KR101784789B1 - 필드 코일 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 공기조화장치 등에 적용되는 압축기에서 동력전달을 단속하는 전자클러치의 필드 코일 어셈블리에 관한 것이다.
본 발명은 퓨즈 높이 제어를 위한 퓨즈의 지지 구조, 최단 경로 및 꺽임없는 입선 구조, 퓨즈 리드선과 Al 코일의 결선 구조 등을 개선한 새로운 커버와 퓨즈, 그리고 Al 코일의 어셈블리 형태를 구현함으로써, 오버몰딩 시 퓨즈에 가해지는 충격을 최소화할 수 있고, 최적의 코일 경로 적용으로 코일 단선을 방지할 수 있으며, Al 코일 연결부와 퓨즈 리드선 연결부의 이원화를 통해 안정적인 결속상태를 유지할 수 있는 등 필드 코일 어셈블리의 품질을 확보할 수 있는 한편, 필드 코일 어셈블리측과 커넥터 어셈블리측 간의 전기적인 접속 시 필드 코일 어셈블리의 터미널과 커넥터 어셈블리의 터미널을 퓨징(Fusing) 방식으로 연결하고, 터미널과 코일 간을 포밍 구조로 연결하는 등 커넥터와 터미널, 그리고 코일의 결속 구조를 새롭게 개선함으로써, 구조 단순화는 물론 조립공수를 단축할 수 있는 등 작업성을 향상시킬 수 있으며, 강건하고 안정적인 결속력을 유지할 수 있는 등 조립 품질을 확보할 수 있는 필드 코일 어셈블리를 제공한다.

Description

필드 코일 어셈블리{Field coil assembly}

본 발명은 필드 코일 어셈블리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 공기조화장치 등에 적용되는 압축기에서 동력전달을 단속하는 전자클러치의 필드 코일 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 공기조화장치에 적용되는 압축기의 전자클러치는 엔진에 의해 회전하는 풀리의 구동력이 압축기 구동축의 허브 디스크에 전달되도록 하는 전기장치로서, 전원 공급 시 권선된 코일의 전자기 유도에 의해 자기장을 형성하고, 그에 따른 자기력으로 풀리의 마찰면측으로 압축기 구동축의 허브 디스크가 흡인되어 동력적으로 연결되도록 하는 장치이다.

이러한 압축기의 전자클러치는 코일에 대한 전원의 인가 여부에 따라 압축기에 대한 동력을 단속하여 공기조화장치의 냉방시스템의 작동을 제어하는 역할을 한다.

그리고, 상기 전자클러치는 엔진의 크랭크축에 구동벨트에 의해 연결되고 측면에 마찰면을 가지는 풀리 어셈블리, 상기 풀리 어셈블리에 내장되고 압축기의 하우징에 지지됨과 아울러 전원 인가에 의해 흡인자속을 발생시키는 필드 코일 어셈블리, 상기 필드 코일 어셈블리에 의해 발생되는 흡인자속을 이용하여 디스크가 풀리의 마찰면에 밀착되도록 함으로써 엔진의 동력을 압축기의 구동축에 전달하는 디스크 및 허브 어셈블리 등을 포함한다.

이와 같은 필드 코일 어셈블리는 한국공개실용신안 20-2013-0004424호, 한국공개특허 10-2003-0077294호 등에 다양한 형태의 것들이 개시되어 있다.

한편, 상기 필드 코일 어셈블리에는 압축기의 전자클러치가 과열되었을 때 보빈 코일을 쇼트시켜서 전자클러치를 보호하는 퓨즈가 구비되며, 이때의 퓨즈는 보통 커버를 이용하여 보빈 상에 조립되는 구조로 설치된다.

이러한 필드 코일 어셈블리의 커버 및 퓨즈 설치구조는 한국공개특허 10-2009-0076432호 등에 개시되어 있다.

예를 들면, 도 8과 도 9에 도시한 바와 같이, 종래의 필드 코일 어셈블리는 전선을 감아 코일을 만드는 원형의 통으로 이루어진 보빈(100)의 상면에는 커버(110)가 설치되고, 상기 커버(110)의 상면 양편에는 퓨즈 리드선(120)과 Al 코일(130)의 결속을 위한 터미널(140)이 핀(150)을 이용하여 설치되는 구조를 포함한다.

그리고, 상기 커버(110)의 상면에는 상부 개방형의 사각 케이스 형태로 이루어진 퓨즈 케이스(160)가 형성되어 이곳에 퓨즈(170)가 삽입 안착되고, 이때의 퓨즈 케이스(140)의 바닥면에는 몰딩 시 퓨즈 높이를 제어해주는 4개의 돌기(180)가 형성되는 구조를 포함한다.

그러나, 이러한 종래의 필드 코일 어셈블리는 다음과 같은 단점이 있다.

첫째, 오버몰딩(Overmolding) 공정 시 금형과 퓨즈에 의해 돌기 형상이 붕괴되면서 퓨즈 높이가 결정되는데, 오버몰딩 공정 시 퓨즈에 적정 하중 이상이 가해질 경우에 퓨즈 파손의 우려가 높은 단점이 있다.

