KR20180013202A - 필드코일 조립체 및 이를 포함하는 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 필드코일 조립체 및 이를 포함하는 압축기에 관한 것으로서, 코일 하우징; 및 환형으로 형성되고, 상기 코일 하우징에 수용되며, 전원 인가 시 전자기력을 발생시키는 코일;을 포함하고, 상기 코일 하우징은, 상기 코일이 안착되는 기저벽부; 및 상기 기저벽부의 외주부로부터 돌출되고, 상기 코일의 외주면을 감싸는 외벽부;를 포함할 수 있다. 이에 의하여, 필드코일 조립체의 중량 및 제조원가가 절감될 수 있다.

Description

필드코일 조립체 및 이를 포함하는 압축기{FIELD COIL ASSEMBLY AND COMPRESSOR COMPRISING THE SAME}

본 발명은, 필드코일 조립체 및 이를 포함하는 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 압축기의 구동원과 압축기의 구동축을 선택적으로 연결 및 분리시킬 수 있도록 한 클러치의 필드코일 조립체 및 이를 포함하는 압축기에 관한 것이다.

일반적으로, 압축기는 냉매 가스 등의 유체를 압축하는 기기로서, 예를 들어 자동차의 공기조화장치 등에 적용된다.

이러한 압축기는 그 압축기의 구동원(예를 들어, 엔진)과 구동축을 선택적으로 연결 및 분리시키는 클러치의 필드코일 조립체를 구비하여, 그 구동원(예를 들어, 엔진)으로부터 동력을 선택적으로 전달받아 작동되도록 구성된다.

도 1은 종래의 필드코일 조립체 및 이를 포함하는 압축기를 도시한 단면도이다.

첨부된 도 1을 참조하면, 종래의 압축기는 내부공간을 갖는 케이싱(1), 상기 케이싱(1)의 내부공간에 구비되는 압축기구부(미도시), 일측은 상기 케이싱(1)의 외부에 구비된 구동원(미도시)에 연결되고 타측은 상기 압축기구부(미도시)에 결합되어 상기 구동원(미도시)의 동력을 상기 압축기구부(미도시)로 전달하는 구동축(3) 및 상기 구동축(3)과 상기 구동원(미도시)을 선택적으로 연결 및 분리시키는 클러치(4)를 포함한다.

상기 클러치(4)는, 상기 케이싱(1)에 대해 상대 회전운동 가능하게 설치되고 상기 구동원(미도시)에 연결되는 풀리(41), 상기 구동축(3)에 체결되고 상기 풀리(41)에 접촉 또는 이격되는 디스크 허브 조립체(42) 및 상기 케이싱(1)에 고정설치되고 전원 인가 시 전자기력을 발생시켜 상기 풀리(41)와 상기 디스크 허브 조립체(42)를 접촉시키는 필드코일 조립체(43)를 포함한다.

상기 풀리(41)는 상기 구동원(미도시)에 벨트 등을 통해 연결되어 상기 구동원(미도시)의 동력을 직접 전달받는다.

상기 디스크 허브 조립체(42)는, 상기 구동축(3)에 체결되는 허브(422), 상기 구동원(미도시)에 선택적으로 접촉 또는 이격되는 디스크(426) 및 상기 필드코일 조립체(43)에 전원 미인가 시 상기 디스크(426)에 그 디스크(426)가 상기 풀리(41)로부터 이격되는 방향으로 힘을 가하는 탄성부재(424b)를 포함한다.

상기 필드코일 조립체(43)는, 코일 하우징(431), 상기 코일 하우징(431)에 수용되어 전원 인가 시 전자기력을 발생시키는 코일(432) 및 일측이 상기 코일 하우징(431)에 결합되고 타측이 상기 케이싱(1)에 결합되어 상기 코일 하우징(431)을 상기 케이싱(1)에 고정시키는 플랜지(436)를 포함한다.

상기 코일(432)은 권취되어 형성되고, 전체적으로 환형으로 형성된다.

상기 코일 하우징(431)은, 상기 구동축(3)이 그 코일 하우징(431)의 중심측을 관통하도록, 환형으로 형성된다.

그리고, 상기 코일 하우징(431)은, 환형의 상기 코일(432)이 수용되도록, 상기 코일(432)이 안착되는 환형의 기저벽부(4311), 상기 기저벽부(4311)의 외주부로부터 돌출되고 상기 코일(432)의 외주면을 감싸는 외벽부(4312) 및 상기 기저벽부(4311)의 내주부로부터 돌출되고 상기 코일(432)의 내주면을 감싸는 내측벽부(4314)를 포함한다.

