JP4268615B2 - フィールドコイルアセンブリの構造 - Google Patents

Description

本発明はフィールドコイルアセンブリの構造に係り、詳しくは、電子コイル体に供給される電源の遮断時に電子クラッチのオフノイズを遮断すると共に、サージ（Ｓｕｒｇｅ）電圧の発生による周辺機器などへの被害を抑えるダイオードおよびレジスタの取り付け構造を単純化させて取り付け性を高めると共に、部品点数の減少による製造コストが節減でき、自動生産が可能になるフィールドコイルアセンブリの構造に関する。

一般に、電子クラッチのフィールドコイルアセンブリは、電源供給時に巻線されたコイルの電磁気誘導によって磁場を形成し、これによる磁気力によりプーリの摩擦面側に圧縮機の駆動軸のハブディスクが吸引されて動力的に接続されることにより、エンジンによって回転するプーリの駆動力を圧縮機の駆動軸のハブディスクに伝える電気装置である。

併せて、前記コイルへの電源の供給有無に応じて、圧縮機への動力を断続して空調装置の冷房システムの作動を制御する役割を果たす。

この種の前記電子クラッチのフィールドコイルアセンブリは、図１および図２に示すように、電子コイルがリング状に巻線されてなる電子コイル体１１と；前記電子コイル体１１を収め、電子コイル体１１から引き出された一対の引出線１１ａと接続されたリードワイヤ１２が外部に露出されてなるボビン１３と；前記電子コイル体１１を内蔵しているボビン１３を収め、プーリ３に挿設されて圧縮機１に取り付けられるコアリング１４と；前記電子コイル体１１とボビン１３のコアリング１４からの離脱を防止するためにコアリング１４の開放面を封止するカバー１５と；を備えてなる。

そして、前記リードワイヤ１２の端部側には、別途の接続具（図示せず）などが設けられて外部電源が接続されたコネクタ５と接続されることにより、前記電子コイル体１１に磁場が形成される。

上記したフィールドコイルアセンブリ１０においては、前記電子コイル体１１への電源を遮断すれば、電子コイル体１１からサージ電圧および逆起電力が生じる。しかし、このようなサージ電圧および逆起電力が生じると、他の周辺機器に短絡を引き起こすなど悪影響を及ぼしてしまう。

このため、前記電子コイル体１１のリードワイヤ１２にダイオード２１を設けることにより、サージ(surge)電圧および逆起電力の発生を抑えて電圧を正常レベルに保持する。

一方、前記リードワイヤ１２にダイオード２１を取り付けると、サージ電圧および逆起電力の遮断により閉回路（Close circuit）が形成され、これにより、前記電子コイル体１１の残留電流による吸引力が僅かに働き、電源遮断時にプーリ３の摩擦面３ａからハブ４およびディスク４ａが容易に分離できなくなる。

すなわち、ダイオード２１による閉回路の形成によりハブ４およびディスク４ａがプーリ３の摩擦面３ａから徐々に分離されることにより、ハブ４およびディスク４ａとプーリ３の摩擦面３ａの摩擦騒音であるオフノイズ（Off noise）が生じることになる。

上記のようなクラッチのオフノイズを遮断するために、前記ダイオード２１にレジスタ２２をシリアルにて接続した状態で、これを前記リードワイヤ１２にパラレルにて接続して前記電子コイル体１１に残留している電流を前記レジスタ２２に吸収することにより、電源遮断時に前記電子コイル体１１に僅かに働いている吸引力が除去されて前記ハブ４のディスク４ａがプーリ３の摩擦面３ａから迅速に離れ、その結果、クラッチのオフノイズが遮断される。

このように、クラッチのオフノイズおよびサージ電圧の発生などを防ぐために、図３および図４に示すように、前記リードワイヤ１２にダイオード２１とレジスタ２２をパラレルにて接続する。すなわち、前記ダイオード２１とレジスタ２２は一側に延在した各リード線２３を互いに溶接してシリアルにて接続し、他側にそれぞれ延在したリード線２３ａは前記リードワイヤ１２にスプライス２４接続される。

そして、外部よりの保護および絶縁のために、１次的に前記スプライス２４連結部を被覆材２５により被覆した後、２次的に前記ダイオード２１およびレジスタ２２を被覆材２６により被覆し、次いで、前記被覆された個所を仕上げ被覆材２７に包んで最終的に仕上げる。

