KR20040006356A - 카에어컨용 전자클러치 풀리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카에어컨용 전자클러치 풀리에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 자동차 공기조화장치의 압축기에 대해 엔진의 동력을 선택적으로 전달하기 위해 압축기 구동축에 설치되는 카에어컨용 전자클러치 풀리에 관한 것이다.

이에 본 발명은 외주면에 벨트홈(111)이 형성된 아웃터링(110); 상기 아웃터링(110)내에 배치되는 이너링(120); 상기 아웃터링(110)과 이너링(120) 사이에 배치되는 페이스(130);를 포함하며, 상기 페이스(130)와 아웃터링(110)를 연결 고정함과 아울러 이들 사이에 슬롯(140)을 형성하기 위한 제 1 고정편(113)(131)과, 상기 페이스(130)와 이너링(120)을 연결 고정함과 아울러 이들 사이에 슬롯(140a)을 형성하기 위한 제 2 고정편(123)(132)을 갖는 것을 특징으로 한다. 따라서 상기 아웃터링(110), 이너링(120), 페이스(130)를 단품화함으로써 원가를 절감할 수 있으며, 슬롯(140)(140a)의 폭을 임의로 조절가능하여 소형 클러치 제작이 용이하도록 한 것이다.

Description

카에어컨용 전자클러치 풀리{Electron clutch pulley for car air conditioner}

본 발명은 자동차용 공기조화장치의 압축기에 엔진의 동력을 전달하기 위하여 압축기 구동축에 설치되는 카에어컨용 전자클러치 풀리에 관한 것으로, 특히 풀리의 슬롯 폭을 임의로 조정가능함에 따라 소형클러치의 제작이 용이하도록 한 카에어컨용 전자클러치 풀리에 관한 것이다.

자동차 공기조화장치를 구성하는 압축기는 엔진의 동력으로 구동하면서 증발기로부터 공급되는 냉매를 압축하여 응축기로 보내는 장치로서, 전자클러치의 단속 작용에 의하여 엔진의 동력을 선택적으로 전달받아 구동하도록 설치된다.

전원인가 여부에 따라 엔진의 동력을 압축기에 선택적으로 전달하는 전자클러치는 통상 압축기의 구동축에 설치되며, 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진의 크랭크축에 구동벨트(미도시)에 의해 동력적으로 연결되고 그 측면에 마찰면(23)을 가지는 풀리(20)와, 상기 풀리(20)에 내장되고 압축기의 하우징(2)에 지지됨과 아울러 전원인가에 의해 흡인자속을 발생하는 필드 코일(12)과, 압축기의 구동축(3)에 결합되는 허브(4)와, 상기 허브(4)의 인너링(5)과 탄성부재(7)에 의해 연결/결합되는 아웃터링(6) 및 상기 아웃터링(6)과 리벳(9)에 의해 고정됨과 아울러 상기 필드 코일(12)이 발생하는 흡인자속에 의하여 상기 풀리(20) 마찰면(23)에 흡착되어 상기 풀리(20)의 회전력을 압축기 구동축(3)에 전달하는 디스크(8) 등을 포함하여 이루어진다.

이러한 구성에 따라, 필드 코일(12)에 전원이 인가되면, 전자코일의 자기유도에 의한 흡인자속에 의하여 디스크(8)가 크랭크축에 연결된 벨트에 의해 회전하는 풀리(20)쪽으로 이동하여 그 마찰면(11)이 풀리(20)의 마찰면(23)에 흡착되어 풀리(20)와 다스크(8)가 결속됨으로써 벨트를 통해 풀리(20)에 전달된 엔진의 동력을 디스크(8) 및 허브(4)를 통하여 압축기 구동축(3)에 전달하게 된다.

그리고 전자코일에 대한 전원이 차단되면 상기 탄성부재(7)의 탄성 반발력에 의하여 디스크(8)가 풀리(20)의 마찰면(23)으로부터 이간됨으로써 엔진 동력이 압축기의 구동축(3)에 전달하는 것을 중단한다. 이와 같이 압축기용 전자클러치(1)는 전원인가 여부에 따라 엔진의 동력을 압축기에 전달 혹은 차단한다.