여기서, 상기 코일(432)은 상기 기저벽부(4311), 상기 외벽부(4312) 및 상기 내측벽부(4314)가 형성하는 코일 수용부(S)에 수용된 후 그 코일 수용부(S)에 충진되는 수지부재(433)에 의해 감싸지는데, 상기 코일 하우징(431)은 상기 수지부재(433)가 충진 가능하도록 상기 기저벽부(4311), 상기 외벽부(4312) 및 상기 내측벽부(4314)를 구비하여 구성된다. 즉, 상기 기저벽부(4311), 상기 외벽부(4312) 및 상기 내측벽부(4314)가 상기 수지부재(433)의 지지벽 역할을 수행한다.

상기 플랜지(436)는, 상기 구동축(3)이 그 플랜지(436)의 중심측을 관통하도록 환형으로 형성되고, 그 플랜지(436)의 외주부 측에서 상기 코일 하우징(431)의 기저벽부(4311)에 체결되며, 그 플랜지(436)의 내주부 측에서 상기 케이싱(1)에 체결된다.

이러한 구성의 필드코일 조립체(43) 및 이를 포함하는 압축기는, 상기 풀리(41)가 상기 구동원(미도시)으로부터 구동력을 전달받아 회전된다.

이러한 상태에서, 상기 코일(432)에 전원이 인가되면, 상기 코일(432)의 자기유도에 의한 흡인력에 의하여 상기 디스크 허브 조립체(42)(더욱 정확히는, 디스크(426))가 상기 풀리(41) 측으로 이동되어 상기 풀리(41)에 밀착된다. 즉, 상기 디스크 허브 조립체(42)와 상기 풀리(41)가 결속됨으로써, 상기 구동원(미도시)의 동력이 상기 풀리(41) 및 상기 디스크 허브 조립체(42)를 통해 상기 구동축(3)에 전달되게 된다. 그리고, 상기 구동축(3)은 전달받은 동력으로 상기 압축기구부(미도시)를 작동시켜 냉매를 압축한다.

한편, 상기 코일(432)에 전원 인가가 중단되면, 상기 코일(432)의 자기유도에 의한 흡인력이 더는 발생되지 않고, 상기 탄성부재(424b)의 탄성 복원력에 의하여 상기 디스크 허브 조립체(42)(더욱 정확히는, 디스크(426))가 상기 풀리(41)로부터 멀어지는 방향으로 이동되어 상기 풀리(41)와 분리된다. 즉, 상기 구동원(미도시)으로부터 상기 구동축(3)으로의 동력 전달이 중단된다.

그러나, 이러한 종래의 필드코일 조립체 및 이를 포함하는 압축기에 있어서는, 그 필드코일 조립체(43)의 중량 및 제조원가가 증가되는 문제점이 있었다. 더욱 구체적으로, 상기 코일 하우징(431)은 상기 기저벽부(4311), 상기 외벽부(4312) 및 상기 내측벽부(4314)를 구비하여 구성됨에 따라, 제조가 용이하지 못하여, 상대적으로 많은 제조원가가 소요되는 딥 드로잉(Deep drawing) 또는 단조를 통해서만 제조가 가능하다. 또한, 상기 코일 하우징(431)이 딥 드로잉 또는 단조를 통해 제조됨에 따라, 상기 코일 하우징(431)과 상기 플랜지(436)가 일체로 형성되기 어렵다. 즉, 상기 코일 하우징(431)과 상기 플랜지(436)는 별개로 형성된 후 조립되어야 한다. 이에 따라, 상기 코일 하우징(431)과 상기 플랜지(436)를 일체로 형성할 때보다 공정수가 증가되어 제조원가가 증가되고, 체결부재 추가에 따라 중량 및 제조원가가 증가된다.

대한민국 공개특허공보 10-2016-0001930호

따라서, 본 발명은, 중량 및 제조원가를 절감할 수 있는 필드코일 조립체 및 이를 포함하는 압축기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 코일 하우징; 및 환형으로 형성되고, 상기 코일 하우징에 수용되며, 전원 인가 시 전자기력을 발생시키는 코일;을 포함하고, 상기 코일 하우징은, 상기 코일이 안착되는 기저벽부; 및 상기 기저벽부의 외주부로부터 돌출되고, 상기 코일의 외주면을 감싸는 외벽부;를 포함하는 압축기 클러치용 필드코일 조립체를 제공한다.