これは、前記リードワイヤ１２にダイオード２１のみ取り付ける場合にも同じ方法により接続および被覆される。

このため、従来のフィールドコイルアセンブリ１０におけるダイオード２１またはダイオード２１およびレジスタ２２の取り付けに当たり、その部品点数が多くて製造コストが増すだけではなく、複雑な製造工程により自動生産が不可であるという不都合があった。

本発明は、かかる従来の問題点を解決するためのもので、その目的は、前記フィールドコイルアセンブリにダイオードまたはダイオードおよびレジスタを取り付けるための構造を単純化させることにより、取り付け性を高めると共に、部品点数を減らし、製造工程を単純化させて製造コストの節減および自動生産が可能になるフィールドコイルアセンブリの構造を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、電子コイルが巻線されてなる電子コイル体と；前記電子コイル体を収め、一側に電子コイル体から引き出された一対の引出線が位置するスリーブ接続部を備えるコアリングと；前記スリーブ接続部内の引出線と接続される第１及び第２のターミナルの一端が収められて前記スリーブ接続部に接続される第１の接続部と、前記第１及び第２のターミナルの他端が収められて外部電源を供給するコネクタと接続される第２の接続部と、前記第１及び第２の接続部の間に形成され、前記第１及び第２のターミナルと接続されたダイオードを収める収納部が一体に射出成形されたスリーブと；を備えてなることを特徴とする。

以下、添付した図面に基づき、本発明の実施例を詳述する。

さらに、従来のものと同じ構成および作用についての重複説明は省く。

図５は、本発明の第１の実施例に係るフィールドコイルアセンブリを示す分解斜視図であり、図６は、本発明の第１の実施例に係るフィールドコイルアセンブリとダイオードおよびレジスタを内蔵したスリーブを示す斜視図であり、図７は、本発明の第１の実施例に係るスリーブが射出成形される前のターミナルとダイオードの接続関係を示す斜視図であり、図８は、本発明の第１の実施例に係るスリーブが射出成形される前のターミナルとダイオードおよびレジスタの接続関係を示す斜視図であり、図９は、図６において、スリーブの組付溝にダイオードおよびレジスタが組み付けられており、保護部材が形成される前の状態を示す平面図である。

図面に示すように、本発明の第１の実施例は、ハードシェル型であって、これによるフィールドコイルアセンブリ１００は、電子コイルがリング状に巻線されてなる電子コイル体１０１と、前記電子コイル体１０１を収め、一側に電子コイル体１０１から引き出された一対の引出線１０２が位置するスリーブ接続部１０８を備えるコアリング１１０と、一端が前記スリーブ接続部１０８に結合され、他端は外部電源を供給するコネクタ５と結合されて電源遮断時に生じるサージ電圧および逆起電流が防止可能にダイオード１４０を内蔵したスリーブ１２０と、を備える。

ここで、前記電子コイル体１０１は、ボビン１０５に収められた状態で前記コアリング１１０に収められ、前記電子コイル体１０１およびボビン１０５がコアリング１１０から離脱しないようにコアリング１１０の開放面はカバー１１５により覆われる。

そして、前記スリーブ１２０は、外部電源が前記電子コイル体１０１に供給されるように前記コネクタ５と前記引出線１０２を電気的に接続する第１及び第２のターミナル１３１，１３２を備える。

また、前記第１及び第２のターミナル１３１，１３２の一端が収められて前記スリーブ接続部１０８に接続される第１の接続部１３６と、前記第１及び第２のターミナル１３１，１３２の他端が収められて外部電源を供給するコネクタ５と接続される第２の接続部１３７と、前記第１及び第２の接続部１３６，１３７の間に形成され、前記第１及び第２のターミナル１３１，１３２と接続されたダイオード１４０を収める収納部１３５と、よりなるケース１３０を備える。

すなわち、前記ケース１３０の射出成形に当たり、前記第１及び第２のターミナル１３１，１３２を内蔵した状態で射出成形を行う。

そして、電源遮断時に電子クラッチからのオフノイズを抑えるためにレジスタ１４１をさらに備え、前記レジスタ１４１は、前記ダイオード１４０とシリアルにて接続される。

ここで、前記オフノイズが激しくない場合には、前記レジスタ１４１を設けなくても良い。

また、前記第１及び第２のターミナル１３１，１３２は、それぞれの一側に連結部１３３，１３４が延設されて前記ダイオード１４０に前記第１及び第２のターミナル１３１，１３２をパラレルにて接続させる。

