KR20040034191A - 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 관한 것으로서, 디스크가 풀리에서 떨어질 때 각각 스틸 재질로 이루어진 허브와 디스크의 접촉에 의한 소음이 발생되지 않도록 하고, 조립공정을 단순하게 함을 목적으로 한다.

개시된 본 발명에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체는, 압축기 회전축(5)에 고정되는 허브(110)와, 상기 허브의 둘레부에 설치되며 필드코일 유니트(4)에 의해 풀리(3)에 선택적으로 흡착되는 디스크(120)와, 상기 허브와 디스크의 사이에 개재되는 링 형상의 판 스프링(130)과, 상기 판 스프링과 디스크의 사이에 개재되는 링 형상의 완충부재(140)를 포함하여 이루어진다. 상기 판 스프링은 상기 디스크에 리벳팅되는 외주링부(131)와, 상기 외주링부의 내주측에 배치되며 상기 허브에 리벳팅되는 내주링부(132)와, 상기 외주링부와 내주링부를 연결하는 다수의 연결부(133)와, 상기 내주링부의 둘레부에서 외주링부측으로 연장되며 상기 러버 댐퍼가 장착되는 다수의 댐퍼 장착부로 이루어진다. 상기 판 스프링의 외주링부와 연결부의 교차부에 의해 디스크와 결합된다. 이에 의하여, 에어컨의 온/오프시 판 스프링의 연결부가 주로 변형되고 외주링부에 부착된 완충부재가 변형없이 디스크로부터 전가되는 충격을 흡수하게 된다.

Description

전자클러치용 디스크 및 허브 조립체{DISC AND HUB ASSEMBLY FOR ELECTRO-MAGNETIC CLUTCH}

본 발명은 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디스크의 흡착/이탈시 마찰에 의한 소음을 저감할 수 있도록 한 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 관한 것이다.

자동차 공기조화장치를 구성하는 압축기는, 풀리를 통하여 전달되는 엔진의 동력을 전자클러치의 단속작용에 의하여 선택적으로 전달받아 증발기로부터 공급되는 냉매를 압축하여 응축기로 보내는 장치이다.

도 1에서 보이는 바와 같이, 엔진의 동력을 압축기로 전달하는 것을 단속하는 전자클러치는, 통상적으로 엔진과 벨트로 연결되어 상기 엔진의 구동에 의해 그 내부에 일체로 고정된 로터(1)와 같이 베어링(2)에 의해 상시 회전하는 풀리(3)에 삽입된 형태로 압축기측에 지지되어 전원인가에 따라 흡인자속을 발생하는 필드코일 유니트(4)와, 압축기 회전축(5)에 고정 및 상기 필드코일 유니트(4)에 의해 풀리(3)에 선택적으로 흡착되는 디스크 및 허브 조립체(6)로 이루어진다.

상기 디스크 및 허브 조립체(6)는, 도 1과 도 2에서 보이는 바와 같이, 압축기 회전축(5)의 단부에 볼트 등으로 고정되며 외주면 단부에 외향 플랜지(7a)가 구비된 허브(7)와, 허브(7)의 둘레부에 배치되며 필드코일 유니트(4)의 흡인자속에의해 풀리(3)에 선택적으로 흡착되어 풀리(3)의 회전력을 압축기 회전축(5)에 전달하는 디스크(8)와, 필드코일 유니트(5)의 전원 차단시 디스크(8)를 원위치로 복귀시키는 복원력을 제공하는 복수의 리프 스프링(9)과, 허브(7)와 디스크(8)의 사이에 개재되는 다수의 러버 댐퍼(10)로 이루어진다.

도 2에서 보이는 바와 같이, 디스크(8)는 복수의 브릿지부(8a)를 매개로 하여 연결되는 내부 디스크링(8b) 및 외부 디스크링(8c)으로 이루어질 수 있다.

리프 스프링(9)은 복수개가 채용되며, 그 양단이 각각 허브(7)의 플랜지(7a)와 디스크(8)의 외부 디스크링(8c)에 리벳 등으로 고정된다.

러버 댐퍼(10)는, 허브(7)의 플랜지(7a)에 고정되며, 리프 스프링(9)이 초기에 휘어진 상태를 유지하도록 하는 방법으로 리프 스프링(9)에 초기 하중을 부여함으로써 디스크(8)가 적은 힘에 의해 이동하지 않도록 함을 주목적으로 하고, 에어컨의 오프시 디스크(8)와 허브(7)가 접촉함으로써 발생되는 충격 방지를 설치 목적으로 한다.