둘째, 보빈측에서 연장되는 Al 코일은 커버 길이 끝에서부터 커버 길이 중간까지 연장된 후에 재차 방향을 꺽어서 터미널이 있는 위치까지 연장되는 경로로 설치되는데, 이렇게 설치되는 Al 코일의 경우 꺽이는 부분이 많이 있고, 즉 과도한 꺽임 및 접힘 현상이 발생하고, 경로가 길기 때문에 단선의 우려가 높고 조립성이 떨어지는 단점이 있다.

셋째, Al 코일과 퓨즈 리드선의 경우 와인딩 공정 시에 동시에 압착 및 솔더링, 그리고 퓨즈 리드선에 대한 초음파 디핑 공정처리를 실시하여 터미널 상에 결속시키기 때문에 작업자 숙련도가 요구되고, 불량 발생율이 높은 단점이 있다.

그리고, 기존의 필드 코일 어셈블리는 외부 전원 인가를 위한 커넥터측과 연결되는 터미널과 보빈측 코일을 직접 연결하는 구조를 채택하고 있기 때문에 조립이 까다로울 뿐만 아니라 복잡하고, 공정수가 늘어나게 되는 등 전체적인 조립 공정의 효율성이 떨어지는 단점이 있다.

또한, 터미널측과 코일측 간의 연결부위를 납땜으로 처리하기 때문에 점차 강화되고 있는 추세의 환경규제에 대응하기 어려운 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 퓨즈 높이 제어를 위한 퓨즈의 지지 구조, 최단 경로 및 꺽임없는 입선 구조, 퓨즈 리드선과 AL 코일의 결선 구조 등을 개선한 새로운 커버와 퓨즈, 그리고 Al 코일의 어셈블리 형태를 구현함으로써, 오버몰딩 시 퓨즈에 가해지는 충격을 최소화할 수 있고, 최적의 코일 경로 적용으로 코일 단선을 방지할 수 있으며, Al 코일 연결부와 퓨즈 리드선 연결부의 이원화를 통해 안정적인 결속상태를 유지할 수 있는 등 필드 코일 어셈블리의 품질을 확보할 수 있는 필드 코일 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 필드 코일 어셈블리측과 커넥터 어셈블리측 간의 전기적인 접속 시 필드 코일 어셈블리의 터미널과 커넥터 어셈블리의 터미널을 퓨징(Fusing) 방식으로 연결하고, 터미널과 코일 간을 포밍 구조로 연결하는 등 커넥터와 터미널, 그리고 코일의 결속 구조를 새롭게 개선함으로써, 구조 단순화는 물론 조립공수를 단축할 수 있는 등 작업성을 향상시킬 수 있으며, 강건하고 안정적인 결속력을 유지할 수 있는 등 조립 품질을 확보할 수 있는 필드 코일 어셈블리의 커넥터-터미널 장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 필드 코일 어셈블리는 다음과 같은 특징이 있다.

상기 필드 코일 어셈블리는 전선을 감아 코일을 만드는 원형이나 다각형의 통으로 이루어진 보빈과, 퓨즈의 수용을 위한 퓨즈 케이스를 가지면서 보빈측에 구비되는 커버와, 상기 커버의 퓨즈 케이스 내에 구비되어 코일에 과전류가 흐르는 것을 방지하는 퓨즈와, 상기 커버 상에서 퓨즈 케이스의 양옆에 각각 배치되는 것으로 퓨즈측과 코일측 간의 결속을 위한 터미널을 포함하는 구조로 이루어진다.

특히, 상기 필드 코일 어셈블리는 오버몰딩 시 퓨즈 높이를 제어하기 위한 수단으로서 상기 커버의 퓨즈 케이스에는 서로 마주보는 양쪽 벽면 위치에 퓨즈가 안착되는 테이퍼면을 각각 형성함으로써, 쿠션역할을 하는 테이퍼면을 통해 퓨즈에 가해지는 충격을 줄일 수 있도록 한 것이 특징이다.

여기서, 상기 퓨즈 케이스에 형성되는 테이퍼면의 좌우 폭은 퓨즈의 길이와 같거나 이보다 크게 설정될 수 있다.

또한, 상기 커버의 단부에는 저면의 단차부와 앞쪽의 절개부가 형성되고, 상기 코일은 커버 단부로부터 진입하여 단차부와 절개부를 거쳐 곧바로 터미널측에 결속되도록 함으로써, 코일의 최적화된 경로를 확보할 수 있다.

그리고, 상기 터미널은 퓨즈 리드선의 결속을 위한 연결부위와 코일의 결속을 위한 연결부위가 이원화되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.

예를 들면, 상기 터미널은 퓨즈 리드선의 결속을 위하여 리드선이 삽입되는 홈부를 가지는 수직의 퓨즈 고정편과, 코일의 결속을 위하여 코일이 눌려져 압착되는 포밍가능한 코일 고정편을 포함하는 구조로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 필드 코일 어셈블리의 커넥터-터미널 장치는 다음과 같은 특징이 있다.

