려하여 최적의 두께가 유지되는 것이 바람직한데, 본 실시 예는 클러치(4)의 크기를 소형화 하면서도 반경 방향에서의 자기장 분포는 안정화 시키기 위해 전술한 구조로 구성된다.

특히 내측 바디부(404)의 두께(t1)가 축 방향 선단부에서 후단부(연결 바디부)로 갈수록 증가하므로 전자코일(401)의 용량이 저하되지 않는 범위 이내에서 상기 경사부(404a)에 의한 반경 방향 두께가 증가되는 효과가 유발된다.

또한 제1 두께(Tt1)는 상기 전자기력 강화부(500)의 두께(t2)가 상기 내측 바디부(404)의 두께(t1)와 더해지고, 상기 연결 바디부(406)까지 연장되므로 반경 방향에서 부족한 두께를 보강할 수 있다.

상기 필드 코일 조립체(400)의 축 방향 후단부에 해당되는 반경 방향 내측에서의 제2 두께(Tt2)는 상기 연결 바디부(406)의 반경 방향 내측 두께(t3)와, 상기 전자기력 강화부(500)의 두께(t2)와, 상기 보조 플랜지(520)의 두께(t4)가 더해진 두께에 해당된다.

보조 플랜지(520)는 전자 코일(4010에서 발생된 전자기력 중 제2 두께(Tt2) 위치에서 증가된 두께로 인해 자기장의 분포 및 확산을 유도할 수 있으므로 클러치의 흡입력이 향상된다.

상기 보조 플랜지(520)의 두께(t4)는 마주보는 풀리(100)의 후단부 내경과 동일한 내경을 갖거나 작은 내경으로 형성되므로 한정된 공간에서 주변 구성품들과의 레이 아웃을 방해하지 않고 자기장의 반경 방향 분포를 최대한 균일하게 확산시키는 역할과, 특정 위치에 집중되지 않도록 함으로써 클러치의 흡입력 향상에 기여한다.

상기 제1 두께(Tt1)와 제2 두께(Tt2)는 필드 코일 조립체(400)와 전자기력 강화부(500) 및 보조 플랜지(520)의 두께 변화 및 최적의 결합관계를 통해 상기 필드 코일 조립체(400)의 축 방향 중앙 또는 후단부에서 약화되기 쉬운 자기자의 반경 방향 분포를 확산 및 안정화 할 수 있어 디스크(300)에 대한 흡입력이 증가되고 안정적인 클러치(4)의 작동을 도모할 수 있다.

따라서 본 실시 예는 클러치(4)의 안정적인 작동과 함께 자기장의 분포 성능을 향상시켜 압축기의 안정적인 작동을 도모한다.

본 발명의 제2 실시 예에 의한 클러치에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 9를 참조하면, 본 실시 예에 의한 클러치는 압축기의 회전축(3)에 축 회전 가능하게 결합되고, 외부 구동원으로부터 동력을 전달받는 풀리(100)와, 상기 풀리(100)와 축 방향에서 서로 마주보며 위치되고, 상기 회전축(3)과 함께 회전되는 허브(200)와 결합되는 디스크(300)가 구비된다.

그리고 상기 풀리(100)의 내측에 위치되고, 전원의 인가 유무에 따라 발생된 전자기력에 의해 상기 디스크(300)를 상기 풀리(100)를 향해 상대 이동 가능하게 하는 필드 코일 조립체(400) 및 일단이 상기 풀리(100)와 상기 필드 코일 조립체(400)가 결합된 상태를 기준으로 상기 풀리(100)와 상기 필드 코일 조립체(400) 사이로 결합 되어 상기 필드 코일 조립체(400)의 반경 방향에서의 두께를 증가시켜 상기 필드 코일 조립체(400)에서 발생된 전자기력의 반경 방향 흐름을 개선 시키고, 타단이 베어링(B)을 향해 절곡된 전자기력 강화부(500)를 포함한다. 참고로 상기 풀리(100)의 축 방향 중앙에 베어링(B)이 삽입된다.

또한, 상기 전자기력 강화부(500)는 상기 필드 코일 조립체(400)의 축 방향을 기준으로 후단부 내주면에 반경 방향 내측 방향에서 두께가 증가된 보조 플랜지(520)를 더 포함한다.

필드 코일 조립체(400)는 축 방향을 기준으로 외형을 이루는 외측 바디부(402)와, 내형을 이루는 내측 바디부(404)와, 상기 외측 바디부(402)와 상기 내측 바디부(404)를 서로 연결하고 단부를 연결하는 연결 바디부(406)을 포함하고, 상기 외측 바디부(402)와 상기 내측 바디부(404) 사이에 전자 코일(401)이 구비된다.