이와 같이 구성된 종래의 전자클러치에 따르면, 필드코일 유니트(4)에 전류가 인가되면 이로부터 발생되는 흡인자속에 의해 디스크(8)가 리프 스프링(9)의 탄성력을 이기고 풀리(3)에 흡착됨으로써, 자동차의 엔진에 의해 회전하는 풀리(3)의 회전력이 압축기 회전축(5)에 전달된다. 그리고 필드코일 유니트(4)에 전원이 인가되지 않을 경우에는 리프 스프링(9)의 복원력에 의해 디스크(8)가 풀리(3)에서 떨어져 압축기 회전축(5)이 정지된다. 디스크(8)가 풀리(3)에서 떨어지면서 러버 댐퍼(10)에 부딪치게 되고, 러버 댐퍼(10)는 디스크(8)로부터 가해지는 충격을 흡수하게 된다.

그러나, 종래의 전자클러치는 다음과 같은 문제점을 갖고 있다.

복수의 리프 스프링(9)이 각각 단품으로 제조되어 각각의 부품을 한번의 작업으로 하나씩 조립해야 하므로 조립작업이 번거롭고 불편한 단점이 있다.

그리고, 에어컨이 온 되어 디스크(8)가 풀리(3)에 흡착될 때 디스크(8)에 발생되는 충격을 흡수하는 구조가 없기 때문에 디스크(8)에 심한 충격이 전가되어 이로 인한 소음이 발생된다.

또한, 에어컨이 오프되어 디스크(8)가 풀리(3)에서 떨어질 때는 디스크(8)가 러버 댐퍼(10)에 접촉되어 디스크(8)로부터 가해지는 충격이 러버 댐퍼(10)에 의해 어느 정도 흡수되지만, 러버 댐퍼(10)는 허브(7)와 디스크(8)의 사이에 국부적으로 설치되어 그 흡수량이 매우 미약하고, 따라서, 각각 스틸 재질로 이루어진 허브(7)와 디스크(8)가 접촉되어 디스크(8)가 풀리(3)에서 떨어질 때 스틸 재질간의 접촉에 의한 소음이 큰 단점이 있다.

이와 같은 단점을 해소하기 위하여 일본 특개평2000-179582호로 전자클러치가 제안된 바 있다.

그러나, 상기의 선출원에 따르면, 디스크 착탈시 외주링부의 변형에 의해 복원력을 제공하기 때문에 완충부재가 들뜨거나 변형되고, 완충부재를 설치할 부분이 부족하게 됨으로써 에어컨 온/오프시 발생되는 착탈 소음 및 충격을 효과적으로 흡수하지 못하는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 에어컨의 온 작동시 디스크의 흡착을 지연시키고 에어컨의 오프시 디스크를 원위치롤 복귀시키는 탄성부재의 변형을 최소화하여 에어컨의 오프시 발생되는 착탈 소음 및 충격을 효과적으로 흡수할 수 있는 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체를 제공하려는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 에어컨이 온 되어 디스크가 풀리에 흡착될 때 발생되는 충격을 흡수할 수 있도록 하려는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 디스크가 풀리에서 떨어질 때 각각 스틸 재질로 디스크와 허브의 접촉에 따른 소음이 발생되지 않도록 하려는데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 압축기용 전자클러치의 종단면도.

도 2는 종래 기술에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체의 분해 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체의 분해 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체의 결합 상태 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체가 적용된 전자클러치의 종단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

3 : 풀리, 4 : 필드코일 유니트

5 : 압축기 회전축, 110 : 허브

111 : 허브부, 112 : 플랜지부

120 : 디스크, 130 : 판 스프링

131 : 외주링부, 131a,123a : 리벳공

132 : 내주링부, 133 : 연결부

134 : 댐퍼 장착부, 140 : 완충부재

150 : 러버 댐퍼

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 압축기 회전축에 고정되는 허브와; 상기 허브의 둘레부에 배치되며 필드코일 유니트에 의한 흡인자속에 의해 풀리에 선택적으로 흡착되어 상기 압축기 회전축에 동력을 전달하는 디스크와; 링 형상으로 이루어지며 상기 디스크에 고정되는 외주링부, 상기 외주링부의 내주측에 다수의 연결부를 매개로 하여 연결되며 상기 허브에 고정되는 내주링부로 이루어진 판 스프링;을 구비한 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 있어서,

