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KR100975831B1 - 차량 압축기용 더블 클러치 - Google Patents

차량 압축기용 더블 클러치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량이 주행시 엔진의 동력을 이용하여 압축기를 작동시키고, 차량이 정지시 전동기의 동력을 이용하여 압축기를 작동시키기 위한 차량 압축기용 더블 클러치에 관한 것으로서, 구체적으로는 압축기에 축 결합되는 회전축; 상기 회전축 상에 결합되는 판 스프링; 상기 판 스프링의 전후에 결합되는 제1,2 회전 디스크; 상기 압축기에 고정되는 제1 전자석; 상기 제1 회전 디스크와 제1 전자석 위치하는 제1 풀리; 상기 제2 회전 디스크 측 회전축 상에 설치되는 고정 디스크; 상기 고정 디스크에 결합되는 제2 전자석; 및 상기 제2 회전 디스크와 제2 전자석 사이에 위치하는 제2 풀리;를 포함하여 이루어지고, 상기 제1,2 풀리는 엔진측 풀리와 전동기측 풀리에 각각 벨트로 연결함으로써, 하나의 압축기로 엔진과 전동기를 이용한 에어컨 시스템의 구동이 가능하고, 나아가 차량 및 에어컨 시스템의 구조를 개선하고 생산 비용을 절감할 수 있도록 한 차량 압축기용 더블 클러치를 제공하게 된다.

Description

차량 압축기용 더블 클러치{DOUBLE CLUTCH FOR COMPRESSOR OF CAR}
본 발명은 차량이 주행시 엔진의 동력을 이용하여 압축기를 작동시키고, 차량이 정지시 전동기의 동력을 이용하여 압축기를 작동시키도록 한 차량 압축기용 더블 클러치에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 에어컨 시스템은 다른 에어컨 시스템과 마찬가지로 크게 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기로 구성되는데, 이 중 압축기는 엔진의 동력을 이용하여 구동시키도록 설치된다.
따라서 차량의 에어컨 시스템은 엔진이 구동되는 상태에서만 작동이 이루어지기 때문에 오랜 시간 정차하는 경우에도 차량의 냉방을 위해서는 부득이 엔진을 구동시킬 수밖에 없다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 특허 제0816770호에서는 외부 전원에 의해 구동하는 전동기와 상기 전동기에 의해 구동하는 보조 압축기를 구성하여 차량의 엔진을 정지시킨 상태에서도 에어컨 시스템을 작동시킬 수 있도록 하는 기술이 발명되었다.
이 경우 차량에는 엔진에 의해 구동하는 압축기와 전동기에 의해 작동하는 보조 압축기가 설치되므로, 실질적으로 두 개의 압축기가 설치되어야 하는 것이다.
또한, 상기 두 개의 압축기가 설치된 상태에서는 에어컨 시스템을 가동시 둘 중 하나는 연결되고 다른 하나는 분리되도록 하는 밸브나 스위치 및 파이프 등이 구성되어야 한다.
본 발명은 엔진을 정지시킨 상태에서 전동기를 이용하여 에어컨 시스템을 가동시키기 위해서는 엔진과 연결된 압축기와 별도로 보조 압축기를 더 구비해야 하는 종래 문제점을 해결하려는 것이다.
본 발명은 두 개의 압축기를 구비한 에어컨 시스템의 경우 두 개의 압축기를 선택적으로 연결하여 냉매를 순환시키기 위한 밸브나 스위치 및 파이프 등을 구비해야 하는 종래 문제점을 해결하려는 것이다.
