KR101508235B1 - 전자클러치의 필드코일 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자클러치의 필드코일 어셈블리에 관한 것으로서, 필드코일이 권선되어 형성된 필드코일체(32)와, 상기 필드코일체(32)가 수용되는 필드코어(31)를 포함하는 전자클러치(20)의 필드코일 어셈블리(30)에 있어서, 상기 필드코일체(32)에는 복수개 이상의 온도퓨즈(100)(200)가 필드코일체(32)에 접속되어 설치된 것을 특징으로 하여, 전자클러치(20)의 과열 시 복수개 이상의 온도퓨즈(100)(200) 중 하나의 온도퓨즈(100)(200)만 작동되어도 필드코일체(32)가 단선되어 전원공급이 차단됨으로써 전자클러치(20) 및 엔진의 손상을 방지할 수 있게 된다.

전자클러치, 풀리, 디스크, 슬립, 열, 필드코일, 온도퓨즈

Description

전자클러치의 필드코일 어셈블리{field coil assembly for electromagnetic clutch}

본 발명은 전자클러치의 필드코일 어셈블리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 필드코일 어셈블리의 구성되는 온도퓨즈의 오작동을 방지하기 위한 전자클러치의 필드코일 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 공기조화장치용 압축기는, 엔진의 동력으로 구동하면서 증발기로부터 증발이 완료되어 토출된 냉매를 흡입하여 액화되기 쉬운 고온고압 상태의 냉매로 변환시켜 응축기로 토출시키는 장치로서, 전자클러치의 단속 작용에 의하여 엔진의 동력을 선택적으로 전달받아 구동하게 된다.

이와 같이 압축기로 전달되는 엔진의 동력을 단속하는 일반적인 전자클러치를 도 1a 내지 도 2를 참조하여 설명한다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 전자클러치(20)는 압축기(10)의 선단부 에 구성된다.

상기 전자클러치(20)는, 압축기(10)에 베어링을 매개로 회전가능하게 설치됨과 아울러 압축기(10)의 구동축(11)에 끼워져 엔진의 크랭크축과 구동벨트(미도시)에 의해 연결되는 풀리(21)와, 상기 풀리(21)에 삽입되어 전원의 인가에 따라 흡인자속(전자기력)을 발생시키는 필드코일 어셈블리(30)와, 상기 필드코일 어셈블리(30)의 흡인자속 발생여부에 따라 풀리(21)에 흡착 또는 분리되어 압축기(10)의 구동을 단속하는 디스크(22)와 허브(23)를 포함한다.

상기 허브(23)는 구동축(11)과 연동되게 결합됨과 아울러 그 전면에는 이너링(24)이 결합 고정되고, 상기 이너링(24)에는 고무댐퍼(25)를 매개로 한 아우터링(26)이 결합되어 연결된다.

그리고, 상기 디스크(22)는 상기 아우터링(26)에 리벳으로 결합 고정되어, 상기 필드코일 어셈블리(30)에서 발생되는 흡인자속에 의하여 도 1b에서와 같이 상기 풀리(21)에 흡착되면서 풀리(21)의 회전력을 구동축(11)에 전달하게 된다.

상기 필드코일 어셈블리(30)는, 필드코일이 링형으로 권선되어 형성된 필드코일체(32)와, 상기 필드코일체(32)를 수용하여 보호하는 이중 원통형상의 필드코어(31)를 포함하고, 상기 필드코어(31)의 내부에는 필드코일체(32)를 보호하기 위한 에폭시 수지가 충전된다.

한편, 이와 같이 형성된 필드코일 어셈블리(30)는, 필드코어(31)의 플랜지부(31a)가 압축기(10)의 외측면에 고정되게 설치됨으로써 풀리(21)의 회전 시 필드 코일 어셈블리(30)는 회전되지 않는다.

또한, 이와 같은 필드코일 어셈블리(30)에는 도 1a 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 전자클러치(20)가 과열될 때 전원을 차단시키는 온도퓨즈(40)가 구성된다.

상기 온도퓨즈(40)는, 양 리드선이 필드코일체(32)에서 인출된 두 리드선에 접속되어 필드코일체(32)에 구비된다.

즉, 상기 필드코일체(32)에 구비되는 온도퓨즈(40)는, 압축기(10)의 로크 시 풀리(21)의 마찰면에 디스크(22)가 접하여 슬립되면서 온도가 과도하게 상승되는 점을 감안하여 이 슬립부분의 온도 이상상승에 따라 온도퓨즈(40)가 쇼트되도록 풀리(21)의 마찰면에 근접되게 설치된다.

이와 같이 설치된 온도퓨즈(40)는, 비정상적인 요인에 의해 압축기(10)가 로크(Lock)되었을 경우, 압축기(10) 로크 전에 발생되는 전자클러치(20) 슬립 열에 의하여 쇼트되어 필드코일체(32)로 공급되는 전원을 차단한다. 따라서, 엔진에 압축기(10) 로크에 따른 부하가 걸리지 않게 함과 동시에 구동벨트의 손상을 방지하게 된다.