상기 필드 코일 어셈블리의 커넥터-터미널 장치는 전선을 감아 코일을 만드는 원형이나 다각형의 통으로 이루어진 코일 어셈블리 및 상기 코일 어셈블리를 수용하는 코어 어셈블리와, 상기 코일 어셈블리 및 코어 어셈블리와 전기적으로 접속되어 외부 전원을 인가하는 커넥터 어셈블리를 포함하는 구조로 이루어진다.

특히, 상기 필드 코일 어셈블리의 커넥터-터미널 장치는 코어 어셈블리에 내부의 코일 어셈블리측 코일과 연결되는 복수 개의 코일측 터미널을 구비하고, 상기 커넥터 어셈블리에는 외부 전원이 인가되는 복수 개의 커넥터측 터미널을 구비하여, 상기 코일측 터미널과 커넥터측 터미널이 서로 클램핑되도록 하는 동시에 함께 퓨징(Fusing)되면서 연결되도록 함으로써, 코일 어셈블리 및 코어 어셈블리와 커넥터 어셈블리가 전기적으로 접속될 수 있도록 한 것이 특징이다.

여기서, 상기 코일측 터미널은 상단부에 홈을 가지는 바 형태로 이루어지고, 상기 커넥터측 터미널은 선단부에 턱을 가지는 바 형태로 이루어져, 코일측 터미널의 홈 내에 커넥터측 터미널이 위로부터 삽입된 후에 전후방향으로 빠지지 않게 걸린 상태에서 퓨징되도록 할 수 있다.

또한, 상기 코일측 터미널의 일측에는 포밍가능한 코일 압착편이 형성되어 코일 어셈블리측에서 수직으로 올라온 코일이 코일측 터미널의 한쪽 면에 나란하게 밀착된 상태에서 포밍 성형되는 코일 압착편에 의해 압착되는 구조로 연결되도록 할 수 있다.

이때의 상기 코일측 터미널의 코일 안착편에는 코일의 안착상태 확인을 위한 체크홀을 구비하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 코어 어셈블리는 코일측 터미널의 조립을 위한 터미널 블럭을 가지는 커버를 포함하며, 상기 터미널 블럭에는 코일측 터미널의 장착을 위한 터미널 홈과 코일의 관통을 위한 코일 홀이 서로 인접한 위치에 나란하게 형성되도록 할 수 있다.

이때의 터미널 블럭에 있는 코일 홀의 저면 코일 진입구 둘레는 라운드 형상 또는 모따기 형상 등으로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 커넥터 어셈블리는 복수 개의 커넥터측 터미널과 이에 상응하는 리드 와이어를 포함하며, 상기 리드 와이어는 커넥터측 터미널의 후단부에 있는 와이어 압착편에 의해 압착되면서 연결됨과 더불어 이때의 리드 와이어와 와이어 압착편은 커넥터 몸체를 이루는 몰딩부 내에 수용되도록 할 수 있다.

본 발명에서 제공하는 필드 코일 어셈블리는 다음과 같은 장점이 있다.

첫째, 커버의 퓨즈 케이스에 테이퍼면을 형성하여 퓨즈 높이를 제어하는 구조를 적용함으로써, 오버몰딩 시 테이퍼면의 쿠션 역할 등으로 퓨즈에 가해지는 충격을 최소화할 수 있는 등 퓨즈 파손 문제를 근본적으로 해결할 수 있는 장점이 있다.

둘째, 커버에 코일의 진입을 위한 단차면, 절개부 등을 형성하여 코일의 최적 및 최단 경로를 확보함으로써, 코일의 꺽임이나 접힘 등의 문제를 해소할 수 있는 등 코일 단선이나 경로 이탈을 예방할 수 있는 장점이 있다.

셋째, 퓨즈 리드선과 Al 코일의 연결부위를 이원화하고, 퓨즈 리드선은 삽입식으로, Al 코일은 포밍식으로 각각 결속시킴으로써, 조립작업의 난이성을 완화할 수 있고 불량 발생율을 낮출 수 있으며 안정적인 결속상태를 유지할 수 있는 장점이 있다.

넷째, 필드 코일 어셈블리의 터미널과 커넥터 어셈블리의 터미널을 조립 후 퓨징을 통해 결속시키는 방식을 채택하고, 필드 코일 어셈블리의 터미널과 코일을 다이렉트로 연결하면서 포밍하여 결속시키는 방식을 채택함으로써, 조립이 단순하고 조립공수가 줄어드는 등 조립공정의 효율성을 높일 수 있고, 터미널과 터미널 또 터미널과 코일 간의 안정적이고 강건한 결속구조에 따른 제품의 조립 품질을 확보할 수 있다.

