KR200356888Y1 - 전자석클러치의필드코어어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 고안은 코일뭉치의 축선방향 전장길이에 대한 소정의 허용공차를 갖고 보빈과 커버가 조립될 수 있도록 하는 전자석 클러치의 필드코어 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안은 외부 전원과 전기적으로 연결된 코일뭉치를 보빈과 커버에 내장하여 코일하우징에 미세한 간격으로 삽입함으로써 전자석 클러치에 인가되는 전원을 제어하도록 하는 압축기용 전자석 클러치에 있어서, 상기 보빈의 외주면 둘레방향으로 피메일 피치를 형성하고, 상기 커버의 외주면 둘레방향에 상기 피메일 피치와 대응하는 메일피치를 형성하여 상기 보빈과 커버를 나사식으로 결합되게 하는 것을 특징으로 하며, 상기 메일피치는 상기 커버 둘레방향으로 등간격을 유지한 채 복수개 설치하는 것이 좋다.

이러한 구성에 의하면, 코일을 와인딩하여 형성된 코일뭉치에 있어서, 이 코일뭉치의 축선방향 길이가 다소 짧거나 길 경우에도 코일뭉치를 사이에 두고 보빈과 커버를 나사식으로 결합하기 때문에 코일뭉치의 축선방향과 일치되게 결합하여 고정시킬 수 있다.

Description

전자석 클러치의 필드코어 어셈블리

본 고안은 차량용 공조장치에 이용되는 압축기에 관한 것으로, 특히 압축기의 동력전달을 단속하는 전자석 클러치에 있어서, 전자석 클러치에 인가되는 전원을 제어하는 필드코어 어셈블리에 관한 것이다.

차량용 공조장치에 이용되는 압축기는 전자석 클러치를 개재하여 엔진에 연결되며, 전자석 클러치에 의해 압축기의 동력전달을 단속하도록 되어 있다.

전자석 클러치는 코일하우징에 미세한 간격으로 삽입된 필드코어 어셈블리에 의해 동작하게 되며, 필드코어 어셈블리는 코일뭉치 및 이 코일뭉치의 전.후방에서 보빈과 커버로 감싸도록 되어 있다.

도 5은 종래 필드코어 어셈블리를 도시하고 있다. 도면을 참조하면, 코일뭉치(20)를 전후방에서 보빈(22)과 커버(21)로 감싸도록 하는 것으로, 상기 보빈(22)과 커버(21)는 서로 이격되어 있기 때문에 코일뭉치를 감싸는 보빈과 커버를 조립한 후 와인딩 코일이 보빈과 커버사이에서 별도의 회전이 발생하여 인출된 2개의 와이어선 들이 제 위치에서 벗어나는 현상이 발생할 수 있다.

이러한 점을 감안하여 도 6은 보빈(24)의 환형 플랜지 외주면에 일체로 훅 체결되도록 홈(24a)을 형성하였고 반대편 커버(25)에는 훅(25a)을 형성하여 보빈(24)의 홈(24a)에 커버(25)의 훅(25a)을 체결하여 와인딩한 코일뭉치(23)를 감싸도록 하고 있으나 훅타입은 체결된 상태의 길이가 일정하기 때문에 코일뭉치의 축선 방향 전장길이가 짧을 경우 코일이 보빈과 커버내의 수납공간에 안착되지 않고 겉돌 수 있고, 반대로 코일뭉치의 축선방향 전장길이가 길 경우에는 보빈과 커버가 조립되지 않는 문제가 있다.

