KR100547042B1 - 방전소자부의 내장형 설치구조 및 설치방법 - Google Patents

방전소자부의 내장형 설치구조 및 설치방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마그네틱 클러치 필드코일조립체에 연결되는 방전소자부의 내장형 설치구조 및 설치방법에 관한 것으로,
전원차단시에 마그네틱 클러치 필드코일조립체의 코일에서 발생되는 역기전압을 차단시키기 위하여 상기 필드코일조립체에 연결되는 방전소자부의 설치구조에 있어서,
방전소자부가, 상기 필드코일조립체의 하우징(10) 내에 설치되며, 외주면에 코일(30)이 감겨진 보빈(20)의 플랜지(21) 일측면에 설치되는 것을 특징으로 하므로,
저항체 및 다이오드를 효과적으로 보호할 수 있을 뿐 아니라, 별도의 실링부재가 요구되지 않으므로 제조비용이 절감되며, 실링효율이 크게 향상되는 효과가 있다.
방전소자부, 하우징, 보빈, 플랜지, 코일, 코일선, 저항체, 다이오드, 실링부재

Description

방전소자부의 내장형 설치구조 및 설치방법{INSTALLATION STRUCTURE OF BUILT-IN TYPE FOR DISCHARGE ELEMENT PART AND INSTALLING METHOD THEREOF}
도 1은, 통상의 자동차용 에어콘에 사용되는 압축기의 분해 사시도,
도 2는, 도 1의 압축기의 결합 측면도,
도 3은, 종래의 마그네틱 클러치 필드코일조립체에 연결되는 방전소자부의 설치구조를 나타내는 개략도 및 요부확대도,
도 4는, 마그네틱 클러치 필드코일조립체에 적용되는 방전회로의 종류를 나타낸 도면,
도 5는, 본 발명의 방전소자부 내장형 설치구조를 나타내는 마그네틱 클러치 필드코일조립체의 분해사시도,
도 6은, 코일선과 방전소자부의 결합관계 및 방전소자부의 구성을 나타내는 도면,
도 7은, 본 발명방법에 의하여 방전소자부가 설치된 것을 나타내는 필드코일조립체의 일부 절개된 결합사시도,
도 8은, 본 발명방법에 의하여 방전소자부가 설치된 것을 나타내는 다른 필드코일조립체의 일부 절개된 결합사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
3;필드코일조립체, D;방전소자부,
10;하우징, 20:보빈,
21:플랜지, 22:걸림가이드,
23,24:끼움가이드, 30;코일,
31;코일 양단부 40;코일선,
42;절연피복, 50;저항체,
60;다이오드, 70;압축기 본체연결부,
80;전원연결부, C1,C2,C3,C4;연결부
R;리드선
본 발명은 자동차의 에어콘 등에 사용되는 마그네틱 클러치 필드코일조립체에 연결되는 방전소자부의 설치구조 및 설치방법에 관한 것으로, 특히 리드선에 연결되는 방전소자부를 필드코일조립체의 내부에 설치하는 방전소자부의 내장형 설치구조 및 설치방법에 관한 것이다.
도 1 및 도 2는 일반적인 자동차용 에어콘에서 사용되는 압축기를 나타낸 것이다. 압축기는 본체(1), 본체의 압축기 축(2)에 순차적으로 결합되는 마그네틱 클러치 필드코일조립체(3), 압축기 풀리(4), 디스크(5) 등으로 이루어져 있다. 디스 크(5)는 압축기 풀리(4)와 일정간격 떨어져 있다가, 필드코일조립체(3)의 리드선(3c)을 전원과 연결시키면 필드코일조립체(3) 내부의 코일로부터 발생하는 전자기력에 의하여, 압축기 풀리(4)에 밀착됨과 동시에 압축기 축(2)에 결합된다. 디스크(5)가 결합된 압축기 축(2)은 풀리(4)의 회전력을 전달받아 회전되며, 압축기 본체(1) 내의 냉매를 압축하게 된다.