경사부(404a)는 상기 전자코일(401)의 용량이 저하되지 않는 범위 이내에서 도면에 도시된 기울기 보다 증가될 수 있으므로 레이 아웃을 크게 변경하지 않고서도 반경 방향에서의 두께를 손쉽게 증가시킬 수 있다.

본 실시 예는 전자기력 강화부(500)에 의해 자속 밀도가 반경 방향의 내측에서 특정 위치에 집중되지 않고, 확산 되도록 변경 시킬 수 있어 흡입력을 향상시킨다.

특히 본 실시 예는 상기 보조 플랜지(520)가 풀리(100)의 후단부 내경과 동일하거나 상대적으로 작은 내경으로 형성되므로 주변 구성품을 추가 조립할 때 간섭되는 현상이 발생되지 않고, 필드 코일 조립체(400)의 반경 방향에서 자기장의 분포가 특정 위치에 집중되지 않고 균일해 지므로 기존에 특정 위치에서 정체되었던 이동 흐름이 유발되지 않는다.

특히 상기 전자기력 강화부(500)는 기존에 풀리(100)의 후단부에 빈 공간으로 유지되던 영역에 보조 플랜지(520)가 구비됨으로써, 전자 코일(401)에서 발생된 전자기력이 반경 방향 내측에서 보다 안정적으로 분포 및 확산될 수 있어 자기장의 반경 방향 내측 에서 분포되는 안정성이 향상된다.

본 발명의 제3 실시 예는 외형을 이루는 케이싱(1)과, 상기 케이싱(1)의 내부에 구비되고 냉매를 압축하는 압축기구(2)와, 상기 케이싱(1)의 외부에 구비된 구동원(일 예로 엔진)으로부터 상기 압축기구(2)로 회전력을 전달하는 회전축(3)이 구비된다.

또한 상기 구동원(미도시)과, 상기 회전축(3)을 선택적으로 연결 및 분리시키는 동력전달기구를 포함하고, 상기 동력전달기구는 전술한 클러치(4)를 포함하는압축기로 구성된다.

상기 압축기는 클러치(4)가 전술한 구성으로 조합될 경우 축 방향으로 전달된 진동으로 인한 진폭을 최대로 감소시킬 수 있어 진폭 감소 효과가 향상되며 차량에 구비된 압축기에 결합시켜 사용할 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

1: 케이싱
2: 압축기구
3: 회전축
4: 클러치
100: 풀리
200: 허브
300 : 디스크
400 : 필드 코일 조립체
500 : 전자기력 강화부

