KR19990066976A - 두 부재로 이루어진 클러치 장치를 구비하는 전동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 한 클러치 부재(8, 16)가 스크류형 압축기와 같이 입력 샤프트가 베어링(15)에 의하여 회전 가능하게 저어널된 작동 기계의 피동 입력 샤프트(7)에 연결되고 다른 클러치 부재(18)가 벨트 풀리(19)와 같이 구동 수단에 연결된 두 부재로 이루어진 클러치 장치(13)를 구비하는 전동 장치에 관한 것이다. 가압판(26)은 클러치 부재에 대하여 축방향으로 이동 가능하다 그 결합을 위하여 클러치 장치(13)에 축방향 압력을 부과하도록 배열된다. 전장을 가능한 짧게 하기 위하여 클러치 부재(8, 16)는 입력 샤프트(7)에 고정되며, 그 베어링 장치(15)는 반경 방향 힘을 지탱할 수 있는 기능을 가질 뿐만 아니라 가압판으로부터의 부가적인 축방향 힘에 적합화된 축방향 힘을 지탱할 수 있는 기능을 가진다. 제2 클러치 부재(18)는 한 단부 부재가 입력 샤프트(7)를 향하는 상태로 작동 기계의 입력 샤프트(7)에 연결된 클러치 부재(8, 16)의 중심 부재에 형성된 리세스(34)에 있는 레이디얼 베어링(33)에 의하여 저어널된다.

Description

두 부재로 이루어진 클러치 장치를 구비하는 전동 장치

이러한 종류의 전동 장치는 이 전동 장치와 협력하는 작동 기계의 크기에 관하여 상당한 공간을 소비한다. 이것은 전동 장치가 내연 기관의 과급기를 구동시키는 경우에 특히 그러하다. 대분분의 경우에, 전동 장치에 장착하기에 용이한 전자기식 클러치 장치가 사용된다. 그러나, 이러한 클러치 장치는 클러치가 빈번히 결합 및 분리하는 경우에 부적합하다. 그러므로, 기계적인 클러치 장치가 바람직하다. 이것과 관련된 결점은 비교적 높은 클러치 압력을 필요로 하고 따라서 베어링 장치와 관련된 문제를 발생시키는 것이다.

이러한 종류의 클러치 장치가 SE 9501501-2호 공보에 개시되어 있다.

이러한 구조의 단점은 클러치 장치의 가압판으로부터 큰 축방향 압력이 대형 축방향 공간을 필요로 하는 중량의 드러스트 베어링에 의하여 지지되어야 하는 점에 따라 클러치 장치의 전장(全長)이 비교적 길게되는 것이다. 전장이 길면 작동 기계에 전동 장치를 설치하는 것을 곤란하게 하며, 기계적 응력이 증가된다.

본 발명은 청구항 1의 전제부에 기재된 종류의 전동 장치(transmission)에 관한 것이다.

도 1은 전동 장치를 구비하는 압축기의 일부를 도시하는 종단면도이다.

도 2는 클러치 장치의 단면도이다.

도 3은 도 1의 압축기의 일부를 도시하는 종단면도로서, 전동 장치의 다른 구조를 도시한다.

본 발명의 목적은 전술한 단점을 제거하고 또한 작동 기계 상에 장착하기에 특히 간편한 상기 발명의 분야 및 종래 기술란에 기술된 종류의 전동 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 목적은 청구항 1에 기재된 특징부를 갖는 전동 장치에 의하여 달성된다. 클러치 장치의 축방향 힘은, 작동 기계의 피동 입력 샤프트의 저어널을 위한 기존의 레이디얼 베어링이 클러치 장치의 부가적인 축방향 힘을 지지하도록 설계된 각상 접촉 베어링으로 대체되는 실제적인 방식으로 지탱되도록 배열된다. 상술한 바에 의하면, 클러치 장치를 위하여 개별적으로 공간을 소비하는 드러스트 베어링이 제거되며, 또한 구동 장치와 연결된 클러치 장치의 내단부용으로 필요한 레이디얼 베어링이 피동 샤프트와 연결된 클러치 장치에 있는 중앙 리세스에 직접 안착되면, 전동 장치의 전장은 가능한 짧게 된다.

