KR20110026986A - 자동차용 마그네틱 전자 클러치의 자기장 전달 향상구조 - Google Patents

Abstract

자동차용 마그네틱 전자 클러치의 자기장 전달 향상구조에 관한 것으로서, 특히

자동차 엔진과 벨트 연결됨과 동시에 그 내측부의 코일안치부(11)로 전자코일(12)이 안치되고 상부면으로는 다수개의 댐퍼설치공(13)을 가지는 풀리(1)와;

상기 풀리(1)의 상부측에 일정한 간격을 두고 배치됨과 동시에 하부 중심부로 에어컨 컴프레셔(3)의 구동샤프트(31)가 풀리(1)의 중심부를 관통하여 연결설치되고 상부면으로는 다수개의 댐퍼설치공(13)이 형성된 구동전달디스크(2)로 이루어진 마그네틱전자클러치(101)에 있어서,

상기 풀리(1)와 구동전달디스크(2)의 댐퍼설치공(13) 내주면과, 풀리(1)와 구동전달디스크(2)의 상부 및 외주연 즉, 풀리(1)와 구동전달디스크(2)의 비접촉부(a)로 자기장손실방지용 코팅층(b)을 형성하되,

상기 자기장손실방지용 코팅층(b)은 반자성체인 구리로 이루어짐을 특징으로 한다.

자기장, 전자코일, 풀리, 디스크, 구동샤프트

Description

자동차용 마그네틱 전자 클러치의 자기장 전달 향상구조 {Magnetic field improvement structure of electronic clutch}

본 발명은 자동차용 마그네틱 전자 클러치의 자기장 전달 향상구조에 관한 것으로, 이를 보다 구체적으로 설명하자면 자동차 엔진과 벨트 연결됨과 동시에 그 내에 전자코일을 가지는 풀리로 부터 자기장이 발생할 경우, 그 자기장의 손실을 최소화 시켜 에어컨 컴프레셔의 구동샤프트와 연결된 구동전달디스크가 보다 효과적으로 접속되어 엔진 동력이 에어컨 컴프레셔에 전달 될 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 자동차 에어컨 컴프레셔의 동력전달을 목적으로 하는 마그네틱 전자클러치는 자동차 엔진과 벨트로 연결된 풀리로 에어컨 컴프레셔의 구동샤프트와 연결된 구동전달디스크를 선택적으로 상기 풀리에 접속시켜 엔진의 동력이 에어컨 컴프레셔로 전달되도록 하는 역할을 하는데,

이때, 상기 풀리는 그 내측부의 코일안치부로 전원장치와 연결된 전자코일이 내장되어져 있어, 사용자 선택에 따른 전원인가로 자기장을 발생시켜 상기 풀리 상부면에 구동샤프트의 구동전달디스크가 접속되어 동력이 전달되도록 한다.

여기서 상기 목적을 위한 종래의 마그네틱전자클러치 구조를 간략하게 살펴보면,

첨부된 도면 도 1에서와 같이 마그네틱전자클러치(101)는 일반적으로 자동차 엔진(미도시)과 벨트연결되는 풀리(1)와 상기 풀리(1) 상부측에 일정한 간격을 두고 배치되는 구동전달디스크(2)로 이루어지게 되는데,

이때, 상기 풀리(1)는 상부면으로 다수개의 댐퍼설치공(13)이 형성됨과 동시에 그 내측부로 전자코일(12)이 안치되는 코일안치부(11)가 형성되어져 있다.

또 상기 구동전달디스크(2)는 상부면으로 다수개의 댐퍼설치공(13)을 가짐과 동시에 그 중심하부에 에어컨컴프레셔(3)와 연결된 구동샤프트(31)가 설치되어 상기 풀리(1)의 중심부를 관통/경유토록 구성되어져 있다.

*참고로 상기 마그네틱전자클러치는 공지된 기술임과 동시에 상기 설명한 구조 외의 기술(풀리와 구동전달디스크 사이의 고정댐퍼 및 판 스프링과 같은 간격유지체 내지는 한계토크 이상시 동력을 차단하여 주는 단속체 등)은 본 발명에서 해결하고자 하는 과제범위에 속하지 아니하므로 그에 대한 상세설명은 생략한다.