본 발명의 차량 압축기용 더블 클러치는 압축기에 축 결합되는 회전축; 상기 회전축 상에 결합되고, 전후로 휘어지는 판 스프링; 상기 판 스프링의 전후에 결합되고, 자성을 띠는 제1,2 회전 디스크; 상기 제1 회전 디스크 측에 위치하고, 상기 압축기에 고정되는 제1 전자석; 상기 제1 회전 디스크와 제1 전자석 사이에 위치하고, 상기 회전축 상에 제1 베어링을 통해 설치되며, 상기 제1 전자석을 커버하는 외측 테두리면에는 제1 벨트 홈이 형성된 제1 풀리; 상기 제2 회전 디스크 측에 위치하고, 상기 회전축 상에 제2 베어링을 통해 설치되는 고정 디스크; 상기 제2 회전 디스크 측에 위치하고, 상기 고정 디스크에 결합되는 제2 전자석; 및 상기 제2 회전 디스크와 제2 전자석 사이에 위치하고, 상기 회전축 상에 제3 베어링을 통해 설치되며, 상기 제2 전자석을 커버하는 외측 테두리면에는 제2 벨트 홈이 형성된 제2 풀리;를 포함하여 이루어진다.
상기 제1 회전 디스크와 제1 풀리 및 상기 제2 회전 디스크와 제2 풀리가 접하는 면 사이에는 0.01~1.8mm의 간격이 이격된다.
본 발명에 의하면 압축기에 더블 클러치를 연결하여 엔진 또는 전동기로부터 선택적으로 동력이 전달되도록 함으로써, 하나의 압축기를 사용하여 엔진과 전동기를 이용한 에어컨 시스템의 구동이 가능해지는 효과가 있다.
본 발명에 의하면 하나의 압축기를 사용하여 엔진과 전동기를 이용한 에어컨 시스템의 구동이 가능해짐으로써, 차량 및 에어컨 시스템의 구조를 개선하고 생산 비용과 에어컨 운용비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명이 적용된 차량 압축기용 더블 클러치의 연결 구조를 도시한 정면도.
도 2는 본 발명이 적용된 차량 압축기용 더블 클러치의 연결 구조를 도시한 측면도.
도 3은 본 발명이 적용된 차량 압축기용 더블 클러치를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명이 적용된 차량 압축기용 더블 클러치를 도시한 분해 사시도.
도 5는 본 발명이 적용된 차량 압축기용 더블 클러치를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명이 적용된 차량 압축기용 더블 클러치와 엔진의 연결 상태를 도시한 작동도.
도 7은 본 발명이 적용된 차량 압축기용 더블 클러치와 전동기의 연결 상태를 도시한 작동도.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 살펴본다.
본 발명은 특허 제0816770호와 같이 차량이 정차하여 엔진(20)의 구동이 멈춘 상태에서 외부 전원을 이용하여 전동기(30)를 구동시킴으로써, 차량의 에어컨 시스템을 가동시키기 위한 기술에 관한 것이다.
이에, 본 발명의 차량 압축기용 더블 클러치(100)는 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이 압축기(10)에 축 결합되는 회전축(110), 상기 회전축 상에 결합되는 판 스프링(120), 상기 판 스프링의 전후에 결합되는 제1,2 회전 디스크(130a, 130b), 상기 압축기에 고정되는 제1 전자석(140), 상기 제1 회전 디스크와 제1 전자석 위치하는 제1 풀리(150), 상기 제2 회전 디스크 측 회전축 상에 설치되는 고정 디스크(160), 상기 고정 디스크에 결합되는 제2 전자석(170) 및 상기 제2 회전 디스크와 제2 전자석 사이에 위치하는 제2 풀리(180)를 포함하여 구성된다.
즉, 상기 차량 압축기용 더블 클러치(100)는 차량 에어컨 시스템의 압축기(10)에 축 결합된 상태에서 상기 차량의 엔진(20)측 풀리 및 전동기(30)측 풀리와 벨트로 연결되고, 제1,2 전자석(140, 170)의 작용에 의해 엔진(20) 또는 전동기(30) 중 어느 하나의 동력을 이용하여 압축기(10)를 구동시키도록 형성되는 것이다.
