KR100484939B1 - 전자클러치 조립체의 요오크어셈블리 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 전자클러치 조립체의 요오크어셈블리 제조방법에 관한 것으로서, 특히, 자동차의 압축기를 구동하기 위한 전자식클러치 조립체에서 로터(Rotor)의 일측에 설치되는 아마츄어(Armature)에 판스프링 날개부의 끼움공으로 리벳이 다수 고정되고, 상기 판스프링의 중심부분에는 로터의 중심부에 베어링에 의하여 회전가능하게 설치되는 보스에 고정되도록 보스고정볼트로 체결하므로 클러치조립체에 가하여지는 충격 혹은 진동에 의하여 상기 리벳이 풀려지는 것을 방지하므로 고속운동성능을 향상하고, 클러치조립체의 내구성을 증대하도록 하는 매우 유용하고 효과적인 발명에 관한 것이다.

Description

전자클러치 조립체의 요오크어셈블리 제조방법 { Method For Manufacturing Yoke Assembly Of Eletro Clutch Assembly }

본 발명은 자동차용 전자식 클러치조립체(Electro Clutch Assembly)에 관한 것으로, 특히, 클러치조립체의 원벨트타입의 로터의 외측홈부에 설치되는 요오크어셈블리(Yoke Assembly)를 가공함에 있어서, 금속소재를 단조가공을 통하여 일정한 형상을 미리 형성한 후, 세부적인 가공공정을 거쳐 외측홈부 및 내측홈부를 형성하고, 요오크의 외측홈부 내에 코일을 와인딩하여 수지재로 몰딩하여 고정하므로 견고하고 내구성이 우수한 요오크어셈블리를 제조하도록 하는 전자클러치 조립체의 요오크어셈블리 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 전자클러치(Electro Clutch)는, 주로 공기압축기(Air Compressor)를 압축하기 위하여 풀리기능을 포함하여 내부에 전기적인 온/오프장치를 내장하여 공기압축기의 운전 및 정지 기능을 수행하도록 하는 전자 및 전자 제어장치이다.

특히, 자동차용(특히, 버스용)으로 사용되는 전자클러치는, 일반적으로 자동차용 엔진의 메인풀리에서 지지풀리로 동력을 전달하여 주고, 이 지지풀리에서 재차 동력을 압축기용 클러치 조립체로 전달하여 공기 압축기를 온/오프하여 작동하도록 구성하였다.

도 1은 종래의 전자클러치 조립체의 설치 상태를 보인 도면이고, 도 2는 종래의 전자클러치 조립체의 분해 사시도이고, 도 3은 종래의 전자클러치 조립체의 조립 상태 사시도이고, 도 4는 종래의 전자클러치 조립체의 조립 상태 단면도이다.

종래의 자동차용 전자클러치 조립체(12)의 구성을 살펴 보면, 엔진의 동력을 전달 받아 회전하는 메인풀리(2)와; 상기 메인풀리(2)의 풀리홈에 감겨져 있는 메인벨트(4)로 동력을 전달 받아서 공회전 하도록 지지하는 지지풀리(6)와; 상기 지지풀리(6)의 공회전을 압축기벨트(8)로 전달받아서 동력을 전달하거나 동력 전달을 차단하여 공기압축기(10)를 가동을 온/오프하도록 제어하는 전자클러치 조립체(12)로 구성된다.

상기 전자클러치 조립체(12)는, 상기 압축기벨트(8)가 벨트홈(16)에 감겨져서 회전하는 로터(14)와; 상기 로터(14)의 측면 외측홈부(21)에 일정한 간극을 갖도록 삽입되어지고, 공기압축기(10)의 일측면에 브라켓트(50)에 의하여 고정되는 요오크(18)와; 상기 요오크(18)의 내부에 감겨진 상태로 설치되어 배선(19)으로부터 전기를 공급받아서 전자기력을 발생하는 코일(20)과; 상기 로터(14)의 일측면부에 설치되고, 상기 코일(30)에 가하여지는 전자기력의 단락에 의하여 회전하는 로터(14)에 접촉되거나 분리되어져 동력을 전달하거나 차단하는 아마츄어(22)와; 상기 아마츄어(22)의 나사공(23)에 날개부(27)의 끼움공(25)을 통하여 다수의 체결볼트(26)가 체결 고정되고, 중심부분은 압축기회전축(40)에 고정된 보스(28)의 끼움공(31)으로 끼워진 다수의 보스고정볼트(32)에 의하여 체결 고정되어 상기 로터(14)에 대하여 아마츄어(22)가 항상 분리되려는 탄성력을 가하는 판스프링(24)으로 구성된다.