압축기에 대한 동력단속에 있어 필드 코일(12)의 자기유도에 의해 서로 흡착하거나 또는 이간되어 압축기에 대하여 실질적으로 동력을 단속하는 풀리(20)와 디스크(8)의 두 마찰면(11)(23)들에는 각 마찰계수의 크기와 그들 사이의 회전속도차이에 비레하는 상당한 크기의 마찰력이 작용하게 되는데, 특히, 두 마찰면(11)(23)사이의 마찰계수는 전자클러치(1)의 동력단속성능에 직접적인 영향을 주기 때문에풀리의(20) 마찰면(23)에는 그 표면의 마찰계수를 증가시키기 위한 내마모성 소재의 마찰재(14)가 부착된다.

한편, 전원인가에 따라 필드 코일(12)에 유도되어 디스크(8)를 풀리(20)측으로 끌어당기는 자속은, 도 1에 도시된 바와 같이, 풀리(20)의 아웃터링(21)에서 발생하여 상호 접촉되는 풀리(20) 마찰면(23)과 디스크(8) 마찰면(11)을 통해 디스크(8)에 전달된 후 다시 풀리(20)의 이너링(22)에 전달되는데, 그 전달과정에서 자속이 풀리(20)와 디스크(8) 사이에서 교번하는 횟수가 많을수록 또는 자속흐름이 원활할수록 풀리(20)가 디스크(8)에 대하여 보다 강한 흡인력을 작용할 수 있다. 따라서 풀리(20)와 디스크(8)의 각 마찰면(11)(23)에는 풀리(20)와 디스크(8) 사이의 자속의 교번횟수를 늘리기 위하여 각 마찰면(11)(23)을 이너링(22)에서 아웃터링(21) 방향으로 분할하는 원호형의 각 마찰면(11)(23)을 구획하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 각 마찰면(11)(23)에 외주에서부터 내주방향으로 동심원을 이루며 배열되는 제 1에서부터 제 4까지의 자기접지영역(M1)(M2)(M3)(M4)을 형성한다. 그리고 이들 두 개의 슬롯(10)(24)들 사이 간격은 자속이 상기 각 자기접지영역(M1)(M2)(M3)(M4)들을 원활하게 통과하여 풀리(20)의 이너링으로 흘러가도록 각 자기접지영역(M1)(M2)(M3)(M4)들이 동일한 면적을 가질 수 있게 적정하게 설정된다.

한편, 최근 압축기의 소형화에 따른 전자클러치(1)의 소형화 추세에 따라 전자클러치용 풀리(20)가 점차 소형화되어 가고 있다. 이에 압축기 전자클러치용 풀리(20)의 외경이 작아지고 풀리(20) 외주면에 형성된 벨트홈(21a)도 점차 풀리(20)의 안쪽으로 이동하고 있는 추세에 있다.

그러나 상기한 종래의 풀리(20)는 전체를 단조 공정으로 제작함에 있어서 고가의 제작비가 필요하게 되어 원가상승의 요인이 되고 있으며,

또한 상기 슬롯(24)의 제조상의 특징으로 인하여 슬롯(24)의 최소폭은 마찰면(23)의 폭에 따라 좌우되는데, 압축기의 소형화에 따라 상기 풀리(20)의 외경이 작아짐과 동시에 마찰면(23)의 폭도 작아져 전자클러치(1)의 단속 성능 또한 저하되어 소형 클러치를 제작함에 있어 한계가 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 풀리를 부분별로 단품화하여 조립함에 따라 원가를 절감하고, 상기 슬롯의 폭을 임의로 조절가능하여 소형 클러치 제작에 용이한 카에어컨용 전자클러치 풀리를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 외주면에 벨트홈이 형성된 아웃터링; 상기 아웃터링내에 배치되는 이너링; 상기 아웃터링과 이너링 사이에 배치되는 페이스;를 포함하며, 상기 페이스와 아웃터링를 연결 고정함과 아울러 이들 사이에 슬롯을 형성하기 위한 제 1 고정편과, 상기 페이스와 이너링을 연결 고정함과 아울러 이들 사이에 슬롯을 형성하기 위한 제 2 고정편을 갖는 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 전자클러치 풀리를 구비하는 전자클러치의 단면도,