다섯째, 커넥터 어셈블리의 터미널과 리드 와이어 간의 조립 시 터미널과 리드 와이어를 직접 압착 후에 금형에 인서트하여 일체 몰딩하는 구조를 채택함으로써, 종전과 같이 클립이나 홀더 등과 같은 부품을 삭제할 수 있는 등 부품수를 줄일 수 있고, 조립 공정을 단순화할 수 있는 장점이 있다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 필드 코일 어셈블리에서 커버, 퓨즈, 터미널 등의 조립상태를 나타내는 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터-터미널 장치를 포함하는 필드 코일 어셈블리를 나타내는 사시도
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터-터미널 장치에서 터미널측과 커넥터측의 분리/결합 상태를 나타내는 사시도
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터-터미널 장치에서 커버, 터미널 및 코일의 분리 상태를 나타내는 사시도
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터-터미널 장치에서 커넥터 어셈블리의 분리 상태를 나타내는 사시도
도 8과 도 9는 종래의 필드 코일 어셈블리에서 커버, 퓨즈, 터미널 등의 조립상태를 나타내는 사시도

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 필드 코일 어셈블리에서 커버, 퓨즈, 터미널 등의 조립상태를 나타내는 사시도이다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 필드 코일 어셈블리는 전선을 감아 코일을 만드는 원형이나 다각형의 통으로 이루어져 전원 인가 시 흡인자속을 발생시키는 보빈(10), 퓨즈(17)는 물론 터미널(14)의 조립을 위한 장소를 제공하는 커버(11), 코일(13)에 과전류가 흐르는 것을 막아주는 퓨즈(17), 퓨즈(17)에 있는 퓨즈 리드선(12)과 코일(13)이 결속되는 터미널(14) 등을 포함한다.

그리고, 이러한 보빈(10), 퓨즈(17), 코일(13) 등을 포함하는 전체 어셈블리는 하우징(미도시), 필드코어 어셈블리(미도시), 슬리브 어셈블리(미도시) 등과 함께 오버몰딩되어 일체화된 하나의 사출 구조물 형태로 이루어지게 되며, 이와 같은 사출 구조물 형태의 필드 코일 어셈블리의 기본 구조를 종래와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

상기 커버(11)는 보빈(10)의 상면을 따라 밀착 배치되면서 다수의 수직 절곡편 부분을 이용하여 보빈(10)의 내측면과 외측면에 끼워짐과 더불어 양단 체결구조로 보빈(10)에 조립된다.

이러한 커버(11)의 상면 길이중간에는 퓨즈(17)의 수용을 위한 퓨즈 케이스(16)가 형성되며, 이때의 퓨즈 케이스(16)는 커버 상면보다 낮은 바닥면을 가지면서 서로 나란한 양쪽의 벽체를 포함하는 구조로 이루어지게 된다.

특히, 상기 퓨즈 케이스(16)의 서로 마주보는 양쪽 벽체의 내측 벽면은 상단에서 바닥쪽으로 갈수록 서로 간의 간격이 좁아지는 경사진 형태의 테이퍼면(18)으로 이루어지게 된다.

이에 따라, 상기 퓨즈 케이스(16) 내에 퓨즈(17)의 수용 시 퓨즈(17)는 퓨즈 케이스(16)와 나란하게 배치됨과 더불어 양쪽의 테이퍼면(18)에 밀착 지지되면서 안착되는 구조로 수용될 수 있게 된다.

결국, 오버몰딩 시 퓨즈(17)에 하중이 가해지게 되면 이때의 퓨즈(17)는 자연스럽게 양쪽의 테이퍼면(18)을 따라 아래로 밀리면서 위치(높이)를 잡게 되고, 즉 양쪽의 테이퍼면(18)이 발휘하는 쿠션역할에 의해 퓨즈(17)가 자연스럽게 아래로 유도되면서 정위치에 자리를 잡게 되고, 따라서 오버몰딩 시 퓨즈(17)에 가해지는 충격을 최소화할 수 있는 등 퓨즈가 파손되거나 자세가 변하거나 정위치를 벗어나는 등의 불량을 방지할 수 있게 된다.

여기서, 상기 퓨즈 케이스(16)의 양쪽 벽체에 형성되는 테이퍼면(18)의 좌우 폭은 퓨즈 케이스(16) 내에 나란하게 삽입 안착되는 퓨즈(17)의 길이와 같도록 설정하거나, 또는 적어도 퓨즈(17)의 길이보다는 길게 설정하는 것이 퓨즈 높이를 전체적으로 균형있게 제어하는 측면에서 바람직하다.

또한, 상기 커버(11)의 상면 양쪽 단부에는 터미널 안착홈(25)이 각각 형성되고, 이렇게 형성되는 터미널 안착홈(25)과 퓨즈 케이스(16) 사이는 리드선 안착홈(26)으로 연결된다.

그리고, 상기 터미널 안착홈(25)에는 핀(15)이 돌출 형성되어 있어서 이 핀(15)에 끼워지는 구조로 터미널(14)이 터미널 안착홈(25) 내에 설치될 수 있게 되고, 상기 리드선 안착홈(26)을 따라서는 퓨즈(17)의 퓨즈 리드선(12)이 삽입 안착될 수 있게 된다.

