KR20040085723A - 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 관한 것으로, 디스크가 시간차를 두고 풀리에 흡착되도록 하여 충격을 완화하고, 소음을 저감할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

개시된 본 발명에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체는, 허브(10)와, 상기 허브의 둘레부에 설치되며 필드코일 유니트의 자속에 의해 풀리의 마찰면에 흡착되는 디스크(20)와, 양단이 상기 허브와 디스크에 각각 고정되며 상기 디스크에 복원력을 제공하는 다수의 리프 스프링(30)으로 이루어진다. 상기 허브는, 압축기 회전축이 결합되는 허브부(11)와, 상기 허브부에 일체 형성되며 상기 디스크의 일측을 덮어 지지하는 판상의 지지부(12)로 이루어진다. 상기 지지부는 탄성재질로 이루어진다. 상기 리프 스프링들은 일정 각도로 경사지면서 방사상으로 배열되고 그 내외측 단부는 상기 허브부와 디스크에 각각 고정된다. 이에 의하여, 상기 리프 스프링과 지지부의 탄성력에 의해 상기 디스크가 천천히 흡착되고, 풀리에서 빠른 시간내에 떨어져 소음이 저감된다.

Description

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

본 발명은 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부품을 단순화하고, 디스크가 풀리에 흡착/풀리에서 떨어질 때 발생되는 소음을 저감할 수 있도록 한 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 관한 것이다.

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

압축기로의 엔진의 동력전달을 단속하는 전자클러치는 통상적으로 풀리에 삽입된 형태로 압축기측에 지지되어 전원인가에 따라 흡인자속을 발생하는 필드코일유니트와; 허브에 의하여 압축기의 구동축 끝에 스플라인 결합되고 상기 필드코일 유니트의 동작에 따라 이동하여 풀리의 마찰면에 밀착되거나 풀리의 마찰면으로부터 이간됨으로써 엔진의 동력을 압축기의 구동축에 선택적으로 전달하는 디스크 및 허브 조립체를 포함하여 이루어진다.

디스크 및 허브 조립체는, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 내주면에 스플라인(1a)이 형성되어 압축기의 구동축(미도시)과 스플라인 결합되고 외주면에 플랜지(1b)를 가진 허브(1)와, 허브(1)의 플랜지(1b) 둘레로 설치되고 다수의브릿지(2a)(도 1에 도시됨)에 의하여 서로 연결되는 내부 디스크링(2b) 및 외부 디스크링(2c)을 가진 디스크(2)와, 외부 디스크링(2c) 및 허브(1)의 플랜지(1b)에 걸쳐 고정되는 댐퍼수단과, 댐퍼수단을 지지하는 지지판(3)을 포함하여 이루어진다.

댐퍼수단으로는 디스크(2)와 지지판(3)의 사이에 개재되면서 그 양단이 리벳(4a)(4b)들에 의하여 디스크(2)의 외부 디스크링(2c)과 허브(1)의 플랜지(1b)에 각각 고정되는 리프 스프링(4)이 사용될 수 있다. 리프 스프링(4)은 복수개(도면에는 3개로 도시됨)가 일정 각도를 이루면서 방사형으로 배치되는 것이 바람직하다.

3개의 리프 스프링(4)은 각각 동일 재질이면서 동일한 크기로 이루어진다.

따라서, 압축기용 클러치의 필드코일 유니트에 발생된 자속에 의한 자기흡인력에 의하여 엔진의 동력을 벨트를 통하여 전달받는 풀리쪽으로 디스크(2)가 이동하여 디스크(2)의 마찰면이 풀리의 마찰면에 접촉함으로써 마찰력에 의하여 엔진의 동력이 압축기의 구동축에 전달된다. 그리고, 필드코일 유니트에 대한 전원인가가 중단되면 리프 스프링(4)의 탄발력에 의하여 디스크(2)가 풀리의 마찰면에 대한 반대방향으로 이동하여 디스크(2)의 마찰면과 풀리의 마찰면이 이간됨으로써 압축기의 구동축에는 동력이 전달되지 않는다.

그러나, 종래 기술에 따른 전자클러치에 따르면, 디스크(2)의 복귀가 리프 스프링(4)의 탄성력에 의해서만 수행되는데, 리프 스프링(4)의 탄성력이 필드코일 유니트에 의한 자속에 의해 흡착되는 디스크(2)의 힘보다 약하기 때문에 에어컨의 온 작동시에는 디스크(2)가 일순간에 풀리의 마찰면에 흡착되어 심한 소음이 발생된다. 그리고, 리프 스프링(4)의 탄성력이 약하여 에어컨의 오프시에는 디스크(2)가 빠른 시간 내에 떨어지지 않기 때문에 역시 소음이 발생되는 문제점이 있다.