상기 코일을 절연하는 보빈을 더 포함하고, 상기 보빈은, 상기 기저벽부의 내주부에 안착되고 상기 코일의 내주면을 감싸는 내벽부를 포함할 수 있다.

상기 코일 하우징의 기저벽부와 상기 보빈의 내벽부 중 어느 하나에는 위치고정돌기가 형성되고, 상기 코일 하우징의 기저벽부와 상기 보빈의 내벽부 중 다른 하나에는 상기 위치고정돌기가 삽입되는 위치고정홈이 형성될 수 있다.

상기 위치고정돌기는 복수로 형성되고, 상기 위치고정홈은 상기 복수의 위치고정돌기에 대응되는 개수로 형성되며, 상기 복수의 위치고정돌기와 상기 복수의 위치고정홈은 상기 기저벽부의 내주부 및 상기 내벽부를 따라 원주방향으로 배열될 수 있다.

상기 위치고정돌기와 상기 위치고정홈은 각각, 환형으로 형성되고, 상기 기저벽부의 내주부 및 상기 내벽부를 따라 원주방향으로 연장 형성될 수 있다.

상기 코일 하우징과 상기 보빈의 내벽부 사이에 충진되어 상기 코일을 덮는 수지부재를 더 포함하고, 상기 수지부재는 상기 코일 하우징의 기저벽부, 상기 코일 하우징의 외벽부 및 상기 보빈의 내벽부에 지지될 수 있다.

상기 코일 하우징의 외벽부와 상기 수지부재 중 어느 하나에는 이탈방지돌기가 형성되고, 상기 코일 하우징의 외벽부와 상기 수지부재 중 다른 하나에는 상기 이탈방지돌기가 삽입되는 이탈방지홈이 형성될 수 있다.

상기 보빈은, 상기 내벽부로부터 그 내벽부의 반경방향 외측으로 돌출되고 상기 코일 하우징의 기저벽부에 대향되는 상벽부를 더 포함하고, 상기 상벽부는 상기 코일 중 상기 기저벽부에 대향되는 면의 배면을 복개할 수 있다.

상기 상벽부는, 상기 수지부재가 상기 상벽부를 통과하여 상기 코일 하우징의 외벽부와 상기 보빈의 내벽부 사이에 충진 가능하도록, 그 상벽부의 적어도 일부가 상기 코일 하우징의 외벽부와 이격되게 형성될 수 있다.

상기 상벽부에는, 상기 수지부재가 상기 상벽부를 통과하여 상기 코일 하우징의 외벽부와 상기 보빈의 내벽부 사이에 충진 가능하도록, 그 상벽부를 관통하는 관통공이 형성될 수 있다.

상기 코일 하우징은, 그 코일 하우징을 압축기에 고정시키는 플랜지부를 더 포함하고, 상기 플랜지부는 상기 기저벽부의 내주부로부터 그 기저벽부의 반경방향 내측으로 연장 형성될 수 있다.

상기 기저벽부, 상기 외벽부 및 상기 플랜지부가 상기 코일 하우징(431)의 외관을 형성할 수 있다.

상기 코일 하우징은 상기 기저벽부의 두께가 상기 플랜지부의 두께보다 두껍게 형성될 수 있다.

한편, 본 발명은, 내부공간을 갖는 케이싱; 상기 케이싱의 내부공간에 구비되는 압축기구부; 일측은 상기 케이싱의 외부에 구비된 구동원에 연결되고, 타측은 상기 압축기구부에 결합되어, 상기 구동원의 동력을 상기 압축기구부로 전달하는 구동축; 및 상기 구동축과 상기 구동원을 선택적으로 연결 및 분리시키는 클러치;를 포함하고, 상기 클러치는, 상기 케이싱에 대해 상대 회전운동 가능하게 설치되고, 상기 구동원에 연결되는 풀리; 상기 구동축에 체결되고, 상기 풀리에 접촉 및 이격되는 디스크 허브 조립체; 및 상기 케이싱에 고정 설치되고, 전원 인가 시 전자기력을 발생시켜 상기 풀리와 상기 디스크 허브 조립체를 접촉시키는 상기 필드코일 조립체;를 포함하는 압축기를 제공한다.