상기 회전축(110)은 압축기(10)에 축 결합하기 위한 것이다. 상기 회전축(110)의 실시 예로서 도 5에는 압축기(10)의 축에 끼워 고정하도록 중앙에 결합구가 형성되어 있으나, 별도의 커플링을 이용하여 상기 압축기(10)의 축 끝에 연결할 수도 있다.
상기 판 스프링(120)은 상기 회전축 상의 중심에 결합되는 것으로서, 전후로 휘어지도록 일정한 탄성계수를 갖는 판 형태로 형성된다. 이때, 상기 판 스프링(120)은 도 4에 도시된 바와 같이 회전축(110)을 끼워 결합하도록 중앙이 관통되어 있고, 그 주변으로 상기 제1,2 회전 디스크(130a, 130b)를 체결하도록 돌출되어 있다.
상기 판 스프링(120)은 도 5에 도시된 바와 같이 제1,2 전자석(140, 170) 사이의 중간에 위치하는데, 도 6 또는 도 7에 도시된 바와 같이 제1,2 전자석(140, 170) 중 어느 하나가 자성을 띠면 그와 마주하는 제1,2 회전 디스크(130a, 130b) 중 어느 하나가 인력(引力)에 의해 끌리면서 휘어지는 것이다.
상기 제1,2 회전 디스크(130a, 130b)는 상기 판 스프링(120)의 전후에 결합되고, 자성을 띠는 금속재질로 형성된다. 상기 제1,2 회전 디스크(130a, 130b)는 상기 판 스프링(120)이 중앙에서 균형을 잡을 수 있도록 동일한 형태와 질량으로 형성되어야 한다.
상기 제1 전자석(140)은 상기 제1 회전 디스크(130a) 측에 위치하고, 상기 압축기(10)에 고정된다. 상기 제1 전자석(140)에는 전원을 공급하기 위한 선이 연결되어야 하므로 회전하지 않도록 해야 하는데, 이를 위해서 상기 압축기(10)에 고정하는 것이다.
상기 제1 전자석(140)은 제1 회전 디스크(130a)에 강한 자력을 미칠 수 있도록 근접하여 설치되어야 한다.
상기 제1 풀리(150)는 상기 제1 회전 디스크(130a)와 제1 전자석(140) 사이에 위치하고, 상기 회전축(110) 상에 제1 베어링(151)을 통해 연결 설치되며, 상기 제1 전자석(140)을 커버하는 외측 테두리면에는 제1 벨트 홈(152)이 형성된다.
상기 제1 풀리(150)는 상기 제1 베어링(151)을 통해 회전축(110) 상에 설치되어 있으므로, 상기 제1 풀리(150)가 예를 들어 엔진(20)측 풀리와 벨트로 연결된 상태에서 엔진(20)이 정지하고 전동기(30)가 구동할 경우 회전축(110)에 구속되지 않고 정지된 상태를 유지할 수 있다.
상기 제1 풀리(150)는 제1 회전 디스크(130a)와 제1 전자석(140) 사이에 위치하면서 상기 제1 회전 디스크(130a)와 제1 전자석(140) 사이에 일정간격 이격되어 있는데, 이때 상기 제1 전자석(140)에 자력이 발생하면 제1 회전 디스크(130a)가 제1 전자석(140) 방향으로 끌리면서 제1 회전 디스크(130a)와 밀착되는 것이다. 이와 같이 제1 회전 디스크(130a)가 밀착된 상태에서 예를 들어 벨트로 연결된 엔진(20)이 구동하면 제1 풀리(150)가 회전하면서 밀착된 제1 회전 디스크(130a)를 회전시키기 때문에 상기 회전축(110)과 연결된 압축기(10)를 가동시키는 것이다.
상기 제1 풀리(150)는 상기 제1 회전 디스크(130a)와 제1 전자석(140) 사이에 위치하도록 얇게 형성되고, 그 외측 테두리에는 상기 제1 전자석(140)을 커버하면서 예를 들어 상기 엔진(20)측 풀리와 벨트로 연결되도록 하는 제1 벨트 홈(152)이 형성된다.