본 고안은 이러한 점을 감안하여 안출된 것으로, 특히 코일뭉치의 축선방향 전장길이에 대한 소정의 허용공차를 갖고 보빈과 커버가 조립될 수 있도록 하는 전자석 클러치의 필드코어 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은 보빈과 커버의 체결시 그 체결이 용이토록하여 생산성을 향상시킬 수 있는 전자석 클러치의 필드코어 어셈블리를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 외부 전원과 전기적으로 연결된 코일뭉치를 보빈과 커버에 내장하여 코일하우징에 미세한 간격으로 삽입함으로써 전자석 클러치에 인가되는 전원을 제어하도록 하는 압축기용 전자석 클러치에 있어서, 상기 보빈의 외주면 둘레방향으로 피메일 피치를 형성하고, 상기 커버의 외주면 둘레방향에 상기 피메일 피치와 대응하는 메일피치를 형성하여 상기 보빈과 커버를 나사식으로 결합되게 하는 것을 특징으로 하며, 상기 메일피치는 상기 커버 둘레방향으로 등간격을 유지한 채 복수개 설치되는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의하면, 코일을 와인딩하여 형성된 코일뭉치에 있어서, 이 코일뭉치의 축선방향 길이가 다소 짧거나 길 경우에도 코일뭉치를 사이에 두고 보빈과 커버를 나사식으로 결합하기 때문에 코일뭉치의 축선방향과 일치되게 결합하여 고정시킬 수 있다.

도 1은 본 고안에 따른 전자석 클러치의 단면도,

도 2는 코일하우징 부분을 발췌한 정면도,

도 3은 필드코어의 구조를 보인 도 2의 A-A선 단면도,

도 4는 본 고안의 보빈 및 커버를 분해한 분해사시도,

도 5 및 도 6은 종래 필드코어를 보인 단면도,

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1;풀리 2;로터

4;코일하우징 5;코일뭉치

6;보빈 7;커버

8;온도퓨즈 8a;퓨즈수용홈

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 압축기용 전자석 클러치의 부분단면도, 도 2는 코일 하우징 부분을 발췌한 정면도, 도 3은 필드코어의 구조를 보인 도 2의 A-A선 단면도, 도 4는 보빈 및 커버를 분해한 분해사시도이다.

도 1을 참조하여 설명하면 부호 1은 구동측 풀리로, 도시하지 않은 밸트를 개재하여 차량 엔진에서 회전력을 받아 회전하게 된다. 부호 2는 단면이 ㄷ자 형상의 2중 원통형상으로 형성된 구동측 로터로, 풀리(1)와는 용접등의 접합수단으로 일체로 접합되어 있다. 이 로터(2)의 내주부에는 베어링(3)이 배설되고, 이 베어링(3)에 의해 로터(2)는 도시하지 않은 압축기의 프론트 하우징(15)의 원통 돌출부상에 회전가능하게 지지되어 있다. 여기서, 압축기는 자동차용 공조장치의 냉동싸이클 냉매압축용이다.

부호 4는 고정자극부재로서 역할하는 코일하우징으로, 단면이 ㄷ자 형상의 2중 원통형상의 금속으로 환형형상의 제1플랜지(4a), 제2플랜지(4b) 및 상기 제1,2플랜지의 단부를 연결하는 환형형상의 웨브(4c)로 이루어지며, 이 코일하우징(4)의 내부에는 환형형상으로 감긴 코일뭉치(5)가 일정한 간격을 유지한 채 삽착되어 있다.

상기 코일하우징(4)과 코일뭉치(5)와의 사이에 형성된 간격에는 이들을 전기적으로 절연시키기 위한 보빈(6) 및 커버(7)가 코일뭉치(5)의 축선방향 양측을 감싸고 있다.

코일하우징(4)은 상기 로터(2)의 단면 ㄷ자형상의 내부공간내에 미세하게 배설되어 상기 로터(2)가 회전할 때 고정된 상태를 유지하게 된다.

코일뭉치(5)는 절연재료의 필름으로 피복되어 감겨져 있는 감긴 단일 도전성와이어로 다이오드(9)와 병렬로 연결함으로써 압축기 로킹 및 클러치 슬립 등에 의한 클러치 슬립열을 온도퓨즈(8)에서 감지하여 코일뭉치에 인가되는 전원을 조기차단함으로써 엔진 벨트파손 및 엔진손상을 미연에 방지한다. 또한 다이오드(9)는 코일뭉치(5)에 인가되는 역전압 및 서지전압이 발생할 경우 정격전압 및 정격전류가 흐르게 하여 안정화시킨다.