상기 필드코일조립체 하우징의 내부에는, 코일이 감겨진 보빈이 수납되어 있으며 상기 코일의 양단은, 도 3에 도시된 바와 같이, 리드선(3C,3C')에 의하여 압축기 본체(1) 또는 전원에 연결된다(6은 전원연결부, 7은 본체연결부이다).
한편, 전원이 꺼질 때(즉, 필드코일조립체 오프(off) 시) 순간적으로 발생되는 과도한 역기전압이, 필드코일조립체(3)에 연결된 리드선(3C,3C')을 타고 자동차의 전장(全長)으로 흐를 경우에는 필드코일조립체 및 자동차의 전장에 설치된 장치에 손상을 줄 염려가 있다. 이 때문에, 필드코일조립체 오프(off)시 발생되는 역기전압이 자동차의 전장 쪽으로 흐르는 것을 차단하기 위해서, 필드코일조립체에 연결되는 리드선에 방전소자가 내장된 방전소자부(D)를 설치하여 도 4에 도시된 것과 같은 다양한 종류의 방전회로를 구성하고 있다.
방전회로의 종류는 설치되는 방전소자의 종류에 따라 바리스터(varistor)타입, 레지스터(resistor)타입, 다이오드(diode)타입, 제노다이오드(zeno diode)타입, 콘덴서(condenser)타입(각각 도 4의 a~e에 대응됨) 등이 있다. 예컨대, 방전소자로서 방향성이 있는 다이오드(8)를 설치한 경우, 자동차 전장으로 흐르던 전압은 필드코일조립체(3) 내부로만 흐르게 되어(즉, 오픈(open)회로가 클로즈(close)회로 로 변환되어) 자동차 전장으로 흐르는 전압이 차단되며, 이 때 다이오드(8)에 연결된 저항체(9)에 의하여, 필드코일조립체(3) 내부에서 발생하는 잔류자장에 의한 전자기적 에너지가 소모되는 것이다(도 3 및 도 4b의 레지스터타입 참조).
그런데, 종래에는 방전소자부(D)를 필드코일조립체(3) 외부로 인출된 리드선(3C,3C')에 연결하고, 도 3(a)와 같은 열수축튜브나, 도 3(b)와 같은 몰딩체로 실링함으로써, 방전소자부(D)를 필드코일조립체(3)의 외부에 설치하고 있었다.
그러나, 이러한 방식으로 방전소자부(D)를 필드코일조립체 외부에 설치할 경우에는, 이하와 같은 단점이 있었다.
첫째, 비록 실링부재로 감싸져 있지만, 방전소자(예컨대, 저항체 및 다이오드)가 필드코일조립체와 압축기 사이의 공간에 위치하고 있으므로, 차량 내부의 열에 의하여 방전소자부(D)(혹은 방전회로)가 손상될 위험이 있다. 특히, 차량의 진동에 의하여 리드선이 지속적으로 진동될 경우에는 예컨대, 리드선과 다이오드 및 저항체의 각 연결접합부에서 접속불량이 일어날 위험이 있다.
둘째, 방전소자부(D)를 밀봉하기 위한 별도의 실링부재를 사출성형하여야 할 뿐 아니라, 이를 위한 별도의 금형이 필요하게 되어 제조비용이 증가하게 된다.
둘째, 상기 실링부재 때문에 다른 부품을 설치할 공간이 작아질 뿐 아니라, 다른 부품을 설치하기 위하여 리드선을 구부려야 할 경우에도, 실링부재로 인하여 리드선을 굽히기 어렵다.
본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 방전소자부를 필드코일조립체의 내부에 설치함으로써, 방전소자부를 효과적으로 보호하고 제조비용을 저감시키면서도 실링효율과 부품설치의 자유도를 향상시킨 방전소자부이 내장형 설치구조 및 설치방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 방전소자부의 내장형 설치구조는,
전원차단시에 마그네틱 클러치 필드코일조립체의 코일에서 발생되는 역기전압을 차단하기 위하여 상기 필드코일조립체에 연결되는 방전소자부의 설치구조에 있어서,
방전소자부가, 상기 필드코일조립체의 하우징 내에 설치되며, 하우징의 수납면과 대향하는 보빈의 플랜지 일측면에 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 방전소자부는, 하우징 외부로 인출된 리드선에 양단이 각각 연결되고, 플랜지의 테두리를 따라 연장되어 플랜지 일측면에 설치되는 코일선의 중도부에 연결될 수 있다.
