KR101112600B1 - 압축기용 전자클러치의 필드코일 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기용 전자클러치의 필드코일 조립체에 관한 것으로서, 그 목적은 보빈의 돌출부에 슬리브를 고정수단에 의해 고정하고, 이를 수지로 몰딩하도록 함으로서 종래에 플랜지의 결합부에 의해 고정시키는 공정을 삭제하여 공정을 단순화시키고, 생산성을 향상시키도록 하는 압축기용 전자클러치의 필드코일 조립체를 제공함에 있다. 이는 링형으로 전자코일이 권선되고, 단부에 코일선이 인출되어진 전자코일체와, 상기 전자코일체가 수용되고, 상부 일측에 돌출부가 형성되며, 상기 돌출부상에 수지가 유동되는 연통홈이 형성된 보빈과, 상기 돌출부와 코일선이 외부로 노출 가능하도록 하는 관통공이 형성됨과 아울러 상기 보빈을 수용하도록 하부에 개방부가 형성된 코어링과, 내부에 설치된 터미널에 상기 코일선이 전기적으로 접속되고, 상기 보빈의 돌출부에 고정되도록 일측에 고정수단이 형성된 슬리브를 포함하고, 상기 코어링의 개방부 측으로 수지를 충진하여 상기 수지가 상기 보빈의 연통홈을 따라 상기 코일선과 터미널 및 슬리브를 몰딩하도록 하는 것이다.

필드코일, 전자코일, 슬리브, 터미널, 수지, 몰딩

Description

압축기용 전자클러치의 필드코일 조립체{Field coil assembly of compressor electromagnetic clutch}

도 1은 일반적인 압축기용 전자클러치의 일예를 나타내는 부분 단면도.

도 2는 종래에 따른 압축기용 전자클러치의 필드코일 조립체의 일예를 단면도.

도 3은 종래에 따른 압축기용 전자클러치의 필드코일 조립체의 다른 예를 나타낸 사시도.

도 4는 종래에 따른 압축기용 전자클러치의 필드코일 조립체의 다른 예를 나타낸 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 필드코일 조립체의 분해사시도.

도 6은 본 발명에 따른 필드코일 조립체의 결합사시도.

도 7은 본 발명에 따른 필드코일 조립체의 요부사시도.

도 8은 본 발명에 따른 필드코일 조립체의 단면도.

도 9는 본 발명에 따른 필드코일 조립체의 요부 평면도.

도 10은 본 발명에 따른 필드코일 조립체에서 터미널과 코일선의 결합구조의 다른 예를 나타낸 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

10: 전자코일체 11: 코일선

20: 보빈 21: 돌출부

22: 연통홈 30: 코어링

31: 관통공 32: 개방부

33: 플랜지 40: 슬리브

41: 터미널 50: 고정수단

본 발명은 압축기용 전자클러치의 필드코일 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 보빈의 돌출부에 슬리브를 고정수단에 의해 1차 고정하고, 이를 수지로 몰딩하여 2차 고정하도록 함으로서 종래에 플랜지의 결합부에 의해 고정시키는 공정을 삭제하여 공정을 단순화시키고, 생산성을 향상시키도록 하는 압축기용 전자클러치의 필드코일 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 압축기용 전자클러치의 필드코일 조립체는 전원 공급시 권선된 코일의 전자기 유도에 의해 자기장을 형성하고, 그에 따른 자기력으로 풀리의 마찰면측으로 압축기 구동축의 허브 디스크가 흡인되어 동력적으로 연결됨으로써, 엔진에 의해 회전하는 풀리의 구동력을 압축기 구동축의 허브 디스크에 전달하게 하는 전기장치이고, 상기 코일에 대한 전원의 인가 여부에 따라 압축기에 대한 동력을 단속하여 공조장치의 냉방시스템의 작동을 제어하는 역할을 한다.

도 1은 일반적인 압축기용 전자클러치의 일예를 나타내는 부분 단면도이다.

도시한 바와 같이 압축기용 전자클러치는 엔진의 크랭크축에 구동벨트(미도시)에 의해 동력적으로 연결되고 그 측면에 마찰면(1a)을 가지는 풀리(1)와, 상기 풀리(1)에 내장되고 압축기의 하우징(4)에 지지됨과 아울러 전원인가에 의해 흡인자속을 발생하는 필드코일 조립체(2)와, 허브(3a)에 의해 압축기의 구동축(4a)과 연결되고, 상기 필드코일 조리체(2)에 의하여 발생되는 흡인자속에 의하여 디스크(3b)가 풀리(1)의 마찰면(1a)에 흡착되어 엔진의 동력을 압축기의 구동축(4a)에 전달하는 디스크 및 허브조립체(3)를 포함하여 이루어진다.