이상에서와 같이 구성된 종래의 마그네틱전자클러치는 운전자가 차량 에어컨을 사용할 목적으로 풀리내의 전자코일로 전압을 인가할 경우,

상기 전자코일로 부터 자기장이 발생하여 구동전달디스크를 풀리상부면으로 당겨 접촉시키게 되고 그와 동시에 자동차 엔진과 벨트로 연결되어 회전하는 풀리 가 상기 구동전달디스크를 동시 회전시키면서 구동전달디스크의 구동샤프트롤 통해 에어컨컴프레셔로 그 구동력이 전달되도록 한다.

그러나, 이러한 구성/작용을 하는 종래의 마그네틱전자클러치는 상기 설명한 공지의 작용과 구성 면에서는 어떠한 문제점이 없었으나, 전자코일에서 발생되는 자기장의 손실이 심하여 풀리로 부터 구동전달디스크의 접촉이 원할하게 이루어지지 못하였던 문제를 가지고 있었다.

이를 보다 구체적으로 설명하자면,

도 1은 전자코일(13)에서 발생되는 자기장의 이동경로 및 그 손실 경로를 나타낸 것으로,

이를 볼때, 상기 전자코일에서 발생되는 자기장은 풀리를 통해 그 상부의 구동전달디스크를 사이클형태로 경유하면서 구동전달디스크를 풀리 상부면에 자기장에 의한 접속을 유도하게 된다.

그러나 이때, 상기 자기장은 도 3에서와 같이 풀리(1)의 접촉부(c)와 구동전달디스크의 접촉부(c)를 제외한 나머지 비접촉부(a) 즉, "풀리 및 구동전달디스크의 댐퍼설치공 내주면과 풀리의 외주면 그리고 구동전달디스크의 상부면"으로 자기장이 자연 누출되어 손실되는 문제가 발생하게 되는데,

그 결과 구동전달디스크의 접촉력 저하 및 클러치의 토크가 저하되는 문제를 가지고 있었던 것이다.

또한 근래에는 위 자기장 손실에 따른 접촉력 및 토크 저하를 방지하기 위하여 자기장 손실을 감안한 전자코일의 동선을 증가시키는 방법을 사용하고 있는데,

이는 근본 문제인 자기장의 손실예방에 그 중점을 두지 않고 단순히 자기장 손실을 감안한 동선의 증가로 자기장의 확대 발생만을 꾀하도록 한 것으로, 전자코일의 부피증가로 인한 클러치의 구조적인 문제를 야기시킴음 물론 동선증가에 따른 제작비용의 증가를 야기시킬 수 있는 문제를 안고 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래 제반 문제를 일소하기 위하여 발명된 것으로서,

특히 마그네틱전자 클러치의 풀리와, 에어컨 컴프레셔의 구동샤프트와 연결된 구동전달디스크의 비접촉부 그리고 각각의 댐퍼설치공 내주면으로 각각 자기장손실방지용 코팅층을 형성하여, 전자코일에서 발생되는 자기장이 상기 코팅층에 의해 용이하게 단속될 수 있도록 함에 그 주안점을 두고 위 문제를 해결하고자 한다.

본 발명은 상기 제시된 과제를 해결하기 위하여 첨부된 도면 도 2에서와 같이,

자동차 엔진과 벨트 연결됨과 동시에 그 내측부의 코일안치부(11)로 전자코일(12)이 안치되고 상부면으로는 다수개의 댐퍼설치공(13)을 가지는 풀리(1)와;

상기 풀리(1)의 상부측에 일정한 간격을 두고 배치됨과 동시에 하부 중심부로 에어컨 컴프레셔(3)의 구동샤프트(31)가 풀리(1)의 중심부를 관통하여 연결설치되고 상부면으로는 다수개의 댐퍼설치공(13)이 형성된 구동전달디스크(2)로 이루어진 마그네틱전자클러치(101)에 있어서,

상기 풀리(1)와 구동전달디스크(2)의 댐퍼설치공(13) 내주면과, 풀리(1)와 구동전달디스크(2)의 상부 및 외주연 즉, 풀리(1)와 구동전달디스크(2)의 비접촉부(a)로 자기장손실방지용 코팅층(b)을 형성하되,

상기 자기장손실방지용 코팅층(b)은 반자성체인 구리로 이루어짐을 특징으로 한다.