청구항 2에 기재된 디스크형 클러치의 구조는 예를 들면 벨트 풀리와 같이 클러치 부재가 부착된 구동 장치가 작동 기계의 단부벽에 저어널되어 있는 경우에 클러치 장치의 두 부재가 분리 가능한 점에 기인하여 작동 기계로부터 단부벽과 함께 이러한 부재를 제거할 수 있는 클러치 장치로서 사용되기에 적합하다.

특히 동기 휠(synchronizing)과 부속 베어링이 제공된 스크류형 압축기에 있어서 클러치 장치를 위한 공간은 반경 방향으로 매우 제한 받을 수 있다. 그러므로, 청구항 2에 따른 실시예에서 청구항 3 또는 청구항 4에 기재된 바와 같이 클러치 부재 사이에 작용하는 복귀 스프링을 위치시키기 위한 축방향 스터드를 사용하는 것이 유리하다.

클러치 장치의 가압판은 작동할 수 있도록 청구항 5에 기재된 바와 같이 유압 또는 공압으로 제어되는 환형 피스톤에 의하여 이동되는 것이 적절하다. 전동 장치는 내연 기관용 기계적 과급기를 구동시키기에 특히 적합하며, 그 경우에 가압 유체는 청구항 6에 기재된 바와 같이 내연 기관의 가압 오일 시스템으로부터 출력되는 오일로 구성되는 것이 바람직하다.

이하, 내연 기관용 과급기로서 사용되는 소형 스크류형 압축기에 적용되는 본 발명에 따른 전동 장치의 두 실시예를 도시하는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도면에는 로우터 하우징(2)을 구비하는 스크류형 압축기(1)가 도시되어 있으며, 압축기의 한 단부에는 단부벽(3)이 고정되어 있다. 상기 단부벽(3)과 그것과 마주보는 단부벽(4)에는 수형 로우터(5)와 암형 로우터(6)가 회전 가능하게 저어널된다.

압축기는 입력 샤프트(7)에 의하여 구동되며, 상기 입력 샤프트에는 동기 기어(synchronizing gear; 8)가 부착되며 그리고 암형 로우터(6)의 샤프트(9)의 일부를 형성한다. 암형 로우터의 동기 기어는 참조부호 10으로 지시되어 있으며 수형 로우터의 샤프트(11)에 고정된다.

단부벽(3)에는 단부벽(12)이 고정되어 갭을 형성하며, 상기 갭에는 클러치 수단(13)이 두 개의 베어링(14, 15)에 의하여 저어널된다.

클러치 수단(13)은 두 개의 주요 부재, 즉 동기 기어(8)와 결합되는 부재(16)와 단부벽(12)의 외부로 연장하여 벨트 풀리(19)에 고정된 부재(18)를 구비한다.

클러치 부재(16)는 클러치 부재(18)의 대응하는 디스크(21) 사이에 위치하는 환형 디스크(20)가 제공된다. 복수 개의 가압 스프링(22)이 상기 클러치 부재들을 이격 유지하고 따라서 디스크(20, 21)를 분리 유지하는 작용을 한다.

단부벽(12)에는 실린더 챔버(23)가 형성되며, 상기 챔버 내부에는 환형 피스톤(24)이 축방향으로 이동 가능하도록 저어널된다. 가압 유체 채널이 단부벽(12)을 통해 실린더 챔버(23)까지 연장한다. 환형 피스톤(24)과 외부 디스크(20)에 위치하는 가압판(26) 사이에는 드러스트 베어링(27)이 배치된다.

실린더 챔버(23)에 필요한 압력을 갖는 가압 유체를 공급할 때, 환형 피스톤(24)은 드러스트 베어링(27)을 향하여 이동되고, 짧은 거리로 이동되어 디스크(20, 21)를 향하여 가압판(26)을 밀며, 그 자체가 공지된 방식으로 상호 압착되어 클러치 부재(18, 16) 사이의 고정 연결부를 형성한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 클러치 부재(16)는 중간 공간(29)을 갖는 기어(8)로부터 축방향으로 멀리 연장하는 6개의 스터드(28)를 포함한다. 스터드(28) 내에는 축방향 보링 구멍(30)이 가공되며, 상기 보링 구멍 내에는 가압 스프링(22)이 가압판(26)의 주변에 대항하여 밀도록 배치된다. 디스크(20)의 돌출부(31)는 중간 공간(29)으로 돌출하여 디스크(20)가 클러치 부재(16)에 대하여 회전하는 것을 방지하지만 클러치 부재(16)에 대하여 축방향으로 이동 가능하게 한다.