본 발명에 의한 필드코일 조립체 및 이를 포함하는 압축기는, 코일 하우징이 기저벽부 및 그 기저벽부의 외주부로부터 돌출되어 코일의 외주면을 감싸는 외벽부를 구비하여 구성됨에 따라, 필드코일 조립체의 중량 및 제조원가를 절감할 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 코일 하우징은 종래의 코일 하우징과 달리 내벽부를 구비하지 않음에 따라, 제조가 용이하여, 딥 드로잉(Deep drawing) 또는 단조에 비하여 상대적으로 적은 제조원가가 소요되는 공정으로 제조될 수 있다. 또한, 상기 코일 하우징은 그 코일 하우징을 압축기의 케이싱에 고정하는 플랜지부를 구비하여 구성됨으로써, 부품수 및 공정수가 감소되고, 중량 및 제조원가 증가가 방지될 수 있다.

도 1은 종래의 필드코일 조립체 및 이를 포함하는 압축기를 도시한 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필드코일 조립체 및 이를 포함하는 압축기를 도시한 단면도,
도 3은 도 2의 필드코일 조립체를 확대하여 도시한 단면도,
도 4는 도 2의 필드코일 조립체에서 코일 하우징과 제2 보빈을 도시한 분해 사시도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 필드코일 조립체 및 이를 포함하는 압축기를 도시한 단면도,
도 6은 도 5의 필드코일 조립체를 확대하여 도시한 단면도,
도 7은 도 5의 필드코일 조립체에서 코일 하우징과 제2 보빈을 도시한 분해 사시도이다.

이하, 본 발명에 의한 필드코일 조립체 및 이를 포함하는 압축기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필드코일 조립체 및 이를 포함하는 압축기를 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2의 필드코일 조립체를 확대하여 도시한 단면도이며, 도 4는 도 2의 필드코일 조립체에서 코일 하우징과 제2 보빈을 도시한 분해 사시도이다.

첨부된 도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기는, 내부공간을 갖는 케이싱(1), 상기 케이싱(1)의 내부공간에 구비되는 압축기구부(미도시), 일측은 상기 케이싱(1)의 외부에 구비된 구동원(예를 들어, 엔진)(미도시)에 연결되고 타측은 상기 압축기구부(미도시)에 결합되어 상기 구동원(미도시)의 동력을 상기 압축기구부(미도시)로 전달하는 구동축(3) 및 상기 구동축(3)과 상기 구동원(미도시)을 선택적으로 연결 및 분리시키는 클러치(4)를 포함할 수 있다.

상기 압축기구부(미도시)는 사판과 피스톤을 포함하는 사판 방식, 선회 스크롤과 비선회 스크롤을 포함하는 스크롤 방식 등 다양한 방식으로 형성될 수 있다.

상기 구동축(3)은, 일단부가 상기 압축기구부(미도시)에 연결되고, 타단부가 상기 케이싱(1)을 관통하여 그 케이싱(1)의 외부로 돌출되며 상기 클러치(4)의 후술할 디스크 허브 조립체(42)에 연결될 수 있다.

상기 클러치(4)는, 상기 케이싱(1)에 대해 상대 회전운동 가능하게 설치되고 상기 구동원(미도시)에 연결되는 풀리(41), 상기 구동축(3)에 체결되고 상기 풀리(41)에 접촉 및 이격되는 디스크 허브 조립체(42) 및 상기 케이싱(1)에 고정 설치되고 전원 인가 시 전자기력을 발생시켜 상기 풀리(41)와 상기 디스크 허브 조립체(42)를 접촉시키는 필드코일 조립체(43)를 포함할 수 있다.

상기 풀리(41)는 대략 환형으로 형성되고, 상기 풀리(41)의 외주면에는 상기 구동원(미도시)으로부터 그 풀리(41)로 구동력을 전달하는 구동벨트(미도시)가 설치되는 구동벨트 체결면(412)이 형성되며, 상기 풀리(41)의 내주면과 상기 케이싱(1)의 외측면 사이에는 상기 풀리(41)를 회전 가능하게 지지하는 베어링(5)이 개재될 수 있다.

그리고, 상기 풀리(41)의 일 측면에는 상기 디스크 허브 조립체(42)의 후술할 디스크(426)와 접촉 가능한 마찰면(414)이 형성되고, 상기 풀리(41)의 타 측면에는 상기 필드코일 조립체(43)가 삽입 장착되는 필드코일 조립체 수용홈(416)이 형성될 수 있다.