또한, 상기 방전소자부에는, 절연재질의 피복을 입히는 것이 좋다.
한편, 상기 보빈은, 외주면 양측에 플랜지가 형성된 채널형 보빈일 수 있으며, 이 때 상기 코일선은 플랜지 중 하우징의 수납면에 대향하는 쪽의 플랜지 일측면에 결합되는 것이 바람직하다.
방전회로의 종류 및 구성에 따라서, 상기 방전소자부는, 다이오드, 바리스터, 콘덴서, 저항체 중의 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 방전소자부 설치방법은, 코일이 감겨진 보빈의 플랜지 일측면에 방전소자부가 연결된 코일선을 결합하는 단계와;
상기 코일의 양단부, 코일선의 양단 및 리드선의 단부를 동시에 결합하는 단계와;
코일선이 결합된 플랜지 일측면이 하우징의 수납면에 대향하도록 상기 보빈을 하우징에 수납함과 동시에, 상기 리드선을 하우징 외부로 인출하는 단계와;
코일, 코일선 및 보빈을 감싸도록 상기 하우징 내에 절연성수지를 압입하여 경화시키는 단계와;
로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
도 5는, 본 발명의 방전소자부 내장형 설치구조를 나타내는 마그네틱 클러치 필드코일조립체의 분해사시도이고, 도 6은 코일선과 방전소자부의 결합관계 및 방전소자부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5에 도시된 마그네틱 클러치 필드코일조립체(3)는, 하우징(10), 보빈(20) 및 코일(30)을 포함하고 있다.
하우징(10)은 동심으로 배치된 내측 및 외측의 중공 원통으로 이루어진다. 상기 내측과 외측의 중공 원통의 일단부는 서로 연결되어 하우징(10)의 일단부가 내측 중공의 둘레를 따라 막혀지도록 형성되어 있다. 하우징(10)의 내측과 외측의 중공 원통을 연결하는 부분에는 리드선(3C, 3C')을 인출할 수 있도록 구멍(11)이 형성되어 있다.
하우징(10)의 내외측 중공 원통의 사이에는 보빈(20)이 수납된다. 보빈(20)은 절연 재질로 만들어지며, 하우징(10)의 수납공간 내면과 코일(30) 사이를 절연시켜주는 역할을 한다.
또한, 보빈(20)은 하우징(10)에 수납될 수 있도록 중공의 원통형으로 되어 있으며, 그 외주면에 감겨지는 코일(30)을 지지하기 위하여 외주면의 일측에 플랜지(21)가 형성되어 있다. 상기 플랜지(21)의 하우징(10)과 대향하는 일측면에는 후술하는 코일선(40)을 결합하기 위한 구성요소가 설치된다.
본 실시예의 플랜지(21) 일측면에는, 코일선(40)을 걸어서 지지하기 위한 다수개의 걸림가이드(22)와, 코일선을 지지 및 안내하기 위한 다양한 형태의 끼움가이드(23,24)가 형성되어 있다.
상기 걸림가이드(22)는 플랜지의 테두리를 따라 배치되며, 코일선의 양단부를 안내하는 끼움가이드(24)에는, 하우징의 구멍(11)에 대응되도록 두 개의 끼움오목부가 형성되어 있다. 상기 끼움가이드에는 코일선(40) 뿐 아니라, 보빈에 감겨진 코일의 양단부(31)를 끼워서 안내할 수 있도록 되어 있다.
상기 보빈(20)의 외주면에는, 전원에 연결되어 전자력을 발생시키기 위한 코일(30)이 감겨진다. 코일(30)의 양단부(31)는, 하우징(10)의 외부로 인출되는 리드선(3C,3C')에 연결되어 전원과 연결된다.
본 발명의 특징은, 상기 플랜지(21)의 배면에 방전소자부(D)를 구비한 코일선(40)이 플랜지의 일측면 테두리를 따라 연장되어 플랜지 일측면에 설치된다는 데 있다.