그리고, 디스크 및 허브 조립체가 허브(1), 디스크(2), 리프 스프링(4) 및 지지판(3)의 4가지의 구성요소로 이루어지며, 각 구성요소는 각각의 조립공정을 거쳐 조립되는 바, 조립작업이 많아져 생산성이 떨어지고, 제조원가가 상승하는 단점도 있다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 디스크가 풀리에 흡착될 때/풀리에서 떨어질 때 발생되는 소음을 줄일 수 있도록 한 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체를 제공하려는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 구성요소의 구조를 개선하여 구성요소를 줄일 수 있도록 하려는데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체의 분해 사시도.

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

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

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

도 5는 본 발명에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 적용된 허브의 정면 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체의 결합관계를 보이기 위한 도 4의 Ⅵ - Ⅵ 선 단면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 허브, 11 : 허브부

11a : 스플라인, 11b : 플랜지부

12 : 지지부, 12a : 허브 수용부

20 : 디스크, 21 : 브릿지부

22 : 내부 디스크링, 23 : 외부 디스크링

30 : 리프 스프링, 31,32 : 리벳

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체는, 필드코일 유니트에 의한 자속에 의해 풀리의 마찰면에 흡착되어 압축기 회전축에 동력을 전달하는 디스크와; 상기 디스크의 중앙 통공에 관통되며 압축기의 구동축과 결합되는 허브부 및 상기 허브부의 일측 둘레부에 일체로 형성되면서 상기 디스크의 일측 면에 배치되어 상기 디스크를 지지하는 판상의 지지부를 가지는 허브와; 그리고, 상기 허브의 디스크 반대측 면에 배치되면서 양단부가 상기 허브의 허브부와 상기 디스크에 각각 고정되어 상기 디스크에 복원력을 제공하는 다수개의 리프 스프링;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 허브부는 금속재로 이루어지고, 상기 지지부는 탄성재로 이루어지며, 상기 허브부와 지지부는 인서트 몰딩되어 일체화되는 것이 바람직하다.

상기 지지부의 가장자리에는 다수의 요입부가 형성되고, 상기 요입부를 통해 리프 스프링의 외측 단부가 디스크에 리벳팅될 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 3은 본 발명에 따른 디스크 및 허브 조립체의 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체의 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 적용된 허브의 정면 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 디스크 및 허브 조립체의 결합 관계를 보이기 위한 도 4의 Ⅵ - Ⅵ 선 단면도이다.

도 3에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 및 허브 조립체는, 압축기 회전축(미도시)에 고정되는 허브(10)와, 허브(10)의 둘레부에 설치되는 디스크(20)와, 상기 허브(10)와 디스크(20)에 고정되어 상기 디스크(10)에 복원력을 제공하는 댐퍼수단을 포함하여 이루어진다.

도 3에 도시된 바와 같이, 디스크(20)는 다수의 브릿지(21)에 의하여 서로 연결되는 내부 디스크링(22) 및 외부 디스크링(23)으로 이루어질 수 있다.

도 5에서 보이는 바와 같이, 허브(10)는, 내부에 스플라인(11a)이 형성되어 압축기 회전축과 스플라인 결합되며 둘레부에 플랜지(11b)가 구비된 허브부(11)와, 이 허브부(11)의 둘레부에 일체로 형성되는 판상의 지지부(12)로 이루어진다. 도 6에 도시된 바와 같이, 허브부(11)와 지지부(12)가 일체화된 허브(10)는 이 허브부(11)가 디스크(20)의 중앙 통공(20a)에 관통되면서 지지부(12)의 디스크측 일면이 디스크(20)에 면 접촉되어 있다.

도 3에서 보이는 바와 같이, 허브부(11)와 지지부(12)는 인서트 몰딩에 의해 제조될 수 있으며, 상기 지지부(12)의 중앙부에는 허브(11)가 인서트 몰딩되는 허브 수용부(12a)가 소정 높이 단차(t)를 가지고 돌출되게 형성될 수 있다. 단차(t)는 리프 스프링(13)에 예비장력(pre-tension)이 가해지게 함으로써 디스크(10)가 풀리측으로 이동할 때 리프 스프링(13)이 쉽게 변형되도록 하는 역할을 한다.

지지부(12)는 디스크(10)의 둘레를 따라 라운드형으로 이루어지면서 둘레부에 원주를 따라 일정 간격을 두고 요입부(12b)가 형성된다.

허브부(11)는 스틸 등의 금속재를 재질로 하며, 지지부(12)는 고무, 합성수지 등의 탄성재로 이루어질 수 있다.

허브부(11)는 지지부(12)의 표면보다 낮은 높이로 단차지게 형성될 수 있다.

디스크(20)에 복원력을 제공하는 댐퍼수단은, 예컨대, 리프 스프링(30)이 사용될 수 있다. 도 4와 도 6에 도시한 바와 같이, 리프 스프링(30)은 디스크(20)와허브(10)가 적층된 상태에서 허브(10)의 지지부(12)의 일측(디스크(20)의 반대측)에 배치되면서 그 내외측 양단이 허브(10) 및 디스크(20)에 리벳(31)(32)에 의해 고정된다. 내측의 리벳(31)은 리프 스프링(30)의 내측 단부와 허브부(11)의 플랜지(11b) 및 지지부(12)에 리벳팅되며, 외측의 리벳(32)은 지지부(12)의 요입부(12b)를 통하여 리프 스프링(30)의 외측 단부와 디스크(20)에 리벳팅된다.

