KR100965228B1 - 필드코어 어셈블리의 보빈 - Google Patents

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본 발명은 표면에 절연재가 코팅된 복수의 선재들이 권선되는 필드코어 어셈블리의 보빈에 관한 것으로서, 이 필드코어 어셈블리의 보빈은 복수의 선재들이 결선되는 접촉판을 인서트 몰딩(Insert molding) 또는 조립을 통해 보빈 내부에 형성시키고, 접촉판의 일부를 보빈의 외부로 노출시키거나 돌출시켜 선재들의 단부가 접속되도록 함으로써, 이중 권선된 알루미늄 재질의 선재를 필드코어에 적용할 경우에 선 정리 및 선 결합 공정을 단순화시킬 수 있다.
전자클러치, 필드코어, 보빈

Description

필드코어 어셈블리의 보빈{BOBIN OF FIELD CORE ASSEMBLY}
본 발명은 전자클러치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자클러치의 로터에 삽입되어 압축기의 회전에 필요한 전원을 단속하는 필드코어 어셈블리의 보빈에 관한 것이다.
차량용 공조장치에 이용되는 압축기는 전자클러치의 풀리에 감겨진 벨트(Belt)를 통해 엔진에 체결되며, 이 전자클러치의 통전에 따라 압축기에 전달되는 동력을 단속할 수 있도록 구성되어 있다.
그러면, 여기서 기존의 전자클러치에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 기존의 전자클러치 종단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 압축기 본체(100)의 회전축(100a)에, 베어링이 결합된 풀리(102)가 회전 가능하게 설치되어 있고, 이 풀리(102)는 엔진과 벨트(미도시)로 연결되어 엔진이 구동될 경우에 풀리(102)가 회전되게 구성되어 있다. 또한, 풀리(102)에는 압축기 본체(100)에 고정된 필드코어 어셈블리(104)가 위치하고 있으며, 풀리(102)의 전면에는 마찰면(102a)이 형성되어 있다. 한편, 압축기 본 체(100)의 회전축(100a) 단부에는 허브(106)가 고정되어 있으며, 그 허브(106)의 선단에는 스토퍼 플레이트(108)가 결합되어 있다. 이 스토퍼 플레이트(108)의 후면에는 풀리(102)의 마찰면(102a)과 소정간격 이격되게 디스크(110)가 설치되어 있다.
이러한 구성을 갖는 전자클러치는 압축기 본체(100)에 고정 설치되는 필드코어 어셈블리(104)에 소정의 전압이 인가되면, 필드코어 어셈블리(104)으로부터 자력이 발생되어 디스크(110)가 풀리(102)의 마찰면(102b)에 밀착된다. 이때, 일단이 디스크(110)에 고정되고 타단이 허브(106)와 스토퍼 플레이트(108) 사이에 구비되는 판 스프링은 복원력을 지니게 된다. 이와 같이, 디스크(110)와 풀리(102)의 마찰면(102b)간의 마찰력을 통해 차량의 엔진에 의해 회전하는 풀리(102)의 회전력이 압축기의 회전축(100a)에 전달되어 압축기 본체(100)를 구동시킨다. 한편, 필드코어 어셈블리(104)에 전압이 인가되지 않은 경우에는, 자력이 제거되어 풀리(102)의 마찰면(102b)과 디스크(110)가 판 스프링들의 복원력에 의해 분리되어 풀리(102)의 회전력이 압축기 본체(100)의 회전축(100a)에 전달되지 않게 되고, 풀리(102)가 공회전하게 된다.
한편, 필드코어 어셈블리(104)를 구성하는 코일에 있어, 통상적으로 전도성(傳導性)이 우수한 구리 재질의 선재를 이용하게 된다. 즉, 에나멜 등과 같은 절연성 재질로 피복한 구리 재질의 선재를 보빈에 나사선형으로 일정 회수를 감아 구성한다.