상기 보빈(6)은 코일하우징(4)의 제1,2환형 플랜지(4a)(4b)의 내주면과 소정의 간격을 이루고 삽입되는 제1환형 플랜지(6a) 및 제2환형 플랜지(6b), 상기 제1,2환형 플랜지(6a)(6b) 각각의 축선방향 단부를 서로 연결시키는 환형 웨브(6c)를 갖는 단면이 ㄷ자 형상의 2중 원통형상으로 이루어져 코일뭉치(5)를 수용하도록 되어 있고, 상기 보빈(6)의 제1환형 플랜지(6a)의 외주면 둘레방향으로 피메일 피치(6d)를 형성하고 있다.

커버(7)는 도 4와 같이 단면이 ㄷ자형상으로 환형형상의 제1환형 플랜지(7a) 및 제2환형 플랜지(7b)와 상기 제1,2플랜지(7a)(7b)의 단부를 연결하는 환형형상의 웨브(7c)로 이루어지며, 또한 상기 커버(7)는 제1환형 플랜지(7a)의 외주면에 상기 보빈(6)의 제1환형 플랜지(6a)에 형성된 피메일 피치(6d)에 대응하는 메일피치(7d)가 둘레방향으로 복수개 형성되어 코일뭉치(5)가 삽입된 보빈(6)과 나사식으로 결합된다.

상기 커버(7)는 웨브(7c)면에 온도퓨즈(8)를 안착하기 위한 퓨즈수용홈(8a)을 포함하고 있다. 커버(7)는 에폭시수지, 불포화폴리에스테르에 의한 비교적 저온에서 성형할 수 있는 절연성 수지재료로 성형되며 코일뭉치(5)의 외주면을 감싼 상태에서 제1,2환형 플랜지(7a)(7b)의 외측면이 코일하우징(4)의 제1,2환형 플랜지(4a)(4b)의 내면에 밀착되어 삽입됨으로써 코일하우징(4)과 코일뭉치(5)를전기적으로 절연시킨다.

온도퓨즈(8)는 소정온도(약 180℃ 내외)에서 용융하는 감온부재를 내삽하고, 이 감온부재가 용융할 때 까지는 접점간의 전기적 접속상태를 유지하며, 그리고 감온부재가 용융하면 스프링작용으로 접점간을 절단하여 전기적 접속상태를 차단하도록 구성되어 있다.

온도퓨즈(8)는 온도부재, 접점기구, 스프링을 원통상의 케이스내에 수납한 대략 원주상의 형상으로 형성되어 있고 압축기 로크시에 아마추어가 회전하지 않도록 하며, 아마추어(13)에 대해 로터(2)가 슬립하면서 회전하는 것에 의해 이 슬립 접촉부분의 온도가 이상상승하는 것을 감지하여 차단상태로 하는 것이다.

더욱이, 온도퓨즈(8)는 압축기 로크시에 있어서 아마추어(13)와 로터(2)와의 슬립 접촉에 준하여 온도 이상상승을 응답하여 감지할 필요가 있고, 더구나 압축기 정상시에 있어서 코일뭉치(5)의 발열에 대하여는 오작동하지 않도록 할 필요가 있고 이러한 점을 감안하여 커버(7)의 웨브(7c)에 형성된 퓨즈수용홈(8a)에 체결하는 것이 바람직하다.

또한 퓨즈수용홈(8a)의 깊이는 온도퓨즈(8)가 코일하우징(4)에 삽입된 상태에서 에폭시 처리할 때 그 개방면으로 돌출되지 않도록 하여야 하며 그 표면을 수지부재에 의해 박막상으로 피복하고 있다.

부호 10은 로터(2)의 마찰면에 대향하여 배설된 아마추어이고, 링형상의 금속으로 형성되어 있다. 이 아마추어(10)는 코일뭉치(5)의 비통전시에 탄성부재(11)의 탄성력에 의해 로터(2)의 마찰면에서 소정 거리로 이격된 위치에 유지하도록 되어 있다. 이 아마추어(10)에도 원주방향으로 펼쳐진 원호상의 전기차단구가 형성되어 있다.