그리고, 상기 로터(14)의 내측홈부(17)에는 상기 보스(28)와의 마찰을 방지하기 위하여 베어링(30)이 설치되어진다.

이와 같이 구성된 상태에서, 종래의 전자클러치 조립체(12)의 사용 상태를 살펴 보도록 한다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 자동차엔진의 메인풀리(2)의 동력은 메인벨트(4)를 통하여 일정 간격 이격되어 설치되는 지지풀리(6)에 전달되어진다.

그리고, 상기 지지풀리(6)에서 공회전 상태의 동력을 압축기벨트(8)를 통하여 로터(14)의 벨트홈(16)에 감겨지면서 상기 클러치조립체(12)를 회전시키게 된다.

이와 같은 상태에서, 상기 클러치조립체(12)의 로터(14)는 항상 회전하는 상태로 있으며, 상기 로터(14)의 외측홈부(21)에 일정한 간극을 가지고 설치되는 요오크(18)는, 상기 공기압축기(10)에 고정된 브라켓트(50)에 지지되어져 고정된 상태로 있게 된다.

그리고, 상기 로터(14)의 전면부분에 일정 간격 이격되어져 있는 아마츄어(22)는, 상기 판스프링(24)의 탄성력에 의하여 항상 분리되는 상태로 있게 되고, 상기 판스프링(24)의 중심부분은 보스고정볼트(32)에 의하여 보스(28)에 체결되는 상태로 있게 된다.

한편, 상기 공기압축기(10)를 구동하고자 한다면, 상기 배선(19)을 통하여 전원을 공급하게 되면, 요오크(18)의 내부에 설치된 코일(20)을 통하여 전기가 통전되면서 전자기력이 발생되어지게 되고, 이러한 전자기력에 의하여 상기 로터(14)에 대하여 일정 간격 이격된 상태로 정지되어져 있는 아마츄어(22)를 당겨주면서 로터(14)로 부착시켜 같이 회전시키게 된다.

이 때, 상기 아마츄어(22)는 보스(28)에 고정되어 외측으로 탄성력을 발휘하여 아마츄어(22)를 상기 로터(14)로 부터 분리하고 있는 판스프링(24)의 탄성력을 이기게 되면서 상기 로터(14)에 아마츄어(22)가 접촉되어진다.

그리고, 상기 아마츄어(22)가 상기 로터(14)에 접촉되어지면서 마찰력에 의하여 상기 아마츄어(22)를 회전시키게 되고, 상기 아마츄어(22)의 회전은 체결볼트(26)에 의하여 고정된 판스프링(24)을 통하여 전달되어 보스(28)를 회전시켜 압축기회전축(40)을 구동하여 상기 공기압축기(10)를 작동시키게 된다.

그리고, 상기 공기압축기(10)를 작동하다가 정지시키고자 한다면, 상기 배선(19)을 통하여 인가되는 전원을 차단하게 되면, 코일(20)에서 발생되는 전자기력이 사라지게 되므로 판스프링(24)의 탄성력을 이기면서 로터(14)의 전면으로 당겨져 있던 아마츄어(22)가 상기 판스프링(24)의 탄성복원력에 의하여 원상태로 복귀되어 상기 압축기회전축(40)의 회전을 정지시키고, 공기압축기(10)의 작동을 정지하게 된다.

그런데, 상기한 바와 같이, 종래의 자동차용(특히, 버스용)으로 사용되는 전자클러치 조립체는, 로터(14)에 형성되는 벨트홈(16)을 2개 이상의 홈을 형성하여 사용하여야 하므로 전체적으로 클러치조립체(12)의 크기가 커지고 그 내부에 설치되는 요오크(18)와 그 내부에 설치되는 코일(20)의 조립성 및 설치 상태가 저하되는 문제점을 지닌다.