상기 외주링부와 상기 연결부의 교차부에 리벳공이 형성되고, 상기 디스크의 둘레부에 상기 리벳공과 대응하는 리벳공이 구비되어 상기 판 스프링과 디스크가리벳팅으로 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 판 스프링의 외주링부와 디스크의 사이에 개재되는 링 형상의 완충부재를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 판 스프링의 내주링부의 둘레부에서 외측으로 연장되는 다수의 댐퍼 장착부 및 상기 판 스프링의 댐퍼 장착부에 고정되어 상기 디스크를 지지하는 다수의 댐퍼를 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 3과 도 5에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체(100)는, 압축기 회전축(5)(도 5에 도시됨)의 단부에 고정되는 허브(110)와, 허브(110)의 둘레부에 배치되며 필드코일 유니트(4)(도 5에 도시됨)의 흡인자속에 의해 풀리(3)(도 5에 도시됨)에 선택적으로 흡착되어 풀리(3)의 회전력을 압축기 회전축(5)에 전달하는 디스크(120)와, 허브(110)와 디스크(120)의 사이에 개재되면서 디스크(120)에 고정되어 디스크(120)에 복원력을 제공하는 링 형상의 판 스프링(130)과, 판 스프링(130)과 디스크(120)의 사이에 배치되는 링 형상의 완충부재(140)와, 완충부재(140)와 디스크(120)의 사이에 위치하는 러버 댐퍼(150)로 이루어진다.

도 3과 도 4에서 보이는 바와 같이, 허브(110)는, 압축기 회전축(5)에 볼트(5a)(도 5에 도시됨) 등을 매개로 하여 고정되는 허브부(111)와, 이 허브부(111)의 일측 단부 외주부에 형성되는 외향 플랜지부(112)로 이루어진다.

도 3에 도시된 바와 같이, 디스크(120)는, 다수의 브릿지부(121)를 매개로 하여 내부 디스크링(122)과 외부 디스크링(123)이 연결되어 이루어진다.

도 3에서 보이는 바와 같이, 링 형상의 판 스프링(130)은, 외주링부(131), 외주링부(131)의 내주측에 위치하고 허브(110)의 플랜지부(112)에 고정되는 내주링부(132) 및 외주링부(131)와 내주링부(132)를 연결하는 다수의 연결부(133)로 이루어진다.

도 5에서 보이는 바와 같이, 외주링부(131)와 연결부(133)의 교차부에 리벳공(131a)이 형성되며, 디스크(120)의 외부 디스크링(123)에 리벳공(123a)이 형성되어 리벳(R1)으로 고정되며, 내주링부(132)는 허브(110)의 플랜지부(111)에 리벳(R2) 등을 통해 고정된다. 연결부(133)는 허브(10)에 고정되는 내주링부(132)를 기반으로 하여 디스크(120)와 함께 이동하는 외주링부(131)의 이동에 대한 탄발력을 발생하는 것이다. 즉, 판스프링(130)의 외주링부(131)와 연결부(133)의 교차부에 의해 디스크(120)와 결합됨으로써 디스크(120)의 착탈시 연결부(133)가 주로 변형되어 복원력을 제공하게 된다. 따라서, 외주링부(131)의 변형이 거의 없기 때문에 외주링부(131)와 디스크(120) 사이에 완충부재(140)를 개재하여 충격을 흡수할 수 있다.

판스프링(130)은 허브(110)의 하부에 설치될 수 있고, 허브(110) 상부에 설치될 수도 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 연결부(133)들 사이의 내주링부(132)에는 러버 댐퍼(150)가 장착되는 댐퍼 장착부(134)가 원주를 가로지르는 방향으로 각각 연장 형성된다. 댐퍼 장착부(134)는 외주링부(131)에는 연결되지 않는다.

도 5에 도시된 바와 같이, 링 형상의 완충부재(140)는 판 스프링(130)의 외주링부(131)에 접착될 수 있고, 판 스프링(130)의 외주링부(131)와 디스크(120)에 리벳팅되는 리벳(R1)에 의해 이들과 함께 리벳팅될 수 있다. 완충부재(140)는 진동 흡수력이 뛰어난 고무, 합성수지 등을 재질로 한다.

도 5의 원호에서 보이는 바와 같이, 러버 댐퍼(150)는 그 일측이 판 스프링(130)의 댐퍼 장착부(134)에 끼워지면서 타측은 디스크(120)에 접촉된다.

도 5의 원호에서 보이는 바와 같이, 러버 댐퍼(150)의 두께에 의해 판 스프링(130)이 휘어진 상태로 설치되어 판 스프링(130)에 초기 하중을 부여함으로써 일정 크기 이상의 힘이 작용하는 경우에만 디스크(120)가 풀리(3)에 흡착될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체의 작용은 다음과 같다.

에어컨이 온 작동되면 필드코일 유니트(4)에 전류가 인가되어 흡인자속이 발생되며, 이 흡인자속에 의한 흡인력에 의해 디스크(120)가 풀리(3)에 흡착된다.