코일뭉치(5)로의 통전에 의해 발생하는 자속이 흐르는 자기회로는 상기 로터(2), 코일하우징(4) 및 아마추어(10)에 의해 구성되어 있다.

부호 12는 금속으로 이루어진 리벳이고 아마추어(10)를 금속링상에 스톱퍼(13)로 고정하고 있다.

상기 탄성부재(11)는 스톱퍼(13)에 원통부의 내주면과 허브(14)의 외측 원통부의 외주면과의 사이에 배설되며 이 양부재(13)(14)에 대해 일체의 성형체로 결합되어 있다.

상기 탄성부재(11)는 상기 양부재(13)(14) 사이에 원형상으로 형성되어 있고, 그 재질로는 자동차의 사용환경 온도범위에 대해 토크전달 및 토크 변동흡수면에서 우수한 특성을 발휘하는 고무를 사용하는 것이 좋다.

한편 코일뭉치(5)에 온도퓨즈(8)를 전기적으로 연결하기 위해 상기 코일뭉치(5)를 와인딩할 때 1층을 제외한 홀수층 중 한 층(3,5,7,9층 중 1선택)에서 짝수층(4,6,8,10,....)으로 와인딩이 넘어가기 전에 와인딩되는 코일 한가닥을 지그등을 이용하여 길게 잡아낸 후 재 와인딩하여 코일 와인딩을 마무리한다.

여기서 본 고안은 코일뭉치(5)를 내장하여 보빈(6)과 커버(7)를 조립후 와인딩된 코일이 보빈(6)과 커버(7)사이에서 보빈과 커버와는 별도의 회전이 발생하여 인출된 2개의 와이어선들이 제 위치에서 벗어나는 현상이 발생하여 보빈(6)의 제1환형 플랜지(6a)에 피메일피치(6d)를 형성하였고, 커버(7)에는 제1환형 플랜지(7a)의 외주면에 복수의 메일피치(7d)를 형성하여 보빈의 체결부와 서로 대응하여 보빈(6)과 커버(7)를 이용하여 와인딩한 코일을 감싸고 커버(7) 부위의 길게 잡아낸 코일와이어는 절단하여 온도퓨즈(8)의 리드선과 각각 연결하고 퓨즈를 커버(7)에 성형된 퓨즈수용홈(8a)에 안착시킨다.

이상과 같이 본 고안은 코일뭉치와 코일하우징을 전기적 절연시키기 위해 이들 사이에 피메일 피치가 형성된 보빈과 메일피치가 구비된 커버를 개재하는 것으로, 코일뭉치의 축선방향 전장길이에 따라 길이조절이 가능하여 축선방향으로 공차의 여유를 갖을 수 있기 때문에 종래 훅타입의 필드코어 어셈블리에 비해 균일한 체결성을 확보할 수 있고, 또한 보빈과 커버를 나사식으로 결합할 수 있어 작업성이 향상될 뿐만 아니라 필드코어의 생산성을 높일 수 있다.

Claims (2)

1. 외부 전원과 전기적으로 연결된 코일뭉치를 보빈과 커버에 내장하여 코일하우징에 미세한 간격으로 삽입함으로써 전자석 클러치에 인가되는 전원을 제어하도록 하는 압축기용 전자석 클러치에 있어서,

   상기 보빈의 외주면 둘레방향으로 피메일 피치를 형성하고, 상기 커버의 외주면 둘레방향에 상기 피메일 피치와 대응하는 메일피치를 형성하여 상기 보빈과 커버를 나사식으로 결합되게 하는 것을 특징으로 하는 전자석 클러치의 필드코어 어셈블리.
2. 제 1항에 있어서, 상기 메일피치는 상기 커버의 둘레방향으로 등간격을 유지한 채 복수개 설치되는 것을 특징으로 하는 전자석 클러치의 필드코어 어셈블리.