이러한 터미널 안착홈(25)과 리드선 안착홈(26)은 오버몰딩 시에 가해지는 하중에 의해 터미널(14)과 퓨즈 리드선(12)이 유동되면서 제자리를 이탈하지 못하도록 해주는 역할을 하게 된다.

또한, 본 발명에서는 코일(13)의 단선을 막고 작업성 개선을 위하여 코일(13)을 꺽거나 접지 않고 최단 및 최적 경로 연결할 수 있는 구조를 제공한다.

이를 위하여, 상기 커버(11)의 양쪽 단부의 저면에는 커버 저면과 단차를 이루는 단차부(19)가 형성되고, 이렇게 형성되는 단차부(19)와 연이어서 커버 앞단에서부터 뒷단으로 일정면적 절개된 형태의 절개부(20)가 형성된다.

이에 따라, 보빈(10)으로부터 연장되는 코일(13)은 단차부(19) 밑을 지나서 절개부(20)를 통해 위로 올라온 다음, 절개부(20)의 바로 옆에 설치되는 터미널(14)측에 연결될 수 있게 되므로서, 종전과 같이 코일을 꺽거나 접지 않고 최단 경로로 연결할 수 있게 되고, 결국 코일 단선을 방지할 수 있고 조립 시 코일 연결작업을 수월하게 할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에서는 퓨즈(17)의 퓨즈 리드선(17)과 코일(13)의 결속을 위한 수단으로 터미널(14)를 제공한다.

상기 터미널(14)은 가운데 홀이 있는 사각판 형태로서, 커버(11)의 상면에 형성되어 있는 터미널 안착홈(25) 내에 삽입 안착됨과 더불어 안착홈 내의 핀(15)에 끼워져 고정되는 구조로 설치된다.

이때의 터미널(14)의 핀 체결부위는 열융착 처리로 고정될 수 있게 된다.

이러한 터미널(14)은 퓨즈 리드선(12)의 결속을 위한 연결부위와 코일(13)의 결속을 위한 연결부위가 이원화되어 있는 구조로 이루어지게 된다.

예를 들면, 상기 터미널(14)의 사각판 몸체 한쪽 단부에는 상부가 개방되어 있는 홈부(21)를 가지는 퓨즈 고정편(22)이 수직으로 세워지는 구조로 형성되고, 사각판 몸체의 다른 한쪽 단부에는 포밍이 가능한 코일 고정편(23)이 연장 형성된다.

이에 따라, 퓨즈(12)의 퓨즈 리드선(12)은 퓨즈 고정편(22)에 있는 홈부(21) 내에 위로부터 아래로 끼워져 고정됨과 더불어 홈부(21)의 내측면에 있는 쐐기형 걸림돌기 부분에 걸려져 위로의 탈거가 방지될 수 있게 된다.

또한, 보빈(10)측 코일(13)은 코일 고정편(23) 상에 놓여진 상태에서 포밍에 의해 고정될 수 있게 되는데, 예를 들면 코일(13)의 단부가 코일 고정편(23)의 상면에 놓여지고, 그 위로 포밍되는 코일 고정편(23)이 코일 단부를 덮으면서 압착시키게 되는 구조로 고정될 수 있게 된다.

이때, 상기 코일 고정편(23)에는 두께를 관통하는 홀, 즉 관측홀(24)이 형성되어 있어서, 이곳을 통해 코일(13)의 정확한 안착상태를 확인할 수 있게 된다.

여기서, 상기 코일 고정편(23)에 의해 눌려져 압착 고정되는 코일(13)의 단부에는 솔더링이 될 수 있게 된다.

즉, 종전과 같이 퓨즈 리드선과 코일을 동시에 압착 및 함께 솔더링하는 방식 대신에, 코일만 포밍 압착 후 솔더링함으로써 솔더링 난이성이 완화될 수 있게 된다.

그리고, 퓨즈 리드선(12)의 경우에도 퓨즈 고정편(22)의 홈부(21) 내에 끼우는 클램핑 방식으로 연결되므로서, 종전의 퓨즈 리드선에 했던 초음파 디핑처리 공정을 삭제할 수 있는 등 조립 공정을 단순화할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터-터미널 장치를 포함하는 필드 코일 어셈블리를 나타내는 사시도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 상기 필드 코일 어셈블리는 전선을 감아 코일을 만드는 원형이나 다각형 등의 통으로 이루어져 전원 인가 시 흡인자속을 발생시키는 코일 어셈블리(도 5a와 도 5b, 도 6a와 도 6b의 도면부호 110), 상기 코일 어셈블리(110)를 수용하기 위한 하부 개방형 하우징 형태의 코어 어셈블리(111), 상기 코어 어셈블리(111)의 상면에 씌워지는 구조로 조립되는 커버(121), 외부 전원측과 연결될 수 있는 동시에 코일 어셈블리(110)가 속해 있는 코어 어셈블리(111)측과 전기적으로 접속되어 외부 전원을 인가하기 위한 커넥터 어셈블리(112) 등을 포함한다.