한편, 요오크(18)의 내부에 설치되는 코일(20)이 견고하게 고정되지 못할 뿐만아니라 클러치조립체의 로터를 원벨트홈으로 개선하여 메인풀리의 압축기벨트에 의해 직접적으로 동력을 전달받는 개선된 시스템을 개발할 필요성이 대두되고, 또한, 이에 따라 새로운 요오크 및 코일로 이루어진 요오크어셈블리를 개발할 필요성이 제기 되었다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로서, 클러치조립체의 원벨트타입의 로터의 외측홈부에 설치되는 요오크어셈블리(Yoke Assembly)를 가공함에 있어서, 금속소재를 단조가공을 통하여 일정한 형상을 미리 형성한 후, 세부적인 가공공정을 거쳐 외측홈부 및 내측홈부를 형성하고, 요오크의 외측홈부 내에 코일을 와인딩하여 수지재로 몰딩하여 고정하므로 견고하고 내구성이 우수한 요오크어셈블리를 제조하도록 하는 것이 목적이다.

이러한 목적은, 압축기벨트가 벨트홈에 감겨져서 회전하는 로터의 일측면 외측홈부에 일정한 간극을 갖도록 삽입되어지고, 공기압축기의 일측면에 브라켓트에 의하여 고정되어 내부에 전자기력을 발생하는 코일을 구비하는 요오크어셈블리에 있어서, 상기 금속소재를 단조가공하여 일정한 형태를 갖는 요오크로 형성한 후, 코일이 삽입되는 요오크의 외측홈부를 절삭하여 외경을 가공하는 단계와; 상기 단계 후에 상기 요오크의 중심부분에 보스와 베어링이 설치되는 내측홈부를 절삭하여 내경을 가공하는 단계와; 상기 단계 후에 상기 내측홈부에 연속하여서 일정한 단차를 갖도록 하는 조립홈부를 형성하는 단계와; 상기 단계 후에 상기 요오크의 외측홈부에 드릴구멍을 형성한 후, 도금을 하는 단계와; 상기 단계 후에 상기 요오크의 외측홈부에 와인딩한 코일을 삽입하고, 상기 드릴구멍으로 배선을 인출하여 수지를 도포하여 코일을 외측홈부에 견고하게 고정하는 단계와; 상기 단계 후에 상기 요오크에 코일이 설치된 요오크어셈블리를 자연상태에서 숙성하여 건조한 후, 전기성능을 검사하는 단계를 포함하여 이루어진 전자클러치 조립체의 요오크어셈블리 제조방법을 제공함으로써 달성된다.

그리고, 상기 요오크의 외측홈부에 코일을 수지로 몰딩할 때, 에폭시(Epoxy) 수지로 몰딩하는 것이 바람직하다.

상기 에폭시 수지에 경화제를 포함하여 몰딩하는 것이 바람직 하다.

한편, 상기 요오크의 외측홈부에 코일을 수지로 몰딩할 때, 수지의 몰딩시간은 3분 내지 7분 이고, 몰딩되는 두께는 1.2 ∼ 1.7mm로 형성하도록 한다.

그리고, 상기 코일에 몰딩된 수지를 건조할 때, 10℃ 이상의 온도로, 10 ∼ 14 시간범위에서 진행하는 것이 바람직 하다.

그리고, 상기 요오크에 코일이 설치된 오오크어셈블리의 전기성능 검사는, 9.5Ω±10%의 저항과, 2.4A ±10%의 소비전류와, 10MΩ의 절연저항을 기준으로 하여 측정하도록 한다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 전자클러치 조립체의 설치 상태를 보인 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 전자클러치 조립체의 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 전자클러치 조립체의 조립 상태 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 전자클러치 조립체의 조립 상태 단면도이다. 도 8 내지 도 11은 본 발명에 따른 전자클러치 조립체의 요오크어셈블리 제조방법을 순차적으로 표시한 도면이다.