상기 디스크 허브 조립체(42)는, 상기 구동축(3)에 체결되는 허브(422), 상기 풀리(41)에 선택적으로 접촉 및 이격되는 디스크(426) 및 상기 허브(422)와 상기 디스크(426)를 연결하는 링 유닛(424)을 포함할 수 있다.

상기 링 유닛(424)은, 상기 허브(422)와 결합되는 이너 링(424a), 상기 디스크(426)와 결합되는 아우터 링(424c) 및 상기 이너 링(424a)과 상기 아우터 링(424c) 사이에 개재되어 그 이너 링(424a)과 아우터 링(424c)을 결합시키는 탄성부재(424b)를 포함할 수 있다.

상기 필드코일 조립체(43)는, 코일 하우징(431), 상기 코일 하우징(431)에 수용되고 전원 인가 시 전자기력을 발생시키는 코일(432) 및 상기 코일(432)을 절연시키는 수지부재(433)를 포함할 수 있다.

상기 코일(432)은 권취되어 형성되고, 전체적으로 환형으로 형성될 수 있다.

상기 코일 하우징(431)은, 상기 코일(432)이 안착되는 기저벽부(4311), 상기 코일(432)의 외주면을 감싸는 외벽부(4312) 및 상기 케이싱(1)에 체결되는 플랜지부(4313)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 코일 하우징(431)은 상기 코일(432)의 내주면을 감싸는 벽부를 구비하지 않고 형성될 수 있다. 대신, 후술할 제2 보빈(435)이 구비되는데 이에 대해서는 후술한다.

상기 기저벽부(4311)는 상기 구동축(3)이 그 기저벽부(4311)의 중심측을 관통하도록 환형판으로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 기저벽부(4311)에는 후술할 제2 보빈(435)의 위치고정돌기(P1)가 삽입되는 위치고정홈(G1)이 형성될 수 있다.

상기 위치고정홈(G1)은 후술할 제2 보빈(435)이 상기 기저벽부(4311)에 안착될 때 후술할 위치고정돌기(P1)와 함께 그 제2 보빈(435)의 위치를 사전에 결정된 위치로 안내 및 고정하기 위한 것으로서, 상기 기저벽부(4311)의 상기 코일(432) 측 대향면으로부터 음각지게 형성되고, 복수로 형성될 수 있다.

상기 복수의 위치고정홈(G1)은 상기 기저벽부(4311)의 내주부 측에서 그 기저벽부(4311)의 내주부를 따라 원주방향으로 배열될 수 있다.

상기 외벽부(4312)는 상기 기저벽부(4311)의 외주부로부터 그 기저벽부(4311)의 축방향으로 돌출 형성될 수 있다.

그리고 상기 외벽부(4312)는 상기 코일(432)의 외주면에 대향되되, 상기 코일(432)의 외주면 전체를 복개하도록 형성될 수 있다.

한편, 상기 외벽부(4312)에는 후술할 수지부재(433)의 이탈을 방지하는 이탈방지홈(G2)이 형성될 수 있다.

상기 이탈방지홈(G2)은 상기 수지부재(433)의 후술할 이탈방지돌기(P2)와 함께 상기 수지부재(433)가 후술할 코일 수용부(S)로부터 이탈되는 것을 방지하는 것으로서, 상기 외벽부(4312)의 내주면으로부터 음각지게 형성되고, 상기 외벽부(4312)의 내주면을 따라 원주방향으로 연장 형성될 수 있다.

상기 플랜지부(4313)는 상기 코일 하우징(431)을 상기 케이싱(1)에 고정시키기 위한 것으로서, 상기 기저벽부(4311)의 내주부로부터 그 기저벽부(4311)의 반경방향 내측으로 연장 형성될 수 있다.

그리고, 상기 플랜지부(4313)는 상기 풀리(41)와의 간섭을 방지하기 위해 상기 기저벽부(4311)로부터 상기 풀리(41)의 반대측으로 이격 형성될 수 있다. 즉, 상기 플랜지부(4313)는 상기 기저벽부(4311)의 내주부로부터 상기 풀리(41)의 반대측으로 절곡된 후 다시 상기 기저벽부(4311)의 반경방향 내측으로 절곡 형성될 수 있다.

여기서, 상기 기저벽부(4311)와 상기 플랜지부(4313)는 두께가 서로 상이하게 형성될 수 있다. 본 실시예의 경우, 전자기력 상승을 위해, 상기 기저벽부(4311)의 두께가 상기 플랜지부(4313)의 두께보다 두껍게 형성될 수 있다.