그런데, 구리 재질의 선재가 가지고 있는 비용적인 문제로 인해, 최근 구리 재질의 선재에 비해 비용이 매우 저렴한 알루미늄 재질의 선재를 필드코어 어셈블리에 적용하고 있다. 그런데, 알루미늄은 구리에 비해 전기전도도가 낮으므로 전자석이 동일한 세기의 자력이 발생되도록 하기 위해서는, 구리 재질의 선재를 사용할 경우의 권선 수에 대비하여 알루미늄 재질의 선재를 사용할 경우의 권선 수를 증가시켜야만 한다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 보빈(200)에 에나멜 등과 같은 절연재가 코팅된 알루미늄 재질의 제1선재(202)를 권선시키고, 권선된 제1선재(202)의 외측에 에나멜 등과 같은 절연재가 코팅된 알루미늄 재질의 제2선재(204)를 권선시키게 된다. 이와 같은 필드코어 어셈블리(202, 204)를 본 출원인이 특허출원 제10-2007-44631호에서 제안한 바 있다.
이와 같은 이중으로 권선된 알루미늄 재질의 선재에 대한 회로 결선관계는 도 3에 잘 도시되어 있다. 즉, 입력되는 전원에 대해 제1선재(202) 및 제2선재(204)를 병렬로 결선시킨다.
그러나, 이와 같은 이중 권선은 또 다른 불편함을 발생시키게 되었는데, 즉 권선후 마지막 공정인 선 정리 및 선 결합 공정이 까다로워지는 문제점을 발생시켰다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 이중 권선된 알루미늄 재질의 선재 말단이 절연성 재질의 보빈내에 인서트 몰딩(Insert molding) 또는 조립을 통해 형성된 접촉판에 접속되도록 함으로써 선 정리 및 선 결합 공정을 단순화시키는 필드코어 어셈블리의 보빈을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 표면에 절연재가 코팅된 복수의 선재들이 권선되는 필드코어 어셈블리의 보빈에 관한 것으로서, 상기 보빈은 상기 복수의 선재들이 결선되는 접촉판을 그 내부에 형성시키고, 상기 선재들의 단부가 접속되도록 상기 접촉판의 일부를 보빈의 외부로 노출시키는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 접촉판은 (+)극 접촉판과 (-)극 접촉판은 서로 접속되지 않으면서 판형의 원형상 또는 반원형상, 드럼형의 원형상 또는 반원형상을 하고 있다. 상기 반원형상인 경우에 상기 (+)극 접촉판과 (-)극 접촉판이 인접하는 곳에 외부전원단자와 접속되는 커넥터에 형성되는 터미널과 접속되는 인입판이 형성된다.
한편, 상기 복수의 선재들은 알루미늄 재질의 선재를 이용하는 것이 바람직하며, 상기 복수의 선재들을 절연성의 피복층으로 상호간에 평행하게 결합하여 동시 권선하는 것이 더욱 바람직할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 필드코어 어셈블리의 보빈은, 이중 권선된 알루미늄 재질의 선재를 필드코어에 적용할 경우에 선 정리 및 선 결합 공정을 단순화시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 필드코어 어셈블리의 보빈에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명이 적용되는 필드코어 어셈블리의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 회전중심에 대해 내측과 외측에 이중으로 코일이 권선되는 경우로서, 보빈(300)에는 에나멜 등과 같은 절연재가 코팅된 알루미늄 재질의 제1선재(302)가 권선되고, 권선된 제1선재(302)의 외측에 에나멜 등과 같은 절연재가 코팅된 알루미늄 재질의 제2선재(304)가 권선된다.
한편, 본 발명의 필드코어 어셈블리의 보빈은 절연부재인 플라스틱 재질로 이루어져 있으며, 본 발명의 특징부로서 접촉판(306, 306')이 인서트 몰딩(Insert molding) 또는 조립에 의해 보빈의 내부에 형성되어 있다. 본 실시예에서는 접촉판(306, 306')으로 동판(Copper)을 이용한다. 이때, 접촉판은 제1선재(302) 및 제2선재(304)의 코일접촉선(302', 304')이 접촉될 수 있도록 보빈(300)의 외부로 노출되거나 돌출되어 있다. 접촉판은 (+)극 접촉판(306)과 (-)극 접촉판(306')이 서로 접속되지 않으면서 판형의 원형상 또는 반원형상, 드럼형의 원형상 또는 반원형상을 하고 있다.