さらに、前記ダイオード１４０とレジスタ１４１をシリアルにて接続して取り付ける場合には、スリーブ１２０の限られた空間内にコンパクトに取り付け可能に前記第１及び第２のターミナル１３１，１３２の連結部１３３，１３４の端部に形成された組付溝１３３ａ，１３４ａを前記ターミナルの長手方向に沿って配置することが好ましい。

ここで、前記連結部１３３，１３４の組付溝１３３ａ，１３４ａは、前記ケース１３０の射出成形時に前記収納部１３５において露出させ、このように露出された前記組付溝１３３ａ，１３４ａに前記ダイオード１４０またはダイオード１４０とレジスタ１４１の組立体の各リード線１４２を組み付ける。

このとき、前記組付溝１３３ａ，１３４ａに組み付けられたダイオード１４０は、前記収納部１３５の外則面から内側に向かって所定の深さだけ挿入された状態にあることが好ましい。

このように前記組付溝１３３ａ，１３４ａにダイオード１４０が組み付けられた後には、このダイオード１４０を外部から保護及び絶縁するために保護部材１５０が配置される。

前記保護部材１５０は、前記ケース１３０の収納部１３５に組み付けられたダイオード１４０を保護するための保護カバー１５０ａを結合して形成することもでき、前記収納部１３５に樹脂部材１５０ｂをモールドして形成することもできる。

前記樹脂部材１５０ｂのモールドに当たっては、前記収納部１３５に組み付けられたダイオード１４０側に溶融された状態の樹脂部材１５０ｂを入れてダイオード１４０を覆うため、樹脂部材１５０ｂが凝固された後の前記スリーブ１３０の外観がきれいに仕上げられる。

そして、前記スリーブ接続部１０８は、前記電子コイル体１０１を収めるボビン１０５の一側に前記引出線１０２と接続される接続ターミナル１０７が内蔵された突出接続部１０６を備えて前記突出接続部１０６と前記スリーブ１２０の第１の接続部１３６を接続させる。

ここで、前記突出接続部１０６は、前記コアリング１１０の貫通孔１１１に挿設される。

さらに、前記スリーブ１２０が前記突出接続部１０６に接続された状態で離脱しないように、前記コアリング１１０には突出接続部１０６の両側にそれぞれ締結突起１１２が形成され、前記スリーブ１２０の第１の接続部１３６側には前記締結突起１１２が締め付けられる締結溝１３６ａが形成される。

上記した如き本発明に係るフィールドコイルアセンブリの構造の作用について説明すれば、下記の通りである。

まず、前記スリーブ１２０の第１の接続部１３６を前記突出接続部１０６に接続し、第２の接続部１３７は前記外部電源が接続されるコネクタ５に接続する。これにより、外部電源が前記コネクタ５、スリーブ１２０、突出接続部１０６を順次に経ながら前記電子コイル体１０１に供給される。

このため、電源が供給されれば、前記ダイオード１４０の方向性によって前記ダイオード１４０およびレジスタ１４１には電流が流れなくなり、電源の遮断時に前記ダイオード１４０とレジスタ１４１が共に作動する。

すなわち、電源遮断時に前記電子コイル体１０１から生じる逆起電力とサージ電圧は前記ダイオード１４０により抑えられるが、このとき、電流が前記レジスタ１４１にも流れてダイオード１４０のみ取り付けられているときのゼロサージ電圧を防ぐことにより、ゼロサージ電圧よりはやや高くてダイオード１４０がないときのサージ電圧よりははるかに低いサージ電圧を形成する。

このため、逆起電力とサージ電圧の発生による周辺機器の破損が防止され、電源遮断時に前記電子コイル体１０１に残留している電流を前記レジスタ１４１が吸収することにより、電子クラッチのオフノイズが抑えられる。

このような前記スリーブ１２０は大量にて射出成形されて前記フィールドコイルアセンブリ１００の組立に当たり取り付け易くなるため、取り付け性が高められると共に、自動生産が可能になる。