상기와 같이 구성된 종래의 전자클러치는 필드코일 조립체(2)에 전원이 인가되면 전자코일의 자기유도에 의한 흡인자속에 의하여 디스크(3b)가 크랭크축에 연결된 벨트에 의해 회전하는 풀리(1) 쪽으로 이동하여 그 마찰면이 풀리(1)의 마찰면(1a)에 흡착되어 풀리(1)와 디스크(3b)가 결속됨으로써 벨트를 통해 풀리(1)에 전달된 엔진의 동력을 디스크(3b) 및 허브(3a)를 통하여 압축기 구동축(4a)에 전달하게 된다.

그리고, 전자코일에 대한 전원이 차단되면 탄성부재(3c)의 탄성 반발력에 의하여 디스크(3b)가 풀리(1)의 마찰면(1a)으로부터 이간됨으로써 엔진 동력이 압축기의 구동축(4a)에 전달하는 것을 중단한다.

이와 같이 압축기용 전자클러치는 전원인가 여부에 따라 엔진의 동력을 압축기에 전달 혹은 차단한다.

상기에서 전자코일에 자기장을 형성하는 필드코일 조립체는 하드셀 타입과 에폭시 타입으로 구분할 수 있으며, 최근에는 두 타입의 장점만을 접목시킨 타입도 개발되고 있다.

도 2는 종래에 따른 압축기용 전자클러치의 필드코일 조립체의 일예를 나타낸 단면도로서, 이는 하드셀 타입을 설명하기 위한 것이다.

도시한 바와 같이 필드코일 조립체(2)는 전자코일이 링형으로 권선되어 형성된 전자코일체(2a)와, 상기 전자코일체(2a)를 수용하고, 전자코일체(2a)로부터 인출된 한 쌍의 코일선(2a-1)을 외부로 노출시키도록 돌출부(2b-1)가 형성된 보빈(2b)과, 상기 전자코일체(2a)를 내장한 보빈(2b)을 수용하고 풀리(1)에 삽입 설치되어 압축기에 고정되는 코어링(2c)과, 상기 전자코일체(2a)와 보빈(2b)이 코어링(2c)으로부터 이탈되지 않게 코어링(2c)의 개방면을 밀폐하는 커버(2d)로 구성된다.

또한, 상기 보빈(2b)의 돌출부(2b-1)에는 터미널 삽입홈이 형성되고, 상기 터미널 삽입홈을 통해 매그 메이트 터미널(5)이 삽입되어 코일선(2a-1)과 전기적으로 결합된다.

그리고, 상기 돌출부(2b-1)에는 외부전원을 공급하는 리드선(미도시)의 단부에 설치되어진 슬리브(6)가 결합되어진다.

상기 슬리브(6)에는 다이오드(7)와 레지스터(8)가 내장되어지게 되는데, 상기 다이오드(7)는 상기 전자코일체(2a)로 인가되던 전원을 차단하게 되면 발생되던 서지(Surge)전압 및 역기전력이 발생을 방지하게 되며, 상기 레지스터(8)는 상기 다이오드(7)에 의해 형성된 폐회로로 인해 발생되던 오프 노이즈(Off noise)의 발 생을 방지하게 된다.

그러나, 상기와 같은 하드셀 타입의 필드코일 조립체(2)는 커버(2d)와 코어링(2c)에 의해 형성되는 미세한 틈새를 통해 수분 등이 침투되어 전자코일체(2a)에 부식을 발생시키는 문제점이 있다.

한편, 본 출원인이 2004년 10월 8일자로 선출원한 특허출원번호 2004-80593호 "압축기용 전자클러치의 필드코일 조립체"에는 상기의 하드셀 타입의 전자클러치의 필드코일 조립체의 문제점을 해결하기 위해 에폭시 타입을 접목시킨 것이다.

도 3 및 도 4는 종래에 따른 압축기용 전자클러치의 필드코일 조립체의 다른 예를 나타낸 도면이다.