그리고, (+)극 접촉판(306)과 (-)극 접촉판(306') 각각에는 외부전원단자와 접속되는 커넥터(308)에 형성되는 터미널(310)과 접속되는 인입판(312)이 형성되어 있다.
제1실시예
도 5는 본 발명의 제1실시예로서, 필드코어 어셈블리의 보빈이 적용된 전자클러치의 개략도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 접촉판(306, 306')이 회전중심에 대해 내부 접촉판(306')과 외부 접촉판(306)으로 분리되어 보빈(300) 내부에 형성되어 있으며, 이 각각의 접촉판(306, 306')은 판형의 원형상 또는 반원형상을 하고 있다.
이 접촉판(306, 306')에는 인입판(312, 312')이 접속되는데, 더욱 바람직하게는 접촉판(306, 306')의 끝단을 절곡시켜 절곡된 끝단을 인입판(312, 312')으로 이용하는 것이 좋다. 한편, 이 인입판(312, 312')은 커넥터에 형성된 터미널과 연결되게 된다.
제2실시예
도 6은 본 발명의 제2실시예로서, 필드코어 어셈블리의 보빈이 적용된 전자클러치의 개략도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 접촉판(306, 306')이 회전중심에 대해 내부 접촉판(306')과 외부 접촉판(306)으로 분리되어 보빈(300) 내부에 형성되어 있으며, 이 각각의 접촉판(306, 306')은 드럼형의 원형상 또는 반원형상을 하고 있다. 즉, 본 실시예는, 제1실시예에 대비하여, 접촉판(306, 306')이 측벽으로 연장된 것이 차이점이다.
한편, 이 접촉판(306, 306')에는 인입판(312, 312')이 접속되는데, 더욱 바람직하게는 제1실시예에서 제시한 접촉판(306, 306') 구성의 끝단을 절곡시켜 절곡된 끝단을 인입판(312, 312')으로 이용하는 것이 좋다. 이 인입판(312, 312')은 커넥터에 형성된 터미널과 연결되게 된다.
도 7은 본 발명이 적용되는 필드코어 어셈블리의 구성을 나타낸 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 회전중심에 대해 상측과 하측에 이중으로 코일이 권선되는 경우로서, 보빈(400)에는 에나멜 등과 같은 절연재가 코팅된 알루미늄 재질의 제3선재(402)가 권선되고, 권선된 제3선재(402)의 하측에 에나멜 등과 같은 절연재가 코팅된 알루미늄 재질의 제4선재(404)가 권선된다.
한편, 본 발명의 필드코어 어셈블리의 보빈은 절연부재인 플라스틱 재질로 이루어져 있으며, 본 발명의 특징부로서 접촉판(406, 406')이 인서트 몰딩(Insert molding) 또는 조립에 의해 보빈의 내부에 형성되어 있다. 본 실시예에서는 접촉판(406, 406')으로 동판(Copper)을 이용한다. 이때, 접촉판은 제3선재(402) 및 제4선재(404)의 코일접촉선(402', 404')이 접촉될 수 있도록 보빈(400)의 외부로 노출되거나 돌출되어 있다. 접촉판은 (+)극 접촉판(406)과 (-)극 접촉판(406')이 서로 접속되지 않으면서 판형의 원형상 또는 반원형상, 드럼형의 원형상 또는 반원형상 을 하고 있다.
그리고, (+)극 접촉판(406)과 (-)극 접촉판(406') 각각에는 외부전원단자와 접속되는 커넥터(408)에 형성되는 터미널(410)과 접속되는 인입판(412)이 형성되어 있다.