併せて、単純化した構造を取ることにより、製造工程が短縮され、部品点数の減少による製造コストが節減される。

図１０は、本発明の第２の実施例に係るフィールドコイルアセンブリを示す分解斜視図であり、図１１は、図１０において、コアリングの貫通孔にスリーブが係合されてコイルの引出線とターミナルが接続された状態を示す部分断面図であり、図１２は、図１１におけるスリーブを示す平面図であって、以下、上記した第１の実施例と異なる構成についてのみ説明し、重複説明は省く。

図面に示すように、本発明の第２の実施例は、エポキシ型であって、これによるフィールドコイルアセンブリ１００は、電子コイルがリング状に巻線されてなる電子コイル体１０１と、前記電子コイル体１０１を収め、一側に電子コイル体１０１から引き出された一対の引出線１０２が位置するスリーブ接続部１０８ａを備えるコアリング１１０と、一端が前記スリーブ接続部１０８ａに結合され、他端は外部電源を供給するコネクタ５と結合されて電源遮断時に生じるサージ電圧および逆起電流が抑えられるようにダイオード１４０を内蔵したスリーブ１２０と、を備える。

ここで、前記電子コイル体１０１は、前記コアリング１１０に収めた後、エポキシ樹脂を入れて絶縁固定する。

そして、前記スリーブ接続部１０８ａは、前記コアリング１１０の外周面の一側に前記引出線１０２が通過する貫通孔１１１を形成して前記引出線１０２と前記スリーブ１２０の第１の接続部１３６を接続させる。

すなわち、上記した第１の実施例においては、前記ボビン１０５に形成された突出接続部１０６を前記コアリング１１０の貫通孔１１１に配置しているのに対し、第２の実施例においては、前記コアリング１１０の貫通孔１１１に前記スリーブ１２０の第１の接続部１３６を直接的に結合している。

このため、前記スリーブ１２０の第１の接続部１３６の下側面には前記コアリング１１０の貫通孔１１１に挿設可能に係合部１３６ｂが一体に形成される。

そして、前記コアリング１１０の貫通孔１１１に引き出された一対の引出線１０２を曲げ成形し、これを前記スリーブ１２０に設けられた第１及び第２のターミナル１３１，１３２と半田付けまたは溶接などにより接合する。

一方、前記スリーブ１２０の第１の接続部１３６の上面には、前記引出線１０２と第１及び第２のターミナル１３１，１３２を接合するために通孔１３６ｃを形成することが好ましい。

また、前記引出線１０２と第１及び第２のターミナル１３１，１３２を接合した後、外部からの保護及び絶縁のために前記通孔１３６ｃに樹脂部材をモールド成形するか、あるいは、保護カバーを取り付ける。

以上述べたように、本発明に係るフィールドコイルアセンブリの構造は、電子クラッチのサージ電圧およびオフノイズの発生を抑えるダイオードとレジスタを内蔵したスリーブの構造を単純化させて電子コイル体の引出線または引出線と接続された突出接続部とコネクタとの間に脱着自在に取り付けることにより、取り付け性が高められ、部品点数が減ると共に、製造工程が単純化して製造コストの節減および自動生産が図れる。

図１は、通常の圧縮機を示す部分断面図である。 図２は、従来のフィールドコイルアセンブリを示す分解斜視図である。 図３は、従来のフィールドコイルアセンブリのリードワイヤにダイオードおよびレジスタが接続された後、仕上げ被覆材により被覆された状態を示す斜視図である。 図４は、従来のダイオードとレジスタの接続状態を示す斜視図である。 図５は、本発明の第１の実施例に係るフィールドコイルアセンブリを示す分解斜視図である。 図６は、本発明の第１の実施例に係るフィールドコイルアセンブリとダイオードおよびレジスタを内蔵したスリーブを示す斜視図である。 図７は、本発明の第１の実施例に係るスリーブが射出成形される前のターミナルとダイオードの接続関係を示す斜視図である。 図８は、本発明の第１の実施例に係るスリーブが射出成形される前のターミナルとダイオードおよびレジスタの接続関係を示す斜視図である。 図９は、図６において、スリーブの組付溝にダイオードおよびレジスタが組み付けられており、保護部材が形成される前の状態を示す平面図である。 図１０は、本発明の第２の実施例に係るフィールドコイルアセンブリを示す分解斜視図である。 図１１は、図１０において、コアリングの貫通孔にスリーブが係合されてコイルの引出線とターミナルが接続された状態を示す部分断面図である。 図１２は、図１１におけるスリーブを示す平面図である。