그리고, 상기 커넥터 어셈블리(112)의 커넥터 몸체에 상응하는 몰딩부(126a)에 있는 커넥터측 터미널(미도시)과 상기 코일 어셈블리(110)의 몰딩부(126b)에 있는 코일측 터미널(미도시)이 서로 결속된다.

물론, 이때의 코일 어셈블리측 몰딩부(126b)는 터미널 간의 결속 후에 오버몰딩처리되는 형태로 형성된다.

따라서, 외부로부터 커넥터 어셈블리(112)를 통해 인가되는 전원은 서로 결속되어 있는 커넥터측 터미널과 코일측 터미널을 거쳐 코일 어셈블리(110)측으로 공급될 수 있게 된다.

이러한 필드 코일 어셈블리에 대한 전원 공급, 필드 코일 어셈블리의 작동 방식 등은 일반 필드 코일 어셈블리와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터-터미널 장치에서 터미널측과 커넥터측의 분리/결합 상태를 나타내는 사시도이고, 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터-터미널 장치에서 커버, 터미널 및 코일의 분리 상태를 나타내는 사시도이다.

도 5a 및 도 5b와 도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 상기 커넥터-터미널 장치의 코어 어셈블리(111)에는 내부의 코일 어셈블리(110)에서 연장되는 2가닥의 코일(113)이 연결되는 복수 개의 코일측 터미널(114), 예를 들면 2개의 코일측 터미널(114)이 구비되고, 상기 커넥터 어셈블리(112)의 몰딩부(126a)측에는 외부 전원의 인가를 위한 복수 개의 커넥터측 터미널(115), 예를 들면 2개의 커넥터측 터미널(115)이 구비된다.

그리고, 상기 코일측 터미널(114)과 커넥터측 터미널(115)은 서로 클램핑된 상태에서 함께 퓨징되면서 연결되며, 이에 따라 상기 코일 어셈블리(110)측과 커넥터 어셈블리(112)측이 전기적으로 접속될 수 있게 된다.

이를 좀더 상세히 설명하면, 상기 코일측 터미널(114)은 상단부에 홈(116)을 가지는 바 형태, 예를 들면 상단부가 "Y"자 형상을 하고 있는 바 형태로 이루어지게 된다.

이러한 코일측 터미널(114)은 커버(121)의 터미널 블럭(120)에 형성되어 있는 터미널 홈(122) 내에 위로부터 끼워져서 수직자세로 고정 설치된다.

이때의 코일측 터미널(114)의 하단부에는 양측면에 쐐기형의 체결부(127)가 돌출 형성되어 있어서 터미널 홈(122) 내에 끼워진 상태에서 위로 빠지지 않게 된다.

그리고, 상기 커넥터측 터미널(115)은 커넥터 몸체에 해당하는 몰딩부(126a)의 전면에서 양옆으로 나란하게 돌출 형성되고, 이렇게 형성되는 커넥터측 터미널(115)의 선단부에는 양옆으로 턱(117)이 돌출 형성된다.

이에 따라, 상기 커넥터측 터미널(115)은 코일측 터미널(114)에 있는 홈(116) 내에 위에서 아래로 끼워지게 되고, 이렇게 끼워지는 커넥터측 터미널(115)은 턱(117)의 걸림작용에 의해 전후방향(수평방향)으로 빠지지 않게 걸린 상태가 되며, 이 상태에서 커넥터측 터미널(115)과 코일측 터미널(114)이 함께 퓨징되면서 결속될 수 있게 된다.

이렇게 코일측 터미널(114)과 커넥터측 터미널(115)이 서로 직접적으로 클램핑된 상태에서 함께 퓨징되는 공정을 통해 전기적으로 결속되므로서, 조립이 쉽고 공정수를 단축할 수 있는 등 조립 공정의 효율성은 물론, 강건하고 안정적인 결속관계를 유지할 수 있고, 납땜 배제를 통해 환경적인 측면에서도 적극 대응할 수 있게 된다.

특히, 본 발명에서는 코일측 터미널(114)과 코일(113) 간의 다이렉트 연결구조를 제공한다.

이를 위하여, 상기 코일측 터미널(114)의 하단부 한쪽 측면에는 일정길이 수평 연장되면서 추후에 굽혀지게 되는 포밍가능한 코일 압착편(118)이 형성된다.

이러한 코일측 터미널(114)에 대해 코일 어셈블리(110)측에서 수직으로 인출되는 코일(113)의 단부는 코일측 터미널(114)의 한쪽 면에 나란하게 밀착된 상태가 되고, 이 상태에서 코일 압착편(118)이 코일 단부를 덮으면서 포밍되므로서, 즉 코일(113)의 단부를 덮으면서 굽힘 성형되므로서, 코일(113)은 코일측 터미널(114)의 한쪽 면과 포밍된 코일 압착편(118) 사이에 압착되는 구조로 연결될 수 있게 된다.