제3실시예
도 8은 본 발명의 제3실시예로서, 필드코어 어셈블리의 보빈이 적용된 전자클러치의 개략도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 접촉판(406, 406')이 회전중심에 대해 상부 접촉판(406)과 하부 접촉판(406')으로 분리되어 보빈(400) 내부에 형성되어 있으며, 이 각각의 접촉판(406, 406')은 드럼형의 원형상 또는 반원형상을 하고 있다. 상기한 제2실시예와 제3실시예의 차이점은, 제2실시예에서 제시한 접촉판(306, 306')은 내외부로 분리되는데, 본 제3실시예에서 제시한 접촉판(406, 406')은 상하부로 된다는 것이다.
이 경우 하부에 형성된 하부 접촉판(406')은 제2실시예와 유사한 구성을 가지며, 인입판(412')은 제1실시예에서 제시한 바와 같이 접촉판(306, 306') 구성의 끝단을 절곡시켜 절곡된 끝단을 인입판(412')으로 이용하는 것이 바람직하다. 한편, 상부에 형성된 상부 접촉판(406)은 드럼형의 원형상 또는 반원형상의 상부 접촉판(406)으로 연장 접속되는 인입판(412)을 형성시키는 것이 바람직하다. 물론, 상부 접촉판(406)이 하부 접촉판(406)까지 연장되어 상부 접촉판(406)이 하부 접촉 판(406)을 에워싸는 형태로 구성될 수도 있을 것이다. 한편, 인입판(412, 412')은 커넥터에 형성된 터미널과 연결되게 된다.
한편, 상기한 실시예에서는 코일의 권선 영역을 각각 구분하여 권선하는 경우에 대해서 설명하였으나, 2개의 코일을 복선화한 후, 복선화된 코일을 권선하는 것도 바람직하다. 이 경우에 발열량 및 방열량이 동일하게 되어 복수의 선재들 각각의 온도편차가 발생하지 않아 전자석이 안정하게 동작할 수 있다.
이상에서 몇 가지 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.
도 1은 기존의 전자클러치 종단면도이다.
도 2는 보빈에 알루미늄 재질의 선재를 권선한 개념도이다.
도 3은 도 2의 회로결선을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 필드코어 어셈블리의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예로서, 필드코어 어셈블리의 보빈이 적용된 전자클러치의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예로서, 필드코어 어셈블리의 보빈이 적용된 전자클러치의 개략도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 필드코어 어셈블리의 구성을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제3실시예로서, 필드코어 어셈블리의 보빈이 적용된 전자클러치의 개략도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
300, 400 : 보빈 302, 402 : 제1선재
304, 404 : 제2선재 306, 306', 406, 406' : 접촉판
308, 408 : 커넥터 310, 410 : 터미널
312, 412 : 인입판

Claims (4)

  1. 표면에 절연재가 코팅된 복수의 선재들이 권선되는 필드코어 어셈블리의 보빈에 있어서,
    상기 보빈은 상기 복수의 선재들이 결선되는 접촉판을 그 내부에 형성시키고, 상기 선재들의 단부가 접속되도록 상기 접촉판의 일부를 보빈의 외부로 노출시키는 것을 특징으로 하는 필드코어 어셈블리의 보빈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 접촉판은 (+)극 접촉판과 (-)극 접촉판은 판형의 원형상 또는 반원형상인 것을 특징으로 하는 필드코어 어셈블리의 보빈.
  3. 제1항에 있어서, 상기 접촉판은 (+)극 접촉판과 (-)극 접촉판은 드럼형의 원형상 또는 반원형상인 것을 특징으로 하는 필드코어 어셈블리의 보빈.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 반원형상의 상기 (+)극 접촉판과 (-)극 접촉판이 인접하는 곳에, 외부전원단자와 접속되는 커넥터에 형성되는 터미널과 접속되는 인입판이 형성되는 것을 특징으로 하는 필드코어 어셈블리의 보빈.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS61119820A (ja) 1984-11-16 1986-06-07 Hitachi Ltd 電磁クラツチ装置
KR20080029076A (ko) * 2006-09-28 2008-04-03 한라공조주식회사 압축기용 전자 클러치의 필드코일 어셈블리

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