도 2는 종래의 전자클러치용 풀리의 일예를 나타낸 단면도,

도 3은 종래의 전자클러치 내에서의 자속흐름을 보인 확대단면도,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자클러치의 단면도,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자클러치용 풀리의 분해 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 전자클러치용 풀리의 정면도,

도 7은 도 6에서 A-A선 단면도,

도 8은 본 발명의 전자클러치 내에서의 자속흐름을 보인 확대단면도,

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자클러치용 풀리의 정면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

1: 전자클러치 2: 압축기 하우징

3: 구동축 4: 허브

5,120: 인너링 6,110: 아웃터링

7: 탄성부재 8: 디스크

9: 리벳 10: 슬롯

11: 마찰면 12: 필드 코일

13: 베어링 100: 풀리

111: 벨트홈 112,122,133,134: 결합홈

113,131: 제 1 고정편 121: 베어링 삽입부

123,132: 제 2 고정편 130: 페이스

140,140a: 슬롯 150: 필드 코일 삽입부

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

종래에 있어서와 동일한 부분에 대하여는 동일부호를 부여하여 설명하고, 그반복되는 설명은 생략한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자클러치의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자클러치용 풀리의 분해 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 전자클러치용 풀리의 정면도이고, 도 7은 도 6에서 A-A선 단면도이며, 도 8은 본 발명의 전자클러치 내에서의 자속흐름을 보인 확대단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명상의 전자클러치는 그 외주에 벨트홈(111)이 형성되어 엔진의 크랭크축에 연결된 구동벨트(미도시)가 감겨지고 측면에 마찰면(160)을 갖는 풀리(100)와, 상기 풀리(100)에 내장되어 압축기 하우징(2)에 지지되며 전원인가에 따라 흡인자속을 유도하는 필드 코일(12)과, 압축기의 구동축(3)에 스플라인 결합 형식으로 결합되는 허브(4)와, 상기 허브(4)의 인너링(5)과 탄성부재(7)에 의해 연결/결합되는 아웃터링(6) 및 상기 아웃터링(6)과 리벳(9)에 의해 고정됨과 아울러 상기 필드 코일(12)이 유도하는 흡인자속에 의하여 상기 풀리(100) 마찰면(160)에 흡착되어 상기 풀리(100)의 회전력을 압축기 구동축(3)에 전달하는 디스크(8) 등을 포함하여 이루어진다.

이러한 구성에 따라 필드 코일(12)에 전원이 인가되면, 필드 코일(12)의 자기유도에 의한 흡인자속에 의하여 디스크(8)가 벨트의 동력전달에 의해 회전하는 풀리(100)쪽으로 이동하여 상기 디스크(8)의 마찰면(11)이 풀리(100)의 마찰면(160)에 흡착됨으로써 두 마찰면(11)(160) 사이의 마찰력에 의하여 엔진의 동력을 디스크(8) 및 허브(4)를 통하여 압축기의 구동축(3)에 전달하게 된다.

그리고 필드 코일(12)에 대한 전원이 차단되는 경우에는 디스크(8)를 끌어당기는 흡인자속이 소멸되어 상기 탄성부재(7)의 탄성 반발력으로 디스크(8)가 풀리(100) 마찰면(160)으로부터 이간됨으로써 엔진 동력을 더 이상 압축기의 구동축(3)에 전달하지 않게 된다.

이상과 같은 동력단속작용에 있어 구동축(3)에 결합된 디스크(8)와 협동하여 엔진의 동력을 직접적으로 단속하는 본 발명에 따른 전자클러치용 풀리(100)를 도 5 내지 도 7를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 전자클러치용 풀리(100)는 외주면에 벨트홈(111)이 형성되는 아웃터링(110)과, 상기 아웃터링(110)내에 배치되는 이너링(120)과, 상기 아웃터링(110)과 이너링(120) 사이에 배치되는 페이스(130)로 구성된다.

먼저, 상기 아웃터링(110)은 외주면에 엔진의 크랭크축(미도시)에 동력적으로 연결된 벨트(미도시)가 내입되는 벨트홈(111)이 형성되며, 내주면의 일측에는 상기 페이스(130)와 결합하기 위한 결합홈(112)이 일정 간격으로 복수개 형성되어 있다.

