KR100310321B1 - 에어컨콤프레서의마그네틱클러치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콤프레서의 마그네틱 클러치를 개시한다.

본 발명은 콤프레서의 하우징(10) 일단에 스테이터(12)가 구비되고, 이 하우징(10)의 외부로 회전축(11)이 노출되고, 회전축(11)의 끝단에 보스(19)가 고정설치되고, 베어링(15)을 매개로 하우징(10)의 일단에 풀리(14)가 회전가능하게 설치되고, 보스(19)의 바깥둘레에 설치되며 풀리(14)와 서로 대면하면서 일정 간격 유지되도록 아마츄어판(20)이 설치되고, 이 아마츄어판(20)을 보스(19)에 고정결합시키면서 풀리(14)와 면접촉하는 방향으로 복원력을 발휘하도록 아마츄어판(20)과 보스(19)의 전면에 판스프링(21)이 설치되는 에어컨 콤프레서의 마그네틱 클러치에 있어서, 상기 보스(19)와 판스프링(21)의 고정결합부에 풀리(14)의 회전력이 작용하는 방향으로 비틀릴 수 있는 완충부재(30)가 삽입되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 풀리(14)와 아마츄어판(20)의 접촉면 사이에 슬립이 발생되는 것을 최대한 억제하여 에어건의 성능 및 효율을 향상시킬 수 있으며, 접촉면의 마모로 인한 제품의 수명단축을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

에어컨 콤프레서의 마그네틱 클러치{MAGNETIC CLUCH FOR AIR CONDITIONER}

본 발명은 차량용 에어컨의 콤프레서(compressor)에 관한 것으로서, 더 상세하게는 콤프레서의 동력을 전달 또는 차단하는 마그네틱 클러치(magnetic clutch)의 결합구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 설치되는 에어컨은 엔진의 동력을 이용하여 냉매를 압축시키는 콤프레서를 구동시키는 데, 이렇게 콤프레서에 전달되는 엔진동력은 차내가 충분히 냉각되었을 경우에는 차단되어야 하고, 다시 차내의 온도가 상승했을 경우에는 동력(動力)을 전달하여야 한다. 이에 따라 선택적으로 동력을 전달 또는 차단하는 마그네틱 클러치를 콤프레서에 설치하여 목적하는 바를 실현하게 된다.

마그네틱 클러치는 강력한 전자석이 철판을 흡입하는 것을 이용한 것으로 종래 마그네틱 클러치를 도1 및 도2에 나타내고 있다.

보스(19)는 콤프레서 회전축(11)에 끼워져 있으며, 냉방하지 않을 때는 풀리(14)만 회전하고, 콤프레서는 운전하지 않는다. 이 상태에서 운전자가 냉방 스위치를 넣으면 스테이터(12)가 강력한 전자석이 되어 아마츄어판(20)이 풀리(14)에 강하게 흡착되어 일체로 되어 회전하므로 엔진에서의 동력은 풀리(14)-아마츄어판(20)-보스(19)를 경유하여 콤프레서로 구동된다.

냉방스위치를 끊으면 스테이터(12)에는 통전하지 않게 되며, 아마츄어판(20)은 판스프링(21)의 힘으로 풀리(14)로부터 떨어지므로 콤프레서는 정지한다.

이를 위해 콤프레서의 하우징(housing;10) 외부로 회전축(shaft;11)이 노출되고, 회전축(11) 방향으로 전자석을 형성하는 코일(stator coil;13)이 장착된 스테이터(12)가 하우징(10)에 조립되어 있다.

한편, 회전축(11)의 일단에는 보스(boss;19)가 삽입되어 회전축(11)과 일체로 고정결합되며, 하우징(10)의 일단과 벨트홈이 형성된 풀리(14)의 사이에는 베어링(15)이 설치되어, 풀리(14)의 회전이 자유자재로 이루어지도록 조립된다.

한편, 풀리(14)와 서로 대면하면서 일정 간격 떨어지도록 보스(19)의 외측에 아마츄어판(armature plate;20)이 설치되고, 이 아마츄어판(20)의 전면과 보스(19)의 전면에는 판스프링(plate spring;21)이 일정한 탄성력을 발휘하도록 조립되어 있다.

특히, 판스프링(21)과 보스(19)의 결합은 렌치 볼트(wrench bolt;22)를 이용하여 조립한다.