도시한 바와 같이 압축기용 전자클러치의 필드코일 조립체(2)는 링형으로 전자코일이 권선되고, 단부에 코일선(2a-1)이 인출되어진 전자코일체(2a)와, 상기 전자코일체(2a)가 수용되고, 상부 일측에 돌출부(2b-1)가 형성되며, 상기 돌출부(2b-1)상에 수지(R)가 유동되는 연통홈(2b-2)이 형성된 보빈(2b)과, 상기 돌출부(2b-1)와 코일선(2a-1)이 외부로 노출 가능하도록 하는 관통공(2c-1)이 형성됨과 아울러 상기 보빈(2b)을 수용하도록 하부에 개방부(2c-2)가 형성된 코어링(2c)과, 내부에 설치된 터미널(2e-1)의 일측 단부에 코일 압착부(2e-2)가 형성되어 상기 코일선(2a-1)과 전기적으로 접속되며, 상기 코어링(2c)에 고정되는 슬리브(2e)를 포함한다.

상기와 같은 구성된 필드코일 조립체는 상기 코어링(2c)의 개방부(2c-2) 측으로 수지(R)를 충진하여 상기 수지(R)가 상기 보빈(2b)의 연통홈(2b-2)을 따라 상 기 코일선(2a-1)과 터미널(2e-1)을 몰딩하도록 하도록 하는 것이다.

이때 수지를 몰딩하기에 앞서 상기 슬리브(2e)를 코어링(2c)에 결합하게 되는데 이는 코어링(2c)의 상측에 설치된 플랜지(2f)의 돌출탭(2f-1)을 이용하여 슬리브(2e)의 단부를 직각방향으로 압착하여 고정하도록 한다.

여기서, 종래의 하드셀 타입의 필드코일조립체는 상기와 같이 플랜지(2f)의 돌출탭(2f-1)을 이용하여 슬리브(2f)를 압착하는 것이 필수적으로 필요하나, 에폭시 타입 또는 하드셀 타입에 에폭시 타입을 결합시킨 필드코일조립체는 슬리브(2f)를 플랜지(2f)의 돌출탭(2f-1)으로 압착하지 않더라도, 코어링(2c)의 하측에서 주입되는 수지(R)에 의해 코어링(2c)과 슬리브(2e)가 고정되는 것이다.

즉, 에폭시 타입 또는 하드셀 타입에 에폭시 타입을 결합시킨 필드코일조립체는 수지(R)가 몰딩되기 전에 코어링(2c)에 대해 슬리브(2e)가 유동되지 않도록 지지해주게 되는데 플랜지(2f)의 돌출탭(2f-1)으로 슬리브(2e)를 고정시키는 공정에 의해 제조공정이 복잡하고, 이에 따라 제조원가가 상승되는 문제점이 있는 것이다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 보빈의 돌출부에 슬리브를 고정수단에 의해 1차 고정하고, 이를 수지로 몰딩하여 2차 고정하도록 함으로서 종래에 플랜지의 결합부에 의해 고정시키는 공정을 삭제하여 공정을 단순화시키고, 생산성을 향상시키도록 하는 압축기용 전자클러치의 필드코일 조립체를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 링형으로 전자코일이 권선되고, 단부에 코일선이 인출되어진 전자코일체와, 상기 전자코일체가 수용되고, 상부 일측에 돌출부가 형성되며, 상기 돌출부상에 수지가 유동되는 연통홈이 형성된 보빈과, 상기 돌출부와 코일선이 외부로 노출 가능하도록 하는 관통공이 형성됨과 아울러 상기 보빈을 수용하도록 하부에 개방부가 형성된 코어링과, 내부에 설치된 터미널에 상기 코일선이 전기적으로 접속되고, 상기 보빈의 돌출부에 고정되도록 일측에 고정수단이 형성된 슬리브를 포함하고, 상기 코어링의 개방부 측으로 수지를 충진하여 상기 수지가 상기 보빈의 연통홈을 따라 상기 코일선과 터미널 및 슬리브를 몰딩하도록 하는 것이다.

또한, 상기 고정수단은 상기 돌출부의 양측면을 파지하도록 상기 슬리브의 일측 단부의 내측방향으로 후크가 형성된 것이다.

또한, 상기 슬리브의 터미널 단부에 형성된 안착부에 상기 코일선을 좌,우로 밴딩하여 안착되도록 하는 것이다.

또한, 상기 슬리브의 터미널 단부에 코일 압착부가 형성되어 상기 코일선을 압착하도록 하는 것이다.