그리고, 상기 이너링(120)은 상기 아웃터링(110)내의 동일 축상에 배치됨과 아울러 내주면에는 베어링(13)이 안착되는 베어링 삽입부(121)가 형성되고, 외주면의 일측에는 상기 아웃터링(110)의 결합홈(112)과 대응되는 결합홈(122)이 일정한 간격으로 복수개 형성되어 있다.

또한, 상기 페이스(130)는 외주면에 상기 아웃터링(110)의 결합홈(112)에 고정되는 제 1 고정편(131)이 일정한 간격으로 복수개 형성됨과 아울러, 내주면에는상기 이너링(120)의 결합홈(122)에 고정되는 제 2 고정편(132)이 일정한 간격으로 복수개 형성된다.

따라서, 상기 아웃터링(110)과 이너링(120) 사이에서 상기 아웃터링(110)의 결합홈(112)에 상기 페이스(130)의 제 1 고정편(131)들이 삽입 결합되고, 상기 이너링(120)의 결합홈(122)에 상기 페이스(130)의 제 2 고정편(132)들이 삽입 결합됨에 따라 상기 페이스(130)와 아웃터링(110) 사이에 자속 흐름을 차단할 수 있는 복수개의 슬롯(140)이 원주상으로 형성되고, 상기 페이스(130)와 이너링(120) 사이에도 자속 흐름을 차단할 수 있는 복수개의 슬롯(140a)이 원주상으로 형성되게 된다.

여기서, 상기 제 1,2 고정편(131)(132)은 각각의 아웃터링(110)과 이너링(120)의 결합홈(112)(122)에 결합된 상태에서 용접에 의해 접합 고정되게 된다.

이러한 결합구조는 도 7에 도시된 바와 같이, 완전한 풀리(100)를 구성하게 되고, 아울러 이너링(120)내에는 베어링(13)이 삽입 고정되며, 상기 아웃터링(110)과 이너링(120) 사이에는 필드 코일(12)이 삽입되는 필드 코일 삽입부(150)가 구비된다. 또한 상기 페이스(130)의 외측면은 상기 허브(4)의 탄성부재(7)에 의해 유동가능하게 고정된 디스크(8)와 접하는 마찰면(160)을 이루게 된다.

한편, 상기 풀리(100)의 마찰면(160)에 대응되는 디스크(8)의 마찰면(11)에는 상기 풀리(100)의 슬롯(140)과 슬롯(140a) 사이에 접하는 별도의 슬롯(10)을 갖는다. 따라서 도 8에서와 같이 두 마찰면(11)(160)을 제 1 에서부터 4 까지의 자기접지영역(M1)(M2)(M3)(M4)으로 분할한다. 이에 풀리(100) 아웃터링(110)에서 유도된 자속은 상기 제 1 접지영역(M1)을 통해 디스크(8)로 흘러간 뒤 제 2 접지영역(M2)와 제 3 접지영역(M3) 그리고 제 4 접지영역을 통해 풀리(100)와 디스크(8)를 교차하면서 풀리(100)의 이너링(120)으로 흘러가게 된다.

따라서, 상기 풀리(100)와 디스크(8) 사이에서 자속이 교번함에 따라 상기 풀리(100)와 디스크(8)가 강한 흡인력으로 흡착되게 되는 것이다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자클러치용 풀리의 정면도로써, 이를 설명하면 다음과 같다. 아울러 상기 일 실시예와 동일한 부분의 설명은 생략한다.

도시된 바와 같이, 상기 아웃터링(110)은 내주면 일측에 제 1 고정편(113)이 일정한 간격으로 복수개 형성되고, 상기 아웃터링(110)내에 배치되는 이너링(120)은 외주면 일측에 상기 아웃터링(110)의 제 1 고정편(113)과 대응되는 제 2 고정편(123)이 일정한 간격으로 복수개 형성된다.

또한, 상기 페이스(130)는 외주면에 상기 아웃터링(110)의 제 1 고정편(113)에 고정되는 결합홈(133)이 일정한 간격으로 복수개 형성됨과 아울러, 내주면에는 상기 이너링(120)의 제 2 고정편(123)에 고정되는 결합홈(134)이 일정한 간격으로 복수개 형성된다.