디스크(120)가 흡착되는 과정에서 허브(110)에 고정된 내주링부(132)를 지지기반으로 하여 디스크(120)의 흡착력에 의해 연결부(133)가 휘어지면서 외주링부(131)가 디스크(120)와 함께 이동하여 디스크(120)가 일순간에 흡착되지않도록 한다.

디스크(120)가 흡착되는 순간 풀리(3)와의 접촉에 의한 충격이 디스크(120)에 전가되며, 디스크(120)에 전가되는 진동은 완충부재(140)에 의해 흡수된다.

디스크(120)가 필드코일 유니트(4)에 의한 흡인력에 의해 풀리(3)에 흡착된 상태를 유지하여 압축기 회전축(5)에 회전력이 전달되고, 압축기 회전축(5)이 풀리(3)와 함께 회전함에 따라 압축기가 구동되어 차 실내를 냉방하게 된다. 실제로는 미도시된 제어유니트에 의해 필드코일 유니트(4)에 전원이 단속적으로 인가됨에 따라 풀리(3)에 대한 흡착이 단속적으로 이루어진다.

한편, 에어컨의 가동을 중지하면 필드코일 유니트(4)에 인가되던 전류가 차단되어 흡인자속이 발생되지 않으며, 이렇게 되면, 디스크(120)의 흡착에 의해 휘어져 있던 판 스프링(130)의 연결부(133)의 탄발력에 의해 외주링부(131)와 함께 디스크(120)가 풀리(3)에서 떨어진다. 디스크(120)가 풀리(3)에서 떨어질 때 디스크(120)와 완충부재(140)가 면 접촉되어 디스크(120)에 전가되는 충격이 완충부재(140)에 의해 흡수된다.

따라서, 에어컨의 온/오프시 판 스프링(130)의 외주링부(131)는 변형이 없고, 연결부(133)가 주로 변형되어 외주링부(131)에 부착된 완충부재(140)는 변형없이 충격을 흡수하게 된다.

그리고, 에어컨이 온 되어 디스크(120)가 풀리(3)에 흡착될 때 발생되는 충격이 디스크(120)에 고정된 링 형상의 완충부재(140)와 러버 댐퍼(150)에 의해 흡수된다.

또한, 에어컨이 오프 되어 디스크(120)가 풀리(3)에서 떨어질 때 각기 스틸로 이루어진 디스크(120)와 판 스프링(130)이 접촉되지 않으며, 디스크(120)에 전가되는 진동이 완충부재(140)와 러버 댐퍼(150)에 의해 흡수된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 의하면, 판스프링의 외주링부와 연결부의 교차부에 의해 디스크와 결합됨으로써 판 스프링의 외주링부 및 외주링부에 부착된 완충부재가 변형되지 않으므로 에어컨의 온/오프시 발생되는 착탈 소음 및 충격을 효과적으로 흡수할 수 있다.

그리고, 디스크와 판 스프링의 사이에 개재된 완충부재, 러버 댐퍼에 의해 각각 스틸로 이루어진 디스크와 허브가 접촉되지 않기 때문에 에어컨의 온/오프시 디스크에 전가되는 진동이 완충부재에 의해 충분히 흡수되므로 에어컨의 온/오프시 작동 소음이 발생되지 않는 등의 효과가 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (3)

1. 압축기 회전축(5)에 고정되는 허브(110)와;

   상기 허브의 둘레부에 배치되며 필드코일 유니트(4)에 의한 흡인자속에 의해 풀리(3)에 선택적으로 흡착되어 상기 압축기 회전축에 동력을 전달하는 디스크(120)와;

   링 형상으로 이루어지며 상기 디스크에 고정되는 외주링부(131), 상기 외주링부의 내주측에 다수의 연결부(133)를 매개로 하여 연결되며 상기 허브에 고정되는 내주링부(132)로 이루어진 판 스프링(130);을 구비한 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 있어서,

   상기 외주링부와 상기 연결부의 교차부에 리벳공(131a)이 형성되고, 상기 디스크의 둘레부에 상기 리벳공과 대응하는 리벳공(123a)이 구비되어 상기 판 스프링과 디스크가 리벳팅으로 결합되는 것을 특징으로 하는 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 판 스프링의 외주링부와 디스크의 사이에 개재되는 링 형상의 완충부재(140)를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 판 스프링의 내주링부의 둘레부에서 외측으로 연장되는 다수의 댐퍼 장착부(134) 및 상기 판 스프링의 댐퍼 장착부에 고정되어 상기 디스크를 지지하는 다수의 댐퍼(150)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체.