도 6을 참조하면, 상기 코일선(40)은, 그 중도부에 방전소자인 저항체(50)와 다이오드(60)가 순차로 연결되어 있다. 저항체(50) 및 다이오드(60)는 그 양단에 각각 리드선(51,61)을 구비하고 있다. 상기 저항체(50)의 리드선(51)과 코일선(40)은 연결부 C1에 의하여 연결되고, 상기 저항체의 리드선(51)과 다이오드의 리드선(61)은 연결부 C2에 의하여 연결되며, 다이오드의 리드선(61)과 코일선(40)은 연결부 C3에 의하여 각각 연결된다.
저항체(50)와 다이오드(60)를 보호하기 위하여, 코일선(40)의 일정부분, 즉 저항체(50)와 다이오드(60)가 연결된 부분(방전소자부 D)에는, 절연재질의 피복(42)을 입히는 것이 바람직하다.
또한, 상기 코일선의 양단(41)은 코일의 양단(31)과 함께, 플랜지 배면의 끼움가이드(23,24)에 의하여 안내되며, 연결부 C4에서 서로 결합됨과 동시에 리드선(3C,3C')의 단부에 결합된다.
본 발명은, 그 본질적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다.
즉, 방전회로의 종류에 따라, 저항체나 다이오드 외에 다른 방전소자, 예컨대 바리스터, 콘덴서가 상기 코일선의 중도부에 연결될 수 있다. 본 발명에서 다이오드는 광의의 개념으로서, 제노다이오드까지 포함하는 의미로 사용되었다.
또한, 코일선(40)을 보빈의 플랜지(21) 일측면에 결합하기 위해, 플랜지 일측면에 다른 구성요소를 설치할 수도 있다. 즉, 플랜지 일측면에 그 테두리를 따라 연장되며, 그 중앙에는 코일선(40)이 끼워지도록 끼움홈을 형성한 채널형 돌출부를 형성할 수도 있다.
또한, 상기 보빈(20)은, 외주면 양측에 플랜지(21)가 형성된 채널형 보빈을 채용할 수도 있다(도 8 참조). 이 경우에는, 보빈의 플랜지 중 하우징(10)에 대향하는 쪽의 플랜지(21) 일측면에 코일선(40)이 결합되도록, 걸림가이드와 끼움가이드 또는 채널형 돌출부를 형성시킬 수 있다.
상기 필드코일조립체를 제조하기 위한 바람직한 방법은 다음과 같다.
먼저, 보빈(20)의 외주면에 코일(30)을 감은 다음, 보빈의 하우징(10)에 대향하는 플랜지(21) 일측면에 끼움가이드(23,24) 및 걸림가이드(22)를 이용하여 방전소자부(D)가 연결된 코일선(40)을 결합한다.
이어서, 상기 코일의 양단(31), 코일선의 양단(41) 및 리드선(3C,3C')의 단부를 연결부 C4에서 동시에 결합한다.
그 다음에, 플랜지(21)가 내측 및 외측의 중공 원통 사이에 삽입되도록 상기 보빈(20)을 하우징(10)에 수납함과 동시에, 상기 리드선을 하우징 외부로 인출한다.
마지막으로, 코일(30), 코일선(40) 및 보빈(20)을 감싸도록 상기 하우징(10)의 내측 및 외측의 중공 원통 사이에 절연성수지를 압입하여 경화시킨다.
절연성수지로서는, 예컨대 에폭시 수지와 같이 절연 및 부식방지기능이 뛰어난 것이 좋다.
도 7은, 본 발명방법에 의하여 방전소자부(D)가 설치된 것을 나타내는 필드코일조립체(3)의 일부 절개된 결합사시도이고, 도 8은 본 발명방법에 의하여 방전소자부(D)가 설치된 것을 나타내는 다른 필드코일조립체(3)의 일부 절개된 결합사시도이다..