이때의 코일 안착편(118)에는 안착편 두께를 관통하는 체크홀(119)이 형성되어 있어서, 이곳을 통해 코일측 터미널(114)측에 압착 구조로 연결되어 있는 코일(113)의 접속 상태를 체크할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에서는 코일측 터미널(114)과 코일(113) 간의 다이렉트 연결구조가 가능하도록 그 장소를 제공하는 수단으로 커버(121)를 포함한다.

상기 커버(121)는 링 형태로서 코일 어셈블리(110)의 상면에 조립되고, 전체 둘레 구간 중 일부 구간에 형성되는 터미널 블럭(120)을 갖는다.

이러한 커버(121)의 터미널 블럭(120)에는 상면에서부터 수직방향으로 일정깊이 파인 형태의 터미널 홈(122)이 형성되는 동시에 상면에서부터 저면까지 수직방향으로 관통되는 형태의 코일 홀(123)이 형성된다.

특히, 상기 터미널 홈(122)과 코일 홀(123)은 서로 인접한 상태 또는 서로의 측면 일측이 터져서 서로 통하는 상태로 나란하게 형성될 수 있게 된다.

이에 따라, 상기 터미널 홈(122)에 코일측 터미널(114)이 끼워져 설치되고, 바로 옆에서 코일(113)이 코일 홀(123)을 통해 밑에서부터 위로 올라와 코일측 터미널(114)과 나란하게 밀착 배치되며, 이 상태에서 코일측 터미널(114)에 있는 코일 압착편(118)이 포밍되므로서, 코일측 터미널(114)과 코일(113)이 다이렉트로 연결될 수 있게 되고, 결국 코일(113)과 코일측 터미널(114)의 연결작업이 간단해질 수 있게 되는 등 전체적인 조립 작업성을 향상시킬 수 있게 된다.

여기서, 상기 터미널 블럭(120)에 있는 코일 홀(123)의 저면 코일 진입구 둘레는 라운드 형상 또는 모따기 형상 등으로 이루어져 와인딩 조립성 문제를 해소할 수 있게 된다.

예를 들면, 상기 터미널 블럭(120)의 저면에 해당하는 코일 홀(123)의 하단부 홀 둘레는 라운드부(128)로 이루어질 수 있게 되며, 이에 따라 상기 코일 홀(123) 내에 코일 진입 시 라운드부(128)에 의해 코일(113)의 원활한 진입이 가능하고, 결국 와인딩 조립성을 개선할 수 있게 된다.

또한, 상기 커넥터 어셈블리(112)의 몰딩부(126a)에는 선단부 양편에서 앞쪽으로 일정길이 연장 형성되는 한쌍의 체결바(129)가 구비될 수 있게 된다.

이에 따라, 상기 커넥터 어셈블리(112)의 커넥터측 터미널(115)과 코어 어셈블리(111)의 코일측 터미널(114) 간의 결속 시 몰딩부(126a)에 있는 체결바(129)가 끝에 있는 훅 부분을 이용하여 커버(121)에 있는 터미널 블럭(120)의 양측면에 걸려지게 되므로서, 커넥터측 터미널(115)과 코일측 터미널(114) 간의 안정적인 결속상태를 확보할 수 있게 된다.

또한, 상기 커넥터 어셈블리(112)에 있는 커넥터측 터미널(115)에는 그 두께를 관통하는 터미널 홀(130)이 형성되어 있어서, 몰딩부(126b) 성형 시 터미널 홀(130) 내로 수지가 채워지면서 몰딩부(126b)와 긴밀한 결속관계를 가질 수 있게 된다.

이에 따라, 결선부의 충격과 터미널 변형을 최소화할 수 있게 되고, 퓨징 시 웰드 라인을 최소화할 수 있게 된다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터-터미널 장치에서 커넥터 어셈블리의 분리 상태를 나타내는 사시도이다.

도 7에 도시한 바와 같이, 여기서는 커넥터측 터미널(115)과 리드 와이어(124)를 인서트 몰딩을 통해 커넥터 몸체와 일체 성형하는 구조를 보여준다.

이를 위하여, 상기 커넥터측 터미널(115)의 후단부에는 리드 와이어(124)를 양편에서 감싸면서 압착할 수 있는 와이어 압착편(125)이 일체 형성되고, 이렇게 형성되는 와아이 압착편(125) 내에 리드 와이어(124)의 단부를 배치한 상태에서 와이어 압착편(125)을 오므려 압착시켜 줌으로써, 리드 와이어(124)와 커넥터측 터미널(115)이 결속될 수 있게 된다.

그리고, 상기 커넥터측 터미널(115)과 리드 와이어(124)의 압착 후, 금형(미도시)에 인서트 몰딩하여 몰딩부(126a)를 성형함으로써, 리드 와이어(124)와 와이어 압착편(125)은 커넥터 몸체를 이루는 몰딩부(126a) 내에 일체 수용되는 형태가 되고, 따라 커넥터측 터미널(115)은 몰딩부(126a)와 일체형을 이룰 수 있게 된다.