리프 스프링(30)은 디스크(20)가 작은 힘에 의해 이동하지 않도록 도 6에서 도시된 바와 같이 휘어진 상태로 설치될 수 있다.

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

압축기용 클러치의 필드코일 유니트에 발생된 자속에 의한 자기흡인력에 의하여 엔진의 동력을 벨트를 통하여 전달받는 풀리쪽으로 디스크(20)가 이동하여 디스크(20)의 마찰면이 풀리의 마찰면에 접촉함으로써 마찰력에 의하여 엔진의 동력이 압축기의 구동축에 전달된다. 디스크(20)가 풀리에 흡착될 때 디스크(20)는 리프 스프링(30)들에 의한 반발력을 갖은 상태에서 풀리로 이동하게 되며, 디스크(20)가 풀리의 마찰면에 접근하면서 허브(10)의 지지부(12)가 리프 스프링(30)의 휨을 저지하여 디스크(20)가 흡착되는 속도를 줄이게 된다.

그리고, 필드코일 유니트에 대한 전원인가가 중단되면 리프 스프링(30)의 탄발력과 허브(10)의 지지부(12)의 탄성력에 의해 디스크(20)가 빠른 속도로 풀리의 마찰면에서 떨어지게 되어 압축기의 구동축에는 동력이 전달되지 않는다.

따라서, 디스크(20)가 풀리의 마찰면에 흡착될 때 1차적으로 리프스프링(30)의 탄성력에 의해 디스크(20)가 일순간에 흡착되는 것을 막고, 또한, 2차적으로 허브(10)의 지지부(12)에 의해 리프 스프링(30)의 휨이 느려져 리프 스프링(20)을 통해 디스크(20)의 흡착을 간접적으로 느려지게 함에 따라 디스크(20)가 흡착될 때 충격과 소음이 적다.

그리고, 디스크(20)가 풀리에서 떨어질 때 리프 스프링(30)과 허브(10)의 지지부(12)의 탄성력에 의해 디스크(20)가 빨리 떨어져 종래와 같이 디스크가 천천히 떨어질 때 발생되는 소음이 없다. 아울러, 디스크(20)가 떨어지면서 허브(10)의 지지부(12)에 부딪치게 되며, 이 때 충격이 지지부(12)에 의해 흡수되어 소음이 줄어든다.

그리고, 허브부(11)와 지지부(12)가 일체화되어 리프 스프링(30)을 허브부(11)와 디스크(20)에 조립함으로써 디스크 및 허브 조립체를 제조할 수 있으므로 종래의 디스크 및 허브 조립체보다 구성부품과 조립작업이 줄어든다.

앞서 실시예에서는 허브부와 지지부가 인서트 몰딩으로 일체화되어 있으나, 지지부를 별도 형성한 후 허브부에 결합하는 구조도 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 의하면, 디스크의 풀리에 대한 흡착속도가 느려지고, 풀리에서 떨어질 때는 속도가 빠르기 때문에 소음이 줄어든다.

그리고, 구성부품이 줄어들어 그에 따른 조립공정도 줄어들게 되므로 제조원가를 절감할 수 있고, 생산성을 향상할 수 있다.

부가적으로, 허브의 지지부에 의해 방음효과도 도모할 수 있는 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 (4)

1. 필드코일 유니트에 의한 자속에 의해 풀리의 마찰면에 흡착되어 압축기 회전축에 동력을 전달하는 디스크와;

   상기 디스크의 중앙 통공에 관통되며 압축기의 구동축과 결합되는 허브부와, 상기 허브부의 일측 둘레부에 형성되면서 상기 디스크의 일측 면에 배치되어 상기 디스크를 지지하는 판상의 지지부를 가지는 허브와;

   상기 허브의 디스크 반대측 면에 배치되면서 양단부가 상기 허브의 허브부와 상기 디스크에 각각 고정되어 상기 디스크에 복원력을 제공하는 다수개의 리프 스프링;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 허브부는 금속재로 이루어지고, 상기 지지부는 탄성재로 이루어지며, 상기 허브의 허브부와 지지부는 인서트 몰딩에 의해 일체화된 것을 특징으로 하는 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 지지부의 가장자리에는 다수의 요입부가 형성되고, 상기 요입부를 통해 리프 스프링의 외측 단부가 디스크에 리벳팅되어 있는 것을 특징으로 하는 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   리프 스프링의 일단이 고정,지지되는 상기 지지부 중앙의 허브 수용부의 표면은 상기 리프 스프링에 예비장력(pre-tension)을 가할 수 있게 소정 높이의 단차를 가지고 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 하는 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체.