그런데, 종래에는 이와 같은 온도퓨즈(40)가 필드코일체(32)에 하나만 설치되어 있기 때문에, 온도퓨즈(40)가 불량품이거나 또는 오작동될 시에는 전자클러치(20)가 과열됨에도 불구하고 전원이 차단되지 않고 계속 공급되므로 결국에는 전자클러치(20)의 과열에 의해 전자클러치(20) 및 엔진이 손상될 수 있고, 더 나아가서는 차량에 화재가 발생할 수 있는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 온도퓨즈(40)는 압축기(10)의 로크 시 풀리(21)의 마찰면에서 디스크(22)가 슬립되면서 발생하는 온도를 감지하기 위한 것으로 필드코어(31)의 내주와 외주의 중간부분에 설치되므로 구동벨트와 풀리(21)의 슬립에 따른 발열을 감지하는데 한계가 있었으며, 이로 인하여 구동벨트가 파손되고 결과적으로는 엔진이 정지되는 문제가 있었다.

이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 필드코일체에 상호 보완되는 두 개의 온도퓨즈를 설치하여 전자클러치의 과열 시 온도퓨즈에 의해 필드코일체가 정상적으로 단선될 수 있도록 함으로써 전자클러치 및 엔진의 손상을 방지하고, 차량의 화재발생을 방지할 수 있도록 한 전자클러치의 필드코일 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적은, 필드코일이 권선되어 형성된 필드코일체와, 상기 필드코일체가 수용되는 필드코어를 포함하는 전자클러치의 필드코일 어셈블리에 있어서, 상기 필드코일체에는 복수개 이상의 온도퓨즈가 필드코일체에 접속되어 설치된 것을 특징으로 하는 전자클러치의 필드코일 어셈블리에 의해 달성된다.

또한, 상기 복수개 이상의 온도퓨즈는 직렬 연결되고, 상기 온도퓨즈 중 하나의 온도퓨즈는 필드코어의 내주 측에 근접되게 설치되고, 다른 온도퓨즈는 필드코어의 외주 측에 근접되게 설치됨이 바람직하다.

보다 구체적으로는, 상기 온도퓨즈는 필드코어의 내.외측면과 각각 최대 5㎜ 이내로 이격되게 설치되고, 150∼200℃ 사이에서 작동되도록 형성됨이 바람직하다.

본 발명의 전자클러치의 필드코일 어셈블리에 따르면, 필드코일체에 두 개의 온도퓨즈가 직렬 연결된 상태로 설치됨으로써 전자클러치의 과열 시 하나의 온도퓨즈가 오작동되어도 다른 온도퓨즈가 정상작동되어 필드코일체를 단선시켜 전원의 공급을 차단시키게 됨으로써 전자클러치 및 엔진의 손상이 방지되고, 차량의 화재발생을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 구동벨트와 풀리의 슬립으로 인한 과열 시에도 온도퓨즈가 작동되어 필드코일체를 통한 전원공급을 차단하므로 구동벨트의 손상을 방지하고, 엔진의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명을 설명하기에 앞서, 종래기술과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다.

첨부도면 도 3은 본 발명에 따른 온도퓨즈가 구비된 필드코일 어셈블리를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 온도퓨즈가 구비된 전자클러치를 도시한 결합단면이며, 도 5는 본 발명에 따른 온도퓨즈의 연결상태를 보인 도면이다.

본 발명의 전자클러치(20)의 필드코일 어셈블리(30)에는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 복수개 이상의 온도퓨즈(이하에서는 "두 개의 온도퓨즈"를 일례로 설명한다)(100)(200)가 구성된다.

상기 온도퓨즈(100)(200)는 필드코일체(32)의 일면 상에 두 개로 설치되고, 이와 같이 설치된 온도퓨즈(100)(200)는 필드코어(31)에 필드코일체(32)의 삽입 시 온도퓨즈(100)(200)가 풀리(21)와 인접한 필드코어(31)의 개구부 측으로 위치되게 삽입된다.

또한, 상기 필드코일체(32)에 설치된 두 개의 온도퓨즈(100)(200)는 중 일측의 온도퓨즈(100)는 필드코어(31)의 내주 측에 근접되게 설치되고, 타측의 온도퓨즈(200)는 필드코어(31)의 외주 측에 근접되게 설치되며, 상기 외측의 온도퓨즈(200)는 구동벨트와 풀리(21)의 슬립으로 인한 이상 과열을 감지하는데 유리하다.

한편, 상기와 같이 설치되는 내.외측의 온도퓨즈(100)(200)는 각각 필드코어(31)의 내주벽 및 외주벽으로부터 5㎜ 이내의 이격범위(t)로 설치됨이 바람직하다. 그리고, 이와 같은 온도퓨즈(100)(200)와 필드코어(31) 간의 5㎜ 간격(t)은 필드코어(31) 내에 충전되는 에폭시 수지가 발포될 수 있는 최소한의 공간이다.