이렇게 커넥터측 터미널(115)을 금형에 인서트하여 몰딩부(126a)와 일체형으로 성형하는 방식을 적용함으로써, 종전과 같이 커넥터측 터미널과 리드 와이어 결속부위에 장착되었던 클립이나 홀더 등과 같은 부품을 삭제할 수 있어 구조 단순화는 물론 오버몰딩 시 금형 습합부 형상이 난이해지는 문제도 해결할 수 있는 등 성형성 향상을 도모할 수 있게 된다.

즉, 인서트 몰딩 방식의 적용으로 금형 습합부를 직선 구간으로 형성할 수 있는 등 금형 습합부 형상을 단순화할 수 있으므로, 금형 구조 단순화는 물론 성형성을 향상시킬 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명에서는 퓨즈 케이스 내의 테이퍼면을 이용한 퓨즈 지지 구조, 커버의 단차부 및 절개부를 이용한 코일의 최단 경로 및 꺽임없는 입선 구조, 이원화된 연결부위를 가지는 터미널을 이용한 퓨즈 리드선과 Al 코일의 결선 구조 등을 개선함으로써, 오버몰딩 시 퓨즈에 가해지는 충격을 최소화할 수 있고, 코일의 단선을 방지할 수 있으며, Al 코일과 퓨즈 리드선의 안정적인 결속상태를 유지할 수 있는 등 필드 코일 어셈블리의 품질을 확보할 수 있다.

그리고, 본 발명에서는 필드 코일 어셈블리의 터미널과 커넥터 어셈블리의 터미널을 퓨징(Fusing) 방식으로 연결하는 구조, 터미널과 코일 간을 포밍 구조로 직접 연결하는 구조, 커넥터측 터미널과 리드 와이어를 포함하는 커넥터 몸체를 인서트 사출한 구조 등을 구현함으로써, 필드 코일 어셈블리의 전체적인 구조 단순화는 물론 조립공수를 단축할 수 있고, 강건하고 안정적인 결속력을 유지할 수 있어 조립 품질을 확보할 수 있다.

10 : 보빈
11 : 커버
12 : 퓨즈 리드선
13 : 코일
14 : 터미널
15 : 핀
16 : 퓨즈 케이스
17 : 퓨즈
18 : 테이퍼면
19 : 단차부
20 : 절개부
21 : 홈부
22 : 퓨즈 고정편
23 : 코일 고정편
24 : 관측홀
25 : 터미널 안착홈
26 : 리드선 안착홈
110 : 코일 어셈블리
111 : 코어 에셈블리
112 : 커넥터 어셈블리
113 : 코일
114 : 코일측 터미널
115 : 커넥터측 터미널
116 : 홈
117 : 턱
118 : 코일 압착편
119 : 체크홀
120 : 터미널 블럭
121 : 커버
122 : 터미널 홈
123 : 코일 홀
124 : 리드 와이어
125 : 와이어 압착편
126a,126b : 몰딩부
127 : 체결부
128 : 라운드부
129 : 체결바
130 : 터미널 홀

Claims (12)

1. 전선을 감아 코일을 만드는 원형이나 다각형의 통으로 이루어진 보빈(10)과, 퓨즈(17)의 수용을 위한 퓨즈 케이스(16)를 가지면서 보빈(10)측에 구비되는 커버(11)와, 상기 커버(11)의 퓨즈 케이스(16) 내에 구비되어 코일(13)에 과전류가 흐르는 것을 방지하는 퓨즈(17)와, 상기 커버(11) 상에서 퓨즈 케이스(16)의 양옆에 각각 배치되는 것으로 퓨즈(17)측과 코일(13)측 간의 결속을 위한 터미널(14)을 포함하며,
   오버몰딩 시 퓨즈 높이를 제어하기 위한 수단으로서 상기 커버(11)의 퓨즈 케이스(16)에는 서로 마주보는 양쪽 벽면 위치에 퓨즈(17)가 안착되는 테이퍼면(18)을 각각 형성하여 퓨즈에 가해지는 충격을 줄일 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 필드 코일 어셈블리.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 퓨즈 케이스(16)에 형성되는 테이퍼면(18)의 좌우 폭은 퓨즈(17)의 길이와 같거나 이보다 크게 설정되는 것을 특징으로 하는 필드 코일 어셈블리.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 커버(11)의 단부에는 저면의 단차부(19)와 앞쪽의 절개부(20)가 형성되고, 상기 코일(13)은 커버 단부로부터 진입하여 단차부(19)와 절개부(20)를 거쳐 곧바로 터미널(14)측에 결속되는 것을 특징으로 하는 필드 코일 어셈블리.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 터미널(14)은 퓨즈 리드선(12)의 결속을 위한 연결부위와 코일(13)의 결속을 위한 연결부위가 이원화되어 있는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 필드 코일 어셈블리.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 터미널(14)은 퓨즈 리드선(12)의 결속을 위하여 리드선이 삽입되는 홈부(21)를 가지는 수직의 퓨즈 고정편(22)과 코일(13)의 결속을 위하여 코일이 눌려져 압착되는 포밍가능한 코일 고정편(23)을 포함하는 것을 특징으로 하는 필드 코일 어셈블리.
   
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