따라서, 상기 아웃터링(110)과 이너링(120) 사이에서 상기 아웃터링(110)의 제 1 고정편(113)에 상기 페이스(130) 외주면의 결합홈(133)이 삽입 결합되고, 상기 이너링(120)의 제 2 고정편(123)에 상기 페이스(130) 내주면의 결합홈(134)이 삽입 결합됨에 따라 상기 페이스(130)와 아웃터링(110) 사이에 자속 흐름을 차단할수 있는 복수개의 슬롯(140)이 형성되며, 상기 페이스(130)와 이너링(120) 사이에도 자속 흐름을 차단할 수 있는 복수개의 슬롯(140a)이 형성되어 구성된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 전자클러치용 풀리(100)의 작용에 대해서는 앞서 설명하였으므로 생략하도록 한다.

본 발명의 풀리(100)는 아웃터링(110)과 이너링(120), 그리고 이들을 결합 고정하는 페이스(130)를 단품으로 각각 제작하여 조립함으로써 종래의 단조 공정으로 풀리 전체를 제작하는것 보다 원가가 절감되는 이점이 있다.

또한 마찰면(160) 역할을 하는 상기 페이스(130)를 별도로 프레싱(Pressing)함에 따라 상기 마찰면(160)과 슬롯(140)(140a)의 폭을 임의로 조정가능하여 압축기의 소형화에 따라 풀리(100)의 외경이 작아진다 하더라도 원하는 마찰면(160) 및 슬롯(140)(140a)의 폭을 조정하여 전자클러치의 단속성능 저하가 없는 소형클러치 제작이 가능하게 된다.

상기한 본 발명의 풀리에 따르면, 아웃터링과 이너링, 그리고 이들을 결합 고정하는 페이스를 단품으로 각각 제작한 후 조립함으로써 전자클러치의 제조원가를 절감할 수 있음과 아울러 생산성이 향상된다.

또한 상기 페이스를 별도로 프레싱함으로써 상기 페이스와 아웃터링 및 이너링 사이에 형성되는 슬롯의 폭을 임의로 조절가능하여 전자클러치의 단속성능 저하가 없는 소형 클러치를 제작할수 있게 된다.

Claims (3)

1. 외주면에 벨트홈(111)이 형성된 아웃터링(110);

   상기 아웃터링(110)내에 배치되는 이너링(120);

   상기 아웃터링(110)과 이너링(120) 사이에 배치되는 페이스(130);를 포함하며,

   상기 페이스(130)와 아웃터링(110)를 연결 고정함과 아울러 이들 사이에 슬롯(140)을 형성하기 위한 제 1 고정편(113)(131)과,

   상기 페이스(130)와 이너링(120)을 연결 고정함과 아울러 이들 사이에 슬롯(140a)을 형성하기 위한 제 2 고정편(123)(132)을 갖는 것을 특징으로 하는 카에어컨용 전자클러치 풀리.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 고정편(131)은 상기 페이스(130)의 외주면에 일정한 간격으로 복수개 돌출 형성되고, 상기 아웃터링(110)에는 상기 제 1 고정편(131)과 결합되는 결합홈(112)이 형성되며,

   상기 제 2 고정편(132)은 상기 페이스(130)의 내주면에 일정한 간격으로 복수개 돌출 형성되고, 상기 이너링(120)에는 상기 제 2 고정편(132)과 결합되는 결합홈(122)이 형성되는 것을 특징으로 하는 카에어컨용 전자클러치 풀리.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 고정편(113)은 상기 아웃터링(110)의 내주면에일정한 간격으로 복수개 형성되고, 상기 페이스(130)에는 상기 제 1 고정편(113)과 결합되는 결합홈(133)이 형성되며,

   상기 제 2 고정편(123)은 상기 이너링(120)의 외주면에 일정한 간격으로 복수개 돌출 형성되고, 상기 페이스(130)에는 상기 제 2 고정편(123)과 결합되는 결합홈(134)이 형성되는 것을 특징으로 하는 카에어컨용 전자클러치 풀리.