그러나 종래 이러한 콤프레서의 마그네틱 클러치는 일시정지후 재작동을 실시할 때 콤프레서 내에 형성된 고압이 아마츄어판(20)이 회전하는 풀리(14)에 흡착하는 순간 회전방향에 저항하는 역방향부하로 작용하여 슬립 및 마찰을 일으키는 문제가 있었다. 이는 콤프레서 내부에는 정지시에도 일정한 압력이 항시 작용하고 있으며 이와 같은 압력은 회전축(11)을 통해 아마츄어판(20)에도 항시 작용하고 있는 반면에, 풀리(14)는 항시 벨트에 의해 회전하고 있는 상황에서 아마츄어판(20)이 풀리(14)에 밀착되는 순간 풀리(14)의 회전방향과는 반대로 아마츄어판(20)에 상대적인 저항력이 발생된다. 따라서 풀리(14)와 아마츄어판(20)의 밀착부위에서 일시적인 슬립이 발생되고 이는 마찰열을 발생시켜 마그네틱 클러치의 수명을 단축시키게 된다.

본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 회전하고 있는 풀리와 소정 압력을 받으면서 정지된 아마츄어판이 밀착되는 순간에 발생되는 슬립 및 마찰열을 저감시킬 수 있는 마그네틱 클러치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이와같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 콤프레서의 하우징(housing) 일단에 스테이터(stator)가 구비되고, 이 하우징의 외부로 회전축이 노출되고, 회전축의 끝단에 보스(boss)가 고정설치되고, 베어링을 매개로 하우징의 일단에 풀리(pulley)가 회전가능하게 설치되고, 보스의 바깥둘레에 설치되며 풀리와 서로 대면하면서 일정 간격 유지되도록 아마츄어판(armature plate)이 설치되고, 이 아마츄어판을 보스에 고정결합시키면서 풀리와 면접촉하는 방향으로 복원력을 발휘하도록 아마츄어판과 보스의 전면에 판스프링(plate spring)이 설치되는 에어컨 콤프레서의 마그네틱 클러치에 있어서, 상기 보스와 판스프링의 고정결합부에 풀리의 회전력이 작용하는 방향으로 비틀릴 수 있는 완충부재가 삽입되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따르면, 아마츄어판이 회전하는 풀리에 밀착하는 순간 콤프레서 내부에 형성된 압력에 의해 풀리의 회전방향에 저항하는 역방향부하에 해당하는 만큼 완충부재가 비틀리면서 역방향부하를 흡수하므로 풀리와 아마츄어판의 접촉면 사이에 슬립이 발생되는 것을 최대한 억제하게 되어 슬립으로 인한 마찰열 발생 마모를 예방하여 마그네틱 클러치의 수명을 연장시키는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래의 에어콘 콤프레서를 도시한 정면도,

도 2는 종래의 마그네틱 클러치를 도시한 도 1 의 요부확대 측면도,

도 3은 본 발명에 따른 마그네틱 클러치를 도시한 요부확대 측면도,

도 4는 본 발명에 따른 보스와 판스프링의 체결구조를 도시한 분해사시도,

도 5는 본 발명에 따른 완충부재의 비트림을 도시한 작동도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

10 ; 하우징 11 ; 회전축

12 ; 스테이터 14 ; 풀리

19 ; 보스 20 ; 아마츄어판

21 ; 판스프링 30 ; 완충부재

31 ; 평와셔 32 ; 리벳

33,34,35 ; 구멍

이하 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 마그네틱 클러치를 도시한 요부확대 측면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 보스와 판스프링의 체결구조를 도시한 분해사시도이다. 종래의 구조와 동일한 구성부재는 동일부호로 설명한다.

도시된 바와 같이, 본 발명은 콤프레서의 하우징(housing;10) 일단에 스테이터(stator;12)가 구비되고, 이 하우징(10)의 외부로 회전축(11)이 노출되고, 회전축(11)의 끝단에 보스(boss;19)가 고정설치되고, 베어링(15)을 매개로 하우징(10)의 일단에 풀리(pulley;14)가 회전가능하게 설치되고, 보스(19)의 바깥둘레에 설치되며 풀리(14)와 서로 대면하면서 일정 간격 유지되도록 아마츄어판(armature plate;20)이 설치되고, 이 아마츄어판(20)을 보스(19)에 고정결합시키면서 풀리(14)와 면접촉하는 방향으로 복원력을 발휘하도록 아마츄어판(20)과 보스(19)의 전면에 판스프링(plate spring;21)이 설치된다.

특히, 본 발명의 특징적인 구성에 따라 상기 보스(19)와 판스프링(21)의 고정결합부에 풀리(14)의 회전력이 작용하는 방향으로 비틀릴 수 있는 완충부재(30)가 삽입된다.