Claims

압축기의 회전축에 축 회전 가능하게 결합되고, 외부 구동원으로부터 동력을 전달받는 풀리;
상기 풀리와 축 방향에서 서로 마주보며 위치되고, 상기 회전축과 함께 회전되는 허브와 결합되는 디스크;
상기 풀리의 내측에 위치되고, 전원의 인가 유무에 따라 발생된 전자기력에 의해 상기 디스크를 상기 풀리를 향해 상대 이동 가능하게 하는 필드 코일 조립체; 및
일단이 상기 풀리와 상기 필드 코일 조립체가 결합된 상태를 기준으로 상기 풀리와 상기 필드 코일 조립체 사이로 소정의 길이로 삽입되어 상기 필드 코일 조립체의 반경 방향에서의 두께를 증가시켜 반경 방향에서의 전자기력을 강하하기 위한 전자기력 강화부를 포함하는 클러치.
제1 항에 있어서,
상기 필드 코일 조립체는 상기 풀리의 축 방향 중앙에 삽입된 베어링을 더 포함하고,
상기 전자기력 강화부의 선단부와 걸림 유지되고, 반경 방향 외측을 향해 절곡된 후에 상기 필드 코일 조립체의 축 방향 단부를 향해 연장된 제1 단턱부를 더 포함하는 클러치.
제2 항에 있어서,
상기 풀리는 상기 제1 단턱부와 동일 위치에서 반경 방향 내측을 향해 절곡된 후에 축 방향 단부를 향해 연장된 제2 단턱부를 더 포함하는 클러치.
제1 항에 있어서,
상기 전자기력 강화부는 상기 필드 코일 조립체의 반경 방향 내측에 일단이 삽입되고, 타단은 상기 베어링의 반경 방향 내측 중앙 위치까지 연장되되,
상기 전자기력 강화부의 타단 두께는 상기 일단의 두께 보다 얇은 두께로 형성된 클러치.
제1 항에 있어서,
상기 전자기력 강화부는 상기 풀리와 상기 필드 코일 조립체 사이에 삽입된 이후에 상기 필드 코일 조립체의 반경 방향 내측 원주 방향을 따라 코킹 처리된 코킹부가 형성된 클러치.
제4 항에 있어서,
상기 전자기력 강화부는 상기 필드 코일 조립체(400)의 반경 방향 외측을 향해 소정의 길이로 연장된 연장 플랜지를 더 포함하되,
상기 연장 플랜지는 상기 필드 코일 조립체의 후단부 외주면에 밀착된 것을 특징으로 하는 클러치.
제6 항에 있어서,
상기 연장 플랜지는 상기 전자기력 강화부의 타단 두께 보다 얇은 두께로 형성된 클러치.
제6 항에 있어서,
상기 전자기력 강화부는 상기 필드 코일 조립체의 축 방향을 기준으로 후단부 내주면에 구비된 보조 플랜지를 더 포함하는 클러치.
제8 항에 있어서,
상기 보조 플랜지는 상기 풀리의 후단부 내경과 동일한 내경 또는 상대적으로 작은 내경으로 형성된 클러치.
제1 항에 있어서,
상기 필드 코일 조립체는 축 방향을 기준으로 외형을 이루는 외측 바디부와, 내형을 이루는 내측 바디부와, 상기 외측 바디부와 상기 내측 바디부의 단부를 서로 연결하는 연결 바디부와, 상기 내측 바디부에 구비된 전자 코일을 포함하고,
상기 내측 바디부는 상기 필드 코일 조립체의 축 방향을 기준으로 상기 연결 바디부로 갈수록 반경 방향 두께가 증가되는 경사부가 형성된 클러치.
제10 항에 있어서,
상기 필드 코일 조립체의 반경 방향 내측 제1 두께는 상기 내측 바디부의 두께와, 상기 전자기력 강화부의 두께가 더해진 두께에 해당 되고, 상기 제1 두께(Tt1)는 상기 필드 코일 조립체의 축 방향 중앙 위치에 해당 되는 클러치
제10 항에 있어서,
상기 필드 코일 조립체의 축 방향 후단부에 해당되는 반경 방향 내측에서의 제2 두께는 상기 연결 바디부의 반경 방향 내측 두께와, 상기 전자기력 강화부의 두께와, 상기 필드 코일 조립체의 축 방향을 기준으로 후단부 내주면에 구비된 보조 플랜지의 두께가 더해진 두께에 해당되는 클러치
압축기의 회전축에 축 회전 가능하게 결합되고, 외부 구동원으로부터 동력을 전달받는 풀리;
상기 풀리와 축 방향에서 서로 마주보며 위치되고, 상기 회전축과 함께 회전되는 허브와 결합되는 디스크;
상기 풀리의 내측에 위치되고, 전원의 인가 유무에 따라 발생된 전자기력에 의해 상기 디스크를 상기 풀리를 향해 상대 이동 가능하게 하는 필드 코일 조립체; 및
일단이 상기 풀리와 상기 필드 코일 조립체가 결합된 상태를 기준으로 상기 풀리와 상기 필드 코일 조립체 사이로 결합 되어 상기 필드 코일 조립체의 반경 방향에서의 두께를 증가시켜 상기 필드 코일 조립체에서 발생된 전자기력의 반경 방향 흐름을 개선시키고, 타단이 필드코일 조립체를 향해 절곡된 전자기력 강화부를 포함하되,
상기 전자기력 강화부는 상기 필드 코일 조립체의 축 방향을 기준으로 후단부 내주면에 반경 방향 내측 방향에서 두께가 증가된 보조 플랜지를 더 포함하는 클러치.
제13 항에 있어서,
상기 필드 코일 조립체는 축 방향을 기준으로 외형을 이루는 외측 바디부와, 내형을 이루는 내측 바디부와, 상기 외측 바디부와 상기 내측 바디부의 단부를 서로 연결하는 연결 바디부를 포함하고,
상기 보조 플랜지는 상기 연결 바디부와 마주보며 배치되고, 상기 풀리의 후단부 내경과 동일한 내경 또는 상대적으로 작은 내경으로 형성된 클러치.
케이싱;
상기 케이싱의 내부에 구비되고 냉매를 압축하는 압축기구;
상기 케이싱의 외부에 구비되는 구동원으로부터 상기 압축기구로 회전력을 전달하는 회전축; 및
상기 회전축을 선택적으로 연결 및 분리시키는 동력전달기구를 포함하고, 상기 동력전달기구는 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 클러치를 포함하는 압축기.