본 발명의 구성은, 압축기벨트(8)가 벨트홈(112)에 감겨져서 회전하는 로터(110)와; 상기 로터(110)의 일측면 외측홈부(103)에 일정한 간극을 갖도록 삽입되어지고, 공기압축기(10)의 일측면에 브라켓트(170)에 의하여 고정되는 요오크(102)와; 상기 요오크(102)의 내부에 감겨진 상태로 설치되어 배선(106)으로 부터 전기를 공급받아서 전자기력을 발생하는 코일(104)과; 상기 로터(110)의 일측면부에 설치되고, 상기 코일(104)에 가하여지는 전자기력의 단락에 의하여 회전하는 로터(110)에 접촉되거나 분리되어져 동력을 전달하거나 차단하는 아마츄어(120)와; 상기 아마츄어(120)에 고정되고, 중심부분은 압축기회전축(134)에 고정된 보스(130)에 끼움공(142)으로 끼워진 다수의 보스고정볼트(160)에 의하여 체결 고정되어 상기 로터(110)에 대하여 아마츄어(120)가 항상 분리되려는 탄성복원력을 가하는 판스프링(140)으로 구성된 전자클러치 조립체(100)에 있어서, 상기 판스프링(110)의 날개부(143)에 형성되는 끼움공(142)과; 상기 판스프링(110)의 끼움공(142)에 대응하는 위치에 상기 아마츄어(120)에 형성되는 리벳고정홀(122)과; 상기 리벳고정홀(122)의 배면에 외측으로 갈수록 확장되도록 경사져서 형성되는 경사면부(124)와; 상기 판스프링(110)의 끼움공(142)과 상기 아마츄어(120)의 리벳고정홀(122)로 삽입되어져서 판스프링(110)과 아마츄어(120)를 서로 결합하는 리벳(150)으로 구성된다.

그리고, 상기 판스프링(140)에 리벳머리부(154)가 위치하고, 상기 아마츄어(120)의 경사면부(124)에 리벳고정부(156)가 고정되어진다.

그리고, 상기 판스프링(140)과 리벳머리부(154) 사이에는 스프링와셔(152)가 설치되어져서 판스프링(140)과 리벳머리부(154) 사이에 완충을 수행하도록 한다.

그리고, 상기 리벳(150)의 리벳고정부(156)는, 아마츄어(120)의 배면과 동일한 평면에 형성되어 외부로 노출되는 것을 방지하도록 한다.

상기 로터(110)의 벨트홈(112)은, 하나의 압축기벨트(8)가 감겨질 수 있도록 하나의 벨트홈부를 형성하도록 한다.

이하, 도 8 내지 도 12는 본 발명에 따른 전자클러치 조립체의 요오크어셈블리 제조방법을 순차적으로 표시한 도면이다.

요오크 어셈블리의 제조방법을 살펴 보면, 도 8에 도시된 바와 같이, 일정한크기의 금속소재를 단조가공하여 일정한 형태를 갖는 요오크(102)로 형성한 후, 코일(104)이 삽입되는 요오크(102)의 외측홈부(103)를 절삭하여 외경을 가공하도록 한다.

그리고, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 단계 후에 상기 요오크(102)의 중심부분에 보스(130)와 베어링(170)이 설치되는 내측홈부(105)를 절삭하여 내경을 가공하도록 한다.

그리고, 도 10에 도시된 바와같이, 상기 단계 후에 상기 내측홈부(105)에 연속하여서 일정 단차를 갖도록 하는 조립홈부(107)를 형성하도록 한다.

그리고, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 단계 후에 상기 요오크(102)의 외측홈부(103)에 드릴구멍(106)을 형성한 후, 도금을 하도록 한다.

그리고, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 단계 후에 상기 요오크(102)의 외측홈부(103)에 와인딩한 코일(104)을 삽입하고, 상기 드릴구멍(106)으로 배선을 인출한 후, 수지를 도포하여 코일(104)을 외측홈부(103)에 견고하게 고정하도록 한다.

상기 요오크(102)의 외측홈부(103)에 코일(104)을 수지로 몰딩할 때, 에폭시 수지로 몰딩하도록 하고, 상기 에폭시 수지에 경화제를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 요오크(102)의 외측홈부(103)에 코일(104)을 수지로 몰딩할 때, 수지의 몰딩시간은 3분 내지 7분 이고, 몰딩되는 두께는 1.2 ∼ 1.7mm인 것이 바람직 하다.

특히, 코일(104)에 도포되는 수지의 몰딩시간은 5분이 가장 바람직하고, 몰딩되는 두께는 1.5mm인 것이 가장 바람직 하다.

또한, 상기 단계 후에 상기 요오크(102)에 코일(104)이 설치된 요오크어셈블리를 자연상태에서 숙성하여 건조한 후, 전기성능을 검사하도록 한다.

이 때, 상기 코일(104)에 몰딩된 수지를 건조할 때, 10℃ 이상의 온도로, 10 ∼ 14 시간범위에서 진행하도록 한다.