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5 내지 도 9는 본 발명에 따른 필드코일 조립체를 나타낸 도면이다.

도시한 바와 같이 필드코일 조립체는 전자코일체(10), 보빈(20), 코어링(30) 및 슬리브(40)로 구성되어 있다.

상기 전자코일체(10)는 링형으로 전자코일이 권선되고, 단부에 코일선(11)이 인출되어진다.

상기 보빈(20)은 전자코일체(10)가 수용되고, 상부 일측에 돌출부(21)가 형성되며, 상기 돌출부(21) 상에 수지(R)가 유동되는 연통홈(22)이 형성되어 있다.

또한, 상기 전자코일체(10)의 단부에서 인출된 코일선(11)도 상기 보빈(20)의 돌출부(21)의 연통홈(22)을 통해 상부로 노출되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 코어링(30)은 상기 돌출부(21)와 코일선(11)이 외부로 노출 가능하도록 하는 관통공(31)이 형성됨과 아울러 상기 보빈(20)을 수용하도록 하부에 개방부(32)가 형성되어 있다.

한편, 상기 코어링(30)의 상면에는 압축기(미도시)의 단부에 결합되는 플랜지(33)가 형성되는데 종래에 슬리브를 고정하기 위한 돌출탭이 생략되어진 상태를 나타내고 있다.

상기 슬리브(40)는 내부에 설치된 터미널(41)에 상기 코일선(11)이 전기적으로 접속되고, 상기 보빈(20)의 돌출부(21)에 고정되도록 일측에 고정수단(50)이 형성되어 있다.

상기 고정수단(50)은 상기 돌출부(21)의 양측면을 파지하도록 상기 슬리브(40)의 일측 단부의 내측방향으로 후크(51)가 형성되도록 하는 것이 가장 바람직하다.

즉, 상기 슬리브(40)의 단부에 형성된 후크(51)에 의해 보빈(20)의 돌출부 (21)에 원터치식으로 간단하게 결합되어 종래와 같이 플랜지의 돌출탭을 압착하는 공정을 삭제할 수 있게 된다.

또한, 상기 터미널(41)에 코일선(11)이 전기적으로 접속시키기 위해서는 두가지 실시예가 있을 수 있으며, 일실시예로서 도 7에 도시한 바와 같이 상기 슬리브(40)의 터미널(41) 단부에 형성된 안착부(41a)에 상기 코일선(11)을 좌,우로 밴딩하여 안착되도록 할 수 있으며, 다른 실시예로서 도 10에 도시한 바와 같이 상기 슬리브(40)의 터미널 단부에 코일 압착부(41b)가 형성되어 상기 코일선을 압착하도록 할 수 있다.

또한, 상기 코어링(30)의 개방부(31) 측으로 수지(R)를 충진하여 상기 수지(R)가 상기 보빈(20)의 연통홈(22)을 따라 상기 코일선(11)과 터미널(41)을 몰딩함과 아울러 보빈(20)의 돌출부(21)에 후크(51) 결합된 슬리브(40)를 일체로 고정하게 된다.

상기 수지(R)는 열가소성 수지가 바람직하며, 사출금형(미도시) 등에 코어링(30)을 위치시킨 상태에서 수지(R)를 사출하도록 하는 것이다.

그리고, 상기 슬리브(40)의 내부에 적어도 하나 이상의 서지방지소자(60)가 내장되는 것이 바람직하며, 상기 서지방지소자는 다이오드(61) 및 레지스터(62)이 것이다.

상기 다이오드(61)에 의해 전원차단시 발생되는 서지전압 및 역기전류를 방지할 수 있고, 레지스터(62)에 의해 전자클러치의 전원 차단시에 발생되는 오프 노 이즈의 발생을 방지하도록 한다.

이때 오프 노이즈가 크지 않을 경우에는 상기 레지스터(62)를 생략할 수 있다.

본 발명에 따른 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 필드코일 조립체는 코어링(30)의 개방부(32) 내측으로 전자코일체(10)를 수용한 보빈(20)을 결합하게 되고, 상기 보빈(20)의 돌출부(21)는 코어링(30)의 관통공(31)을 통해 외부로 돌출되어진다.

또한, 상기 전자코일체(10)에서 인출된 코일선(11)도 보빈(20)의 상측으로 돌출되어지게 된다.