상기 고정 디스크(160)는 상기 제2 회전 디스크(130b)측에 위치하고, 상기 회전축(110) 상에 제2 베어링(161)을 통해 연결 설치된다.
상기 고정 디스크(160)는 상기 제2 전자석(170)을 결합하면서 상기 제2 전자석(170)에 전원을 공급하기 위한 선이 연결되어야 하므로 회전하지 않도록 해야 하는데, 이를 위해 상기 회전축(110) 상에 상기 제2 베어링(161)을 통해 설치되는 것이다. 즉, 상기 회전축(110)이 회전하더라도 상기 제2 베어링(161)에 의해 고정 디스크(160)가 구속되지 않기 때문에 정지된 상태를 유지할 수 있다.
상기 제2 전자석(170)은 상기 제2 회전 디스크(130b) 측에 위치하고, 고정 디스크(160)에 고정된다. 상기 제2 전자석(170)에는 전원을 공급하기 위한 선이 연결되어야 하므로 회전하지 않도록 해야 하는데, 이를 위해서 상기 고정 디스크(160)에 고정하는 것이다.
상기 제2 전자석(170)은 제2 회전 디스크(130b)에 강한 자력을 미칠 수 있도록 근접하여 설치되어야 한다.
상기 제2 풀리(180)는 상기 제2 회전 디스크(130b)와 제2 전자석(170) 사이에 위치하고, 상기 회전축(110) 상에 제3 베어링(181)을 통해 연결 설치되며, 상기 제2 전자석(170)을 커버하는 외측 테두리면에는 제2 벨트 홈(182)이 형성된다.
상기 제2 풀리(180)는 상기 제3 베어링(181)을 통해 회전축(110) 상에 설치되어 있으므로, 상기 제2 풀리(180)가 예를 들어 전동기(30)측 풀리와 벨트로 연결된 상태에서 전동기(30)가 정지하고 엔진(20)이 구동할 경우 회전축(110)에 구속되지 않고 정지된 상태를 유지할 수 있다.
상기 제2 풀리(180)는 제2 회전 디스크(130b)와 제2 전자석(170) 사이에 위치하면서 상기 제2 회전 디스크(130b)와 제2 전자석(170) 사이에 일정간격 이격되어 있는데, 이때 상기 제2 전자석(170)에 자력이 발생하면 제2 회전 디스크(130b)가 제2 전자석(170) 방향으로 끌리면서 제2 풀리(180)에 밀착되는 것이다. 이와 같이 제2 회전 디스크(130b)가 밀착된 상태에서 예를 들어 벨트로 연결된 전동기(30)가 구동하면 제2 풀리(180)가 회전하면서 밀착된 제2 회전 디스크(130b)를 회전시키기 때문에 상기 회전축(110)과 연결된 압축기(10)를 가동시키는 것이다.
상기 제2 풀리(180)는 상기 제2 회전 디스크(130b)와 제2 전자석(170) 사이에 위치하도록 얇게 형성되고, 그 외측 테두리면은 상기 제2 전자석(170)을 커버하면서 예를 들어 상기 전동기(30)측 풀리와 벨트로 연결되도록 하는 제2 벨트 홈(182)이 형성된다.
상기 제1 회전 디스크(130a)와 제1 풀리(150) 및 상기 제2 회전 디스크(130b)와 제2 풀리(180)가 접하는 면 사이에는 0.01~1.8mm의 간격이 이격되도록 하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제1 회전 디스크(130a)와 제1 풀리(150) 및 상기 제2 회전 디스크(130b)와 제2 풀리(180)가 접하는 면에는 밀착된 상태로 회전시 미끄러짐을 방지하기 위한 요철을 형성할 수 있다.