그리고, 상기 요오크(102)에 코일(104)이 설치된 오오크어셈블리의 전기성능 검사는, 9.5Ω±10%의 저항과, 2.4A ±10%의 소비전류와, 10MΩ의 절연저항을 기준으로 하여 측정하도록 한다.

그 이외에 상기 요오크어셈블리에 커넥터등을 연결하는 등의 후속공정을 진행하도록 한다

따라서, 상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자클러치 조립체의 요오크어셈블리 제조방법에 의하면, 클러치조립체의 원벨트타입의 로터의 외측홈부에 설치되는 요오크어셈블리(Yoke Assembly)를 가공함에 있어서, 금속소재를 단조가공을 통하여 일정한 형상을 미리 형성한 후, 세부적인 가공공정을 거쳐 외측홈부 및 내측홈부를 형성하고, 요오크의 외측홈부 내에 코일을 와인딩하여 수지재로 몰딩하여 고정하므로 견고하고 내구성이 우수한 요오크어셈블리를 제조하도록 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

도 1은 종래의 전자클러치 조립체의 설치 상태를 보인 도면이고,

도 2는 종래의 전자클러치 조립체의 분해 사시도이고,

도 3은 종래의 전자클러치 조립체의 조립 상태 사시도이고,

도 4는 본 발명에 따른 전자클러치 조립체의 설치 상태를 보인 도면이고,

도 5는 본 발명에 따른 전자클러치 조립체의 분해 사시도이고,

도 6은 본 발명에 따른 전자클러치 조립체의 조립 상태 사시도이고,

도 7은 본 발명에 따른 전자클러치 조립체의 조립 상태 단면도이고,

도 8 내지 도 11은 본 발명에 따른 전자클러치 조립체의 요오크어셈블리 제조방법을 순차적으로 표시한 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

2 : 메인풀리 4 : 메인벨트

6 : 지지풀리 8 : 압축기벨트

10 : 압축기 100 : 압축기조립체

102 : 요오크 104 : 코일

110 : 로터 112 : 벨트홈

120 : 아마츄어 122 : 리벳고정홀

124 : 경사면부 130 : 보스

132 : 나사공 140 : 판스프링

142 : 끼움공 150 : 리벳

152 : 와셔 154 : 리벳머리부

156 : 리벳고정부 160 : 보스고정볼트

Claims (6)

1. 금속소재를 단조가공하여 일정한 형태를 갖는 요오크(102)로 형성한 후, 코일(104)이 삽입되는 요오크(102)의 외측홈부(103)를 절삭하여 외경을 가공하는 단계와; 상기 단계 후에 상기 요오크(102)의 중심부분에 보스(130)와 베어링(170)이 설치되는 내측홈부(105)를 절삭하여 내경을 가공하는 단계와; 상기 단계 후에 상기 내측홈부(105)에 연속하여서 일정 단차를 갖도록 하는 조립홈부(107)를 형성하는 단계와; 상기 단계 후에 상기 요오크(102)의 외측홈부(103)에 드릴구멍(106)을 형성한 후, 도금을 하는 단계와; 상기 단계 후에 상기 요오크(102)의 외측홈부(103)에 와인딩한 코일(104)을 삽입하고, 상기 드릴구멍(106)으로 배선을 인출한 후, 수지를 도포하여 코일(104)을 외측홈부(103)에 견고하게 고정하는 단계와; 상기 단계 후에 상기 요오크(102)에 코일(104)이 설치된 요오크어셈블리를 자연상태에서 숙성하여 건조한 후, 전기성능을 검사하는 단계를 포함하여 이루어진 전자 클러치 조립체 제조방법에 있어서,

   상기 상기 요오크(102)의 외측홈부(103)에 코일(104)을 수지로 몰딩할 때, 수지의 몰딩시간은 3분 내지 7분 이고, 몰딩되는 두께는 1.2 ∼ 1.7mm로 형성하고, 상기 코일(104)에 몰딩된 수지를 건조할 때, 10℃ 이상의 온도로, 10 ∼ 14 시간범위에서 진행하며, 상기 요오크(102)에 코일(104)이 설치된 오오크어셈블리의 전기성능 검사는, 9.5Ω±10%의 저항과, 2.4A ±10%의 소비전류와, 10MΩ의 절연저항을 기준으로 하여 측정하는 것을 특징으로 하는 전자클러치 조립체의 요오크어셈블리 제조방법.
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