이상의 특징을 가지는 본 발명은 풀리와 구동전달디스크의 상호 비접촉부로 구리 코팅층을 형성함에 따라 풀리 내측의 전자코일에서 발생되는 자기장을 상기 비접촉부 및 풀리와 구동전달디스크 사이의 공기층을 통해 손실되는 것을 완벽하게 단속하여 풀리와 구동전달디스크의 접촉효율을 극대화 시키고,

나아가 그로 인한 엔진 동력이 에어컨 컴프레셔에 보다 안정적으로 전달될 수 있도록 도모함은 물론 종래 클러치 보다 토크향상효과를 기대할 수 있어 전자코일의 동선을 줄여 같은 성능으로 원가감소 및 중량감소를 꾀할 수 있는 다수의 효과를 얻게 된다.

이를 첨부된 도면과 함께 보다 구체적으로 설명하자면 아래와 같다.

본 발명의 도 1은 종래 마그네틱전자클러치(101)의 사용시 전자코일(12)로 부터 발생되는 자기장 이동경로 및 그 손실 경로를 나타낸 도면이고,

도 2는 본 발명에서 제시하는 자기장손실방지용 코팅층(b) 구조를 가지는 마 그네칙전자클러치(101)의 자기장 이동경로를 나타낸 예시도이다.

일반적으로 자동차 에어컨 컴프레셔의 동력전달을 목적으로 하는 마그네틱 전자클러치(101)는,

자동차 엔진과 벨트 연결됨과 동시에 그 내측부의 코일안치부(11)로 전자코일(12)이 안치되고 상부면으로는 다수개의 댐퍼설치공(13)을 가지는 풀리(1)와;

풀리(1)의 상부측에 일정한 간격을 두고 배치됨과 동시에 하부 중심부로

에어컨 컴프레셔(3)의 구동샤프트(31)가 풀리(1)의 중심부를 관통하여 연결설치되고 상부면으로는 다수개의 댐퍼설치공(13)을 가지는 구동전달디스크(2)로 구성되어져,

자동차 에어컨의 사용 선택에 따른 전자코일로 전압인가시, 상기 전자코일에서 자기장이 발생하게 되고 이 자기장은 풀리와 그 상부의 구동전달디스크로 이동되면서 풀리상부면에 구동전달디스크를 접촉시켜 풀리의 구동력을 구동샤프트를 통해 에어컨컴프레셔에 전달되도록 하고 있다.

그러나 위와 같은 종래의 클러치는 상기 자기장이 풀리와 구동전달디스크를 경유 할 때, 그 비접촉부 및 풀리와 구동전달디스크 사이의 공기층을 통해 일부 손실 될 우려가 매우 높아 자기장에 의한 접촉률을 반감시킴은 물론 그로 인한 풀리의 구동력 전달이 원활하게 이루어지지 못하였던 문제를 가지고 있었다.

하여 본 발명은 ,

상기 풀리(1)의 상부면에 형성된 다수개의 댐퍼설치공(13) 내주면과;

상기 풀리(1)의 상부면 및 외주연 즉, 구동전달디스크(2)와 접촉되지 않는 비접촉부(a)로 구리로 된 자기장손실방지용 코팅층(b)을 형성하고,

또 상기 구동전달디스크(2)의 다수개 댐퍼설치공(13) 내주면과;

상기 구동전달디스크(2)의 상부면 및 외주연 즉, 풀리(1)의 상부면과 접촉되지 않는 비접촉부(a)로 구리로된 자기장손실방지용 코팅층(b)을 형성하여,

자기장이 풀리와 구동전달디스크를 경유할 때, 상기의 자기장손실방지용 코팅층으로 비접촉부를 통한 자기장 손실을 완벽하게 단속하여 풀리와 구동전달디스크의 접촉률을 극대시키고 나아가 그로인한 풀리의 구동력을 보다 안정적이면서도 효과적으로 구동샤프트를 통해 에어컨컴프레셔에 전달될 수 있도록 하였다.