이와 같은 구성의 본 발명에 의하면 예를 들어 상기 차량의 엔진(20)이 구동되는 상태에서 에어컨 시스템을 가동시키면 상기 제1 전자석(140)에 전원이 인가되어 자력이 발생하고, 그로 인해 제1 회전 디스크(130a)가 제1 풀리(150)와 밀착되는데, 상기 제1 풀리(150)는 엔진(20)측 풀리와 벨트로 연결되어 있으므로 엔진(20)의 구동력에 의해 회전하면서 제1 회전 디스크(130a)와 판 스프링(120) 및 회전축(110)을 회전시켜 압축기(10)가 가동되도록 한다.
한편, 상기 차량이 장기 정차하여 엔진(20)을 정지한 상태에서 차량의 에어컨 시스템을 가동시키기 위해서는 먼저, 외부 전원을 연결하여 전동기(30)를 구동시킨다. 이와 같이 차량의 전동기(30)가 구동되는 상태에서 에어컨 시스템을 가동시키면 상기 제2 전자석(170)에 전원이 인가되어 자력이 발생하고, 그로 인해 제2 회전 디스크(130b)가 제2 풀리(180)와 밀착되는데, 상기 제2 풀리(180)는 전동기(30)측 풀리와 벨트로 연결되어 있으므로 전동기(30)의 동력에 의해 회전하면서 제2 회전 디스크(130b)와 판 스프링(120) 및 회전축(110)을 회전시켜 압축기(10)가 가동되도록 한다.
따라서 본 발명에 의하면 압축기(10)에 더블 클러치(100)를 연결하여 엔진(20) 또는 전동기(30)로부터 선택적으로 동력이 전달되도록 함으로써, 하나의 압축기(10)를 사용하여 엔진(20)과 전동기(30)를 이용한 에어컨 시스템의 구동이 가능해지고, 그로 인해 차량 및 에어컨 시스템의 구조를 개선하고 생산 비용을 절감할 수 있게 된다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 변형된 다양한 실시가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 한다.
10: 압축기 20: 엔진
30: 전동기
100: 더블 클러치
110: 회전축 120: 판 스프링
130a, 130b: 제1,2 회전 디스크 140: 제1 전자석
150: 제1 풀리 160: 고정 디스크
170: 제2 전자석 180: 제2 풀리

Claims (2)

  1. 압축기에 축 결합되는 회전축;
    상기 회전축 상에 결합되고, 전후로 휘어지는 판 스프링;
    상기 판 스프링의 전후에 결합되고, 자성을 띠는 제1,2 회전 디스크;
    상기 제1 회전 디스크 측에 위치하고, 상기 압축기에 고정되는 제1 전자석;
    상기 제1 회전 디스크와 제1 전자석 사이에 위치하고, 상기 회전축 상에 제1 베어링을 통해 설치되며, 상기 제1 전자석을 커버하는 외측 테두리면에는 제1 벨트 홈이 형성된 제1 풀리;
    상기 제2 회전 디스크 측에 위치하고, 상기 회전축 상에 제2 베어링을 통해 설치되는 고정 디스크;
    상기 제2 회전 디스크 측에 위치하고, 상기 고정 디스크에 결합되는 제2 전자석; 및
    상기 제2 회전 디스크와 제2 전자석 사이에 위치하고, 상기 회전축 상에 제3 베어링을 통해 설치되며, 상기 제2 전자석을 커버하는 외측 테두리면에는 제2 벨트 홈이 형성된 제2 풀리;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량 압축기용 더블 클러치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 회전 디스크와 제1 풀리 및 상기 제2 회전 디스크와 제2 풀리가 접하는 면 사이에는 0.01~1.5mm의 간격이 이격된 것을 특징으로 하는 차량 압축기용 더블 클러치.
KR1020100015659A 2010-02-22 2010-02-22 차량 압축기용 더블 클러치 Active KR100975831B1 (ko)

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