符号の説明

１ 圧縮機
２ プーリ
５ コネクタ
１００ フィールドコイルアセンブリ
１０１ 電子コイル体
１０２ 引出線
１０５ ボビン
１０６ 突出接続部
１０７ 接続ターミナル
１０８，１０８ａ スリーブ接続部
１１０ コアリング
１１１ 貫通孔
１１２ 締結突起
１１５ カバー
１２０ スリーブ
１３０ ケース
１３１ 第１のターミナル
１３２ 第２のターミナル
１３３，１３４ 連結部
１３３ａ，１３４ａ 組付溝
１３５ 収納部
１３６ 第１の接続部
１３６ａ 締結溝
１３６ｂ 係合部
１３６ｃ 通孔
１３７ 第２の接続部
１４０ ダイオード
１４１ レジスタ
１４２ リード線
１５０ 保護部材

Claims (7)

1. 電子コイルが巻線されてなる電子コイル体（１０１）と；
   前記電子コイル体（１０１）を収め、一側に電子コイル体（１０１）から引き出された一対の引出線（１０２）が位置するスリーブ接続部（１０８）を備えるコアリング（１１０）と；
   前記スリーブ接続部（１０８）内の引出線（１０２）と接続される第１及び第２のターミナル（１３１）（１３２）の一端が収められて前記スリーブ接続部（１０８）に接続される第１の接続部（１３６）と、前記第１及び第２のターミナル（１３１）（１３２）の他端が収められて外部電源を供給するコネクタ（５）と接続される第２の接続部（１３７）と、前記第１及び第２の接続部（１３６）（１３７）の間に形成され、前記第１及び第２のターミナル（１３１）（１３２）と接続されたダイオード（１４０）を収める収納部（１３５）が一体に構成されたケース（１３０）を備えたスリーブ（１２０）；を含めて構成され、
   前記スリーブ接続部は前記引出線（１０２）と繋がる接続ターミナル（１０７）が内蔵されていて、前記電子コイル体（１０１）を収めるボビン（１０５）の一側に突出成型され、前記コアリング（１１０）に対して垂直に突出される突出接続部（１０６）を備え、前記スリーブ（１２０）の第１の接続部（１３６）が前記突出接続部（１０６）の突出方向に対し、垂直方向にスライディングされて前記突出接続部（１０６）と接続するようになることを特徴とするフィールドコイルアセンブリの構造。
2. 前記ダイオード（１４０）とシリアルにて接続されるようにレジスタ（１４１）をさらに備えることを特徴とする請求項１記載のフィールドコイルアセンブリの構造。
3. 前記第１及び第２のターミナル（１３１）（１３２）は、それぞれ一側に連結部（１３３）（１３４）を延設して前記ダイオード（１４０）に前記第１及び第２のターミナル（１３１）（１３２）をパラレルにて接続させることを特徴とする請求項１記載のフィールドコイルアセンブリの構造。
4. 前記ダイオード（１４０）にレジスタ（１４１）をシリアルにて接続すると共に、前記第１及び第２のターミナル（１３１）（１３２）の連結部（１３３）（１３４）の端部に形成された組付溝（１３３ａ）（１３４ａ）が前記ターミナルの長手方向に沿って配置されることを特徴とする請求項３記載のフィールドコイルアセンブリの構造。
5. 前記収納部（１３５）は、前記ダイオード（１４０）を外部から保護する保護部材（１５０）をさらに備えることを特徴とする請求項１記載のフィールドコイルアセンブリの構造。
6. 前記保護部材（１５０）は、前記ケース（１３０）の収納部（１３５）に取り付けられる保護カバー（１５０ａ）であることを特徴とする請求項５記載のフィールドコイルアセンブリの構造。
7. 前記保護部材（１５０）は、前記ケース（１３０）の収納部（１３５）に樹脂部材（１５０ｂ）をモールド成形してなることを特徴とする請求項５記載のフィールドコイルアセンブリの構造。

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