그리고, 상기 전자코일체(10)에서 돌출된 코일선(11)과 슬리브(40)의 터미널(41)은 전기적으로 접속하게 되고, 이때 슬리브(40)의 후크(51)에 의해 보빈(20)의 돌출부(21)에 고정지지되는 것이다.

이와 같은 구조를 통해 이후 몰딩 공정시 슬리브(40)와 보빈(20) 사이의 위치를 고정시켜 위치이탈에 의한 불량을 감소시킬 수 있다.

이와 같이 코어링(30)에 보빈(20)을 결합하고, 상기 보빈(20)의 돌출부(21)에 슬리브(40)를 결합한 상태에서 사출금형 내부에 코어링(30)을 위치시킨 후 코어링(30)의 개방부(32)측으로 수지(R)를 충진하게 되면 수지(R)는 전자코일체(10)를 보빈(20)과 함께 코어링(30)에 결합되도록 함과 아울러 보빈(20)의 돌출부(21)에 형성된 연통홈(22)을 통해 코일선(11)과 터미널(41) 및 슬리브(40)가 몰딩된다.

상기와 같이 수지몰딩을 통해 각 부재(슬리브/보빈/코어링)간의 결합과 함께 실링성을 확보할 수 있게 되며, 종래 슬리브와 코어링간의 코킹결합을 삭제하여 작 업공정의 간소화를 이룰 수 있게 되었다.

또한, 상기 코킹 결합에 의해 슬리브가 파손되거나 크랙이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

상기와 같은 제조된 필드코일 조립체는 도면에 도시하지는 않았지만 압축기의 전자클러치의 결합되어 전원이 인가되어 전자코일체(10)에서 자기장이 발생하게 되면, 디스크를 풀리의 접촉면에 흡착시킨 상태에서 엔진에서 발생된 동력을 허브를 통해 압축기의 구동축에 전달하게 된다.

이때 슬리브(40)의 내부에 내장된 다이오드(61)와 레지스터(62)에 의해 역기전력과 서지전압 발생을 방지함과 아울러 오프 노이즈의 발생을 방지하게 된다.

상기한 본 발명에 따른 필드코일 조립체는 보빈의 돌출부에 슬리브를 고정수단에 의해 1차 고정하고, 이를 수지로 몰딩하여 2차 고정하도록 함으로서 종래에 플랜지의 결합부에 의해 슬리브를 고정시키는 공정을 삭제하여 공정을 단순화시키고, 생산성을 향상시킬 수 있으며, 아울러 코어링 구조를 단순화하여 소재 절감 및 경량화를 할 수 있다.

Claims (4)

1. 링형으로 전자코일이 권선되고, 단부에 코일선(11)이 인출되어진 전자코일체(10);

   상기 전자코일체(10)가 수용되고, 상부 일측에 돌출부(21)가 형성되며, 상기 돌출부(21)상에 수지(R)가 유동되는 연통홈(22)이 형성된 보빈(20);

   상기 돌출부(21)와 코일선(11)이 외부로 노출 가능하도록 하는 관통공(31)이 형성됨과 아울러 상기 보빈(20)을 수용하도록 하부에 개방부(32)가 형성된 코어링(30);

   내부에 설치된 터미널(41)에 상기 코일선(11)이 전기적으로 접속되고, 상기 보빈(20)의 돌출부(21)에 고정되도록 일측에 고정수단(50)이 형성된 슬리브(40); 를 포함하고,

   상기 고정수단(50)은 상기 돌출부(21)의 양측면을 파지하도록 상기 슬리브(40)의 일측 단부의 내측방향으로 후크(51)를 형성하여 이루어지며,

   상기 코어링(30)의 개방부(32) 측으로 수지(R)를 충진하여 상기 수지(R)가 상기 보빈(20)의 연통홈(22)을 따라 상기 코일선(11)과 터미널(41) 및 슬리브(40)를 몰딩하도록 하는 것을 특징으로 하는 압축기용 전자클러치의 필드코일 조립체.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 슬리브(40)의 터미널(41) 단부에 형성된 안착부(41a)에 상기 코일선(11)을 좌,우로 밴딩하여 안착되도록 하는 것을 특징으로 하는 압축기용 전자클러치의 필드코일 조립체.
4. 제1항에 있어서, 상기 슬리브(40)의 터미널(41) 단부에 코일 압착부(41b)가 형성되어 상기 코일선(11)을 압착하도록 하는 것을 특징으로 하는 압축기용 전자클러치의 필드코일 조립체.

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