또한 본 발명은 자기장의 손실을 단속하므로 아래 표2-1의 실험결과표에 상세히 나타나 있듯이, 종래에 비해 토크향상효과를 기대할 수 있어 전자코일의 동선을 줄여 같은 성능으로 원가감소 및 중량감소를 꾀할 수 있는 경제적인 효과까지 제공함에 부가적인 특징을 가진다.

아울러, 본 발명에서 제시하고 있는 자기장손실방지용 코팅층은 반자성체인 구리로 형성하게 되는데,

여기서 본 발명이 상기의 자기장손실방지용 코팅층을 구리로 형성토록 하는하는 이유는,

자성체의 종류에는 강자성체, 상자성체, 비자성체, 반자성체 등이 있는데,

자유공간의 투자율을 1이라고 할때 반자성체의 경우 1이하를 반자성체라고하며 그 값이 낮을수록 자기장에 대한 반발력이 크다

따라서, 하기 표 2-2에서와 같이 금,은의 투자율이 구리에 비해 낮아 자기장에 대한 반발력이 커서 자기장차단 능력이 약간은 좋아질수 있으나 구리가 금,은에 비해 비용 및 양산성의 문제로 그 활용성이 높고 더욱이 투자율 비교시 소수점 이 하의 근사치이므로 그 효과면에서도 별반 차이를 가지지 아니하여 고가의 금,은 사용에 비해 구리의 사용시 그 기대되는 효과는 크다 할 것이다.

표2-2

이상의 설명에서와 같이 본 발명은 마그네틱전자클러치의 풀리와 구동전달디스크로, 구리로 이루어지는 자기장손실방지용 코팅층을 형성하여 자기장의 손실을 단속하므로 구동력 전달 효율성 증대를 꾀함은 물론 그로인한 효과로 전자코일의 동선을 줄여 클러치의 부피축소 및 그에 따른 클러치 전체의 제조단가절감을 꾀할 수 있어, 해당 업계의 경쟁력 도모 및 클러치의 기술개발 증진을 도모할 수 있는 아주 획기적인 발명이라 할 것이다.

도 1은 종래 사용된 마그네틱전자클러치의 자기장 경유 및 그 손실경로를 나타낸 예시도,

도 2는 본 발명의 구조 및 그에 따른 효과를 나타낸 예시도,

도 3은 마그네틱전자클러치의 접촉부와 비접촉부를 나타낸 예시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호설명

1 : 풀리 11 : 코일안치부

12 : 전자코일 13 : 댐퍼설치공

101 : 마그네틱전자클러치 2 : 구동전달디스크

3 : 에어컨컴퓨레셔 31 : 구동샤프트

a : 비접촉부 b : 자기장손실방지용 코팅층

c : 접촉부

Claims (1)

1. 자동차 엔진과 벨트 연결됨과 동시에 그 내측부의 코일안치부(11)로 전자코일(12)이 안치되고 상부면으로는 다수개의 댐퍼설치공(13)을 가지는 풀리(1)와;

   상기 풀리(1)의 상부측에 일정한 간격을 두고 배치됨과 동시에 하부 중심부로 에어컨 컴프레셔(3)의 구동샤프트(31)가 풀리(1)의 중심부를 관통하여 연결설치되고 상부면으로는 다수개의 댐퍼설치공(13)이 형성된 구동전달디스크(2)로 이루어진 마그네틱전자클러치(101)에 있어서,

   상기 풀리(1)와 구동전달디스크(2)의 댐퍼설치공(13) 내주면과,

   풀리(1)와 구동전달디스크(2)의 상부 및 외주연 즉, 풀리(1)와 구동전달디스크(2)의 비접촉부(a)로 자기장손실방지용 코팅층(b)을 형성하되,

   상기 자기장손실방지용 코팅층(b)은 반자성체인 구리로 이루어짐을 특징하는 자동차용 마그네틱 전자 클러치의 자기장 전달 향상구조.

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