디스크(21)는 스플라인 커플링(32)에 의하여 클러치 부재(18)에 대하여 회전하는 것이 방지되며, 기어(8)를 향하는 내부 부재는 기어(8)의 중심에 형성된 리세스(34) 내부의 니이들 베어링(33)에 의하여 저어널된다.

압축기가 내연 기관의 과급기인 경우에, 비도시된 밸브 장치를 경유하여 내연 기관의 가압 오일 시스템에 적절히 연결된 채널을 통하여 가압 유체가 실린더 챔버(23)에 공급될 때, 환형 피스톤(24)은 드러스트 베어링(27)에 대항하여 밀려, 짧은 거리로 변위되어 가압판(26)을 디스크(20, 21)에 대항하여 밀게된다. 그것에 의하여, 기어는 로우터(6)의 베어링(15)에 대항하여 밀리게 되는바, 상기 베어링은 로우터로부터의 반경 방향 힘뿐만 아니라 클러치 수단(13)으로부터의 축방향 힘을 지탱할 수 있는 크기를 갖는다. 기어(8)의 중심에 형성된 리세스(34)에 있는 클러치 부재(18)의 내단부의 저어널링과 함께 이러한 배열은 전동 장치의 전장을 상당히 감소시킨다.

소형 로우터와 소형 동기 기어 직경을 갖는 압축기에 있어서 클러치 수단(13)을 위한 반경 방향 공간에 의한 문제가 존재한다. 그 경우에, 도 3에 도시된 바와 같이 스터드(28)와 스프링(22)을 개조하는 것이 적절하다. 스터드(28)는 본질적으로 얇게 디자인되며, 스프링(22)용 보링 구멍(35)은 가압판(26) 내부에 형성된다. 스프링(22)의 돌출 단부는 스터드(28)에 있는 미세한 보링 구멍(37)에 삽입된 핀(36)에 의하여 고정된다.

Claims (6)

1. 동기 기어(8, 10)가 제공된 스크류형 압축기(1)를 벨트 풀리(19)와 같은 구동 수단에 연결하는 두 개의 부재로 이루어진 클러치 장치(13)를 구비하는 전동 장치에 있어서,

   상기 동기 기어(8)중 하나는 두 개의 부재로 이루어진 클러치 장치의 한 부재(16)와 일체화된 부재인 것을 특징으로 하는 전동 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 클러치 장치(13)는 복수 개의 디스크(20)가 제공된 디스크형 클러치이며, 상기 디스크의 주변 둘레에 형성된 반경 방향 돌출부(31)는 하나의 동기 기어(8)의 주변 상에 위치하는 축방향 스터드(28) 사이를 연장하는 것을 특징으로 하는 전동 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 축방향 스터드(28)의 적어도 일부에 형성된 보링 구멍(30)에는 축방향으로 위치하는 복귀 스프링(22)이 배치되어, 가압판(26)의 주변의 대향하는 부재를 대항하여 작용하는 것을 특징으로 하는 전동 장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 축방향 스터드(28)의 적어도 일부에 형성된 보링 구멍(35)에는 축방향으로 위치하는 복귀 스프링(22)이 배치되어, 축방향 스터드(28)의 적어도 일부에 대항하여 작용하며, 상기 스터드에 대항하여 작용하는 각각의 스프링 단부는 한 단부가 스터드 내부의 축방향 보링 구멍(37)에 삽입되고 다른 단부가 스프링(22)의 중앙에 약간 삽입된 축방향 핀(36)에 의하여 안내되는 것을 특징으로 하는 전동 장치.
5. 제3항 및 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 가압판은 드러스트 베어링(27)을 경유하여 환형 피스톤(24)에 의하여 작동되며, 상기 피스톤은 스크류형 압축기(1)상에 위치하는 단부벽(12)에 배치된 실린더 챔버(23) 내부의 가압 유체의 영향하에 축방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 전동 장치.
6. 제5항에 따른 내연 기관의 기계적 과급기를 구동시키기 위한 전동 장치에 있어서, 가압 유체는 내연 기관의 가압 오일 시스템으로부터의 오일인 것을 특징으로 하는 전동 장치.