도 7에 도시된 바와 같이, 코일선(40)은 하우징(10)의 내측 바닥면과 보빈(20)의 플랜지(21) 일측면 사이에 수납되며, 코일, 보빈 및 코일선을 감싸면서 하우징(10)의 내외측 중공원통 사이로 절연성 수지가 충전되어 있다. 이와 같이, 본 발명방법에 의하면, 코일선에 연결된 방전소자부가, 절연피복, 절연수지에 의하여 단단하게 고정지지 및 밀봉되고, 그 전후에 보빈 및 하우징이 감싸지게 되므로, 방전소자부의 실링효율이 크게 향상된다.
도 8은, 채널형 보빈이 채용된 필드코일조립체의 일부 절개된 결합사시도로서, 뒤쪽의 플랜지(21) 일측면에 코일선(40)이 결합되며, 절연성 수지 등에 의하여 밀봉되어 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 방전소자부가 필드코일조립체의 내부에 설치되므로, 방전소자부를 효과적으로 보호할 수 있을 뿐 아니라, 하우징 및 보빈에 의하여 일체로 지지되므로, 자동차의 진동이 있더라도, 리드선과의 연결접합부에서 접속불량이 일어날 가능성이 낮다는 장점이 있다.
또한, 별도의 실링부재를 형성함이 없이, 절연을 위하여 사용되는 절연성 수 지에 의하여 방전소자부가 하우징 내에 고정지지 및 밀봉되므로, 실링효율이 크게 향상될 뿐만 아니라, 별도의 실링부재가 요구되지 않아서 제조비용이 절감된다.
뿐만 아니라, 압축기와 필드코일조립체 사이의 공간에 다른 부품을 자유롭게 설치할 수 있으므로, 작업자유도도 향상된다.

Claims (9)

  1. 전원차단시에 마그네틱 클러치 필드코일조립체의 코일에서 발생되는 역기전압을 차단하기 위하여 상기 필드코일조립체에 연결되는 방전소자부의 설치구조에 있어서,
    방전소자부(D)가, 필드코일조립체(3)의 하우징(10) 내에 설치되며, 하우징(10)의 수납면과 대향하는 보빈(20)의 플랜지(21) 일측면에 설치되는 것을 특징으로 하는 방전소자부의 내장형 설치구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방전소자부(D)가, 하우징(10) 외부로 인출된 리드선(3C,3C')에 양단(41)이 각각 연결되고, 플랜지(21)의 테두리를 따라 연장되어 플랜지 일측면에 설치되는 코일선(40)의 중도부에 연결되는 것을 특징으로 하는 방전소자부의 내장형 설치구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 방전소자부(D)에 절연재질의 피복(42)을 입힌 것을 특징으로 하는 방전소자부의 내장형 설치구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보빈(20)은, 외주면 양측에 플랜지(21)가 형성된 채널형 보빈이며, 상기 플랜지 중 하우징(30)의 수납면에 대향하는 쪽의 플랜지 일측면에 코일선(40)이 결합되는 것을 특징으로 하는 방전소자부의 내장형 설치구조.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방전소자부(D)는, 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 방전소자부의 내장형 설치구조.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방전소자부(D)는, 바리스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 방전소자부의 내장형 설치구조.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방전소자부(D)는, 콘덴서를 포함하는 것을 특징으로 하는 방전소자부의 내장형 설치구조.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방전소자부(D)는, 저항체를 포함하는 것을 특징으로 하는 방전소자부의 내장형 설치구조.
  9. 코일(30)이 감겨진 보빈(20)의 플랜지(21) 일측면에 방전소자부(D)가 연결된 코일선(40)을 결합하는 단계와;
    상기 코일의 양단부(31), 코일선의 양단(41) 및 리드선(3C,3C')의 단부를 동시에 결합하는 단계와;
    코일선이 결합된 플랜지(21) 일측면이 하우징(10)의 수납면에 대향하도록 상기 보빈을 하우징에 수납함과 동시에, 상기 리드선을 하우징 외부로 인출하는 단계와;
    코일(30), 코일선(40) 및 보빈(20)을 감싸도록 상기 하우징(10) 내에 절연성수지를 압입하여 경화시키는 단계와;
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 방전소자부의 설치방법.
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