좀 더 상세히 설명하면, 완충부재(30)는 고무 등과 같은 완충재질로 이루어지며 도우넛기둥 형상으로 이루어진다. 완충부재(30)의 양단에는 평와셔(31)가 부착된다.

한편, 보스(19)의 일단에는 상기 완충부재(30)가 삽입될 수 있을 정도의 크기를 갖는 구멍(33)이 천공되어 형성된다.

이와 같은 구멍(33)에 완충부재(30)와 평와셔(31)를 삽입하고 그 위에 판스프링(21)을 올려놓고 완충부재(30)의 구멍(35)과 판스프링(21)의 구멍(34)을 일치시킨다.

그리고 보스(19) 하부로부터 완충부재(30)의 구멍(35)을 경유하여 판스프링(21)의 구멍(34)을 관통하도록 리벳(32)을 삽입하고 리벳팅하여 보스(19)와 판스프링(21)을 고정결합시킨다.

이와 같은 고정결합수단은 회전축(11)을 중심으로 복수개 형성된다.

이하, 본 발명에 따른 작용을 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 완충부재의 비틀림을 도시한 작동도로서, 에어컨이 정지되어 있을 때 풀리(14)는 엔진과 벨트로 연결되어 항시 회전하고 있지만 풀리(14)와 아마츄어판(20)은 서로 떨어져 있으므로 아마츄어판(20)으로의 동력전달은 이루어지지 않는다. 한편, 에어컨이 정지된 상태에서도 콤프레서 내부에는 일정한 압력이 가해지고 있다.

에어컨을 작동시키면 스테이터(12)에 전류가 인가되면서 전자력이 발생되어 아마츄어판(20)을 회전하고 있는 풀리(14)측으로 끌어당겨 강하게 밀착시킨다. 이때 아마츄어판(20)은 콤프레서 내부에 형성된 압력에 의해 풀리(14)의 회전방향에 저항하는 역방향으로 부하가 발생되는데 완충부재(30)가 비틀리면서 역방향부하를 흡수한다. 이와 같은 역방향부하는 풀리(14)에 아마츄어판(20)이 밀착되는 순간에 일시적으로 발생되며 아마츄어판(20)이 풀리(14)의 회전력을 전달받아 함께 회전하게 되면 소멸하게된다. 즉, 완충부재(30)는 아마츄어판(20)이 회전되면서 최초상태로 복원된다. 한편, 아마츄어는 풀리(14)에 밀착되어 풀리(14)의 회전력을 보스(19) 및 회전축(11)으로 전달하여 냉매의 압축이 이루어지도록 한다.

이처럼 완충부재(30)는 콤프레서의 내부압력이 작용하는 아마츄어가 풀리(14)에 밀착되는 순간에 발생될 수 있는 슬립을 억제한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 콤프레서의 마그네틱 클러치는 풀리와 아마츄어판의 접촉면 사이에 슬립이 발생되는 것을 최대한 억제하여 에어건의 성능 및 효율을 향상시킬 수 있으며, 접촉면의 마모로 인한 제품의 수명단축을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (1)

1. 콤프레서의 하우징(10) 일단에 스테이터(12)가 구비되고, 이 하우징(10)의 외부로 회전축(11)이 노출되고, 회전축(11)의 끝단에 보스(19)가 고정설치되고, 베어링(15)을 매개로 하우징(10)의 일단에 풀리(14)가 회전가능하게 설치되고, 보스(19)의 바깥둘레에 설치되며 풀리(14)와 서로 대면하면서 일정 간격 유지되도록 아마츄어판(20)이 설치되고, 이 아마츄어판(20)을 보스(19)에 고정결합시키면서 풀리(14)와 면접촉하는 방향으로 복원력을 발휘하도록 아마츄어판(20)과 보스(19)의 전면에 판스프링(21)이 설치되는 에어컨 콤프레서의 마그네틱 클러치에 있어서,

   상기 보스(19)와 판스프링(21)의 다수의 고정결합부에 풀리(14)의 회전력이 작용하는 방향으로 비틀릴 수 있는 도우넛기둥 형상의 완충부재(30)가 회전축(11) 방향으로 각각 삽입되고,

   상기 완충부재(30)의 양단에 평와셔(31)가 삽입되며,

   상기 완충부재(30) 및 상기 평와셔(31)가 리벳(32)에 의해 상기 보스(19)와 상기 판스프링(21)의 고정결합부에 고정되는 것을 특징으로 하는 에어컨 컴프레서의 마그네틱 클러치.