그리고, 도 5에서와 같이, 두 개의 온도퓨즈(100)(200)는 상호 보완되도록 직렬 연결된다. 즉, 상기 온도퓨즈(100)(200) 중 내측의 온도퓨즈(100)는 필드코일체(32)에서 인출된 일측의 리드선에 연결되어 접속되고, 내측 온도퓨즈(100)와 접속된 외측 온도퓨즈(200)에는 필드코일체(32)에서 인출된 다른 리드선이 연결되어 접속됨으로써 양 온도퓨즈(100)(200)가 직렬 연결된다.

따라서, 이와 같이 직렬 연결된 온도퓨즈(100)(200)는 상호 보완작용을 함으로써, 내.외측 온도퓨즈(100)(200) 중 어느 한쪽의 온도퓨즈에서 열(슬립 열)이 감지되어 하나의 온도퓨즈만 작동되어도 필드코일체(32)가 단선되어 전원의 공급이 차단되므로, 전자클러치(20) 및 엔진 등의 손상을 미연에 방지할 수 있다.

한편, 상기와 같이 직렬 연결된 온도퓨즈(100)(200)는 150∼200℃ 즉 보다 구체적으로는 170∼195℃ 사이의 열에서 작동되도록 설계되어, 슬립 열에 대한 온도퓨즈(100)(200)의 응답성이 향상된다. 여기서, 상기 온도퓨즈(100)(200)가 150℃ 미만에서 작동되면 슬립 열의 낮은 온도에서도 온도퓨즈(100)(200)가 작동되게 되고, 200℃를 초과하여 작동되면 과부하로 인해 이미 전자클러치(20)나 엔진이 손상 받은 후 작동되게 된다.

그리고, 상기 두 개의 온도퓨즈(100)(200)는 필드코일체(32)에 통상적인 스플라이스(splice) 또는 솔더(solder) 방식으로 연결되어 설치되는 한편 온도퓨즈(100)(200)의 일측 외주면이 필드코어(31)에 충전된 에폭시 수지의 외부로 노출되게 설치됨으로써 슬립 열에 대한 온도퓨즈(100)(200)의 응답성이 더욱 향상된다.

따라서, 상기 온도퓨즈(100)(200)가 디스크(22)와 풀리(21) 사이의 슬립 열 및 풀리(21)와 벨트(미도시) 사이의 슬립 열에 대해 신속하게 작동하여 전원의 공급을 빠르게 차단함으로써 전자클러치(20) 및 엔진을 과부하로부터 안전하게 보호할 수 있게 된다.

도 1a 및 도 1b는 종래 압축기용 전자클러치의 작동 전,후 상태를 도시한 결합단면도이다.

도 2는 종래의 필드코어에 설치되는 온도퓨즈를 도시한 정면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 온도퓨즈가 구비된 필드코일 어셈블리를 도시한 도면이다.

도 4는 본 발명에 따른 온도퓨즈가 구비된 전자클러치를 도시한 결합단면이다.

도 5는 본 발명에 따른 온도퓨즈의 연결상태를 보인 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 압축기 11 : 구동축

20 : 전자클러치 21 : 풀리

22 : 디스크 23 : 허브

24 : 이너링 25 : 고무댐퍼

26 : 아우터링 30 : 필드코일 어셈블리

31 : 필드코어 31a : 플랜지

32 : 필드코일체 40 : 온도퓨즈

100,200 : 온도퓨즈 t : 온도퓨즈와 필드코어 간의 간격

Claims (4)

1. 필드코일이 권선되어 형성된 필드코일체(32)와, 상기 필드코일체(32)가 수용되는 필드코어(31)를 포함하는 전자클러치(20)의 필드코일 어셈블리(30)에 있어서,

   상기 필드코일체(32)에는 복수개 이상의 온도퓨즈(100)(200)가 필드코일체(32)에 접속되어 설치되고,

   상기 온도퓨즈(100)(200) 중 하나의 온도퓨즈(100)는 필드코어(31)의 내주 측에 근접되게 설치되고, 다른 온도퓨즈(200)는 필드코어(31)의 외주 측으로 구동벨트에 근접되게 설치되며,

   상기 온도퓨즈(100)(200)는 일측 외주면이 상기 필드코어(31)에 충전된 에폭시 수지의 외부로 노출된 상태로 서로 직렬 연결되되, 내측의 온도퓨즈(100)는 상기 필드코일체(32)에서 인출된 일측의 리드선에 연결되어 접속되고, 외측의 온도퓨즈(200)는 필드코일체(32)에서 인출된 다른 리드선이 연결된 것을 특징으로 하는 전자클러치의 필드코일 어셈블리.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 온도퓨즈는 필드코어의 내.외측면과 각각 최대 5㎜ 이내로 이격되게 설치되고, 150∼200℃ 사이에서 작동되도록 형성된 것을 특징으로 하는 전자클러치의 필드코일 어셈블리.

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