상기 수지부재(433)는 예를 들어 에폭시 등의 재질로 형성되는데, 액체나 겔 상태로 구비된 후 상기 코일 하우징(431)(더욱 정확히는, 기저벽부(4311)와 외벽부(4312))과 후술할 제2 보빈(435)(더욱 정확히는, 후술할 내벽부(4351))이 형성하는 코일 수용부(S)에 충진되어 경화됨으로써, 그 코일 수용부(S)에 수용되어 있던 상기 코일(432)을 덮도록 형성될 수 있다.

여기서, 상기 수지부재(433)는, 그 수지부재(433)가 상기 코일 수용부(S)에 충진되어 경화될 때, 상기 코일 하우징(431)의 이탈방지홈(G2)에 삽입되는 이탈방지돌기(P2)가 형성될 수 있다. 상기 이탈방지돌기(P2)는, 전술한 바와 같이 상기 이탈방지홈(G2)와 함께 상기 수지부재(433)가 상기 코일 수용부(S)로부터 이탈되는 것을 방지하는 것으로서, 상기 수지부재(433)의 외주면으로부터 돌출 형성되고, 상기 수지부재(433)의 외주면을 따라 원주방향으로 연장 형성될 수 있다.

이러한 구성의 상기 수지부재(433)는 상기 코일(432)의 기본적인 절연을 확보할 수 있다. 즉, 상기 수지부재(433)는 상기 코일(432)의 외주면을 덮어 상기 코일(432)에 흐르는 전류가 상기 코일 하우징(431)의 외벽부(4312)로 쇼트되는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 상기 수지부재(433)는, 상기 코일(432)의 내주면과 상면(코일(432)의 기저벽부(4311) 측 대향면을 코일(432)의 기저면이라 하고, 코일(432)의 기저면에 대한 배면을 코일(432)의 상면이라 한다)을 덮어 상기 코일(432)에 흐르는 전류가 상기 풀리(41)로 쇼트되는 것을 방지할 수 있다.

여기서, 상기 수지부재(433)는 상기 코일(432)이 상기 코일 하우징(431)의 기저벽부(4311)에 안착된 상태에서 상기 코일 수용부(S)에 충진되므로, 상기 수지부재(433)는 상기 코일(432)의 기저면과 상기 코일 하우징(431)의 기저벽부(4311) 사이를 절연시킬 수 없다. 이를 고려하여, 본 실시예의 경우, 상기 코일(432)의 기저면과 상기 코일 하우징(431)의 기저벽부(4311) 사이에는 제1 보빈(434)이 구비될 수 있다.

즉, 상기 코일(432)의 기저면이 상기 제1 보빈(434)에 안착된 상태로 그 코일(432)과 제1 보빈(434)이 상기 코일 수용부(S)에 삽입되어 상기 코일 하우징(431)의 기저벽부(4311)에 안착되고, 이 상태에서 상기 수지부재(433)가 상기 코일 수용부(S)에 충진 및 경화됨으로써, 상기 코일(432)의 기저면과 상기 코일 하우징(431)의 기저벽부(4311) 사이에 상기 제1 보빈(434)이 구비될 수 있다.

이러한 상기 제1 보빈(434)은 상기 코일(432)을 지지함과 동시에 절연 재질로 형성되어 상기 코일(432)에 흐르는 전류가 상기 코일 하우징(431)의 기저벽부(4311)로 쇼트되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상기 수지부재(433)는 전술한 바와 같이 상기 코일 수용부(S)에 충진 후 경화되어 형성되는데, 상기 코일 하우징(431)이 상기 기저벽부(4311), 상기 외벽부(4312) 및 상기 플랜지부(4313)를 구비하여 구성됨에 따라, 즉 상기 코일(432)을 기준으로 상기 외벽부(4312)의 반대측에 구비되는 벽부를 구비하지 않기 때문에, 그 수지부재(433)의 내주면을 지지하는 구조물이 구비되어야 충진 및 경화될 수 있다. 이를 고려하여, 본 실시예의 경우, 상기 수지부재(433)의 내주면을 지지하는 제2 보빈(435)을 포함할 수 있다.

상기 제2 보빈(435)은 상기 외벽부(4312)보다 작은 직경을 갖는 환형벽으로 형성되고, 상기 기저벽부(4311)의 내주부에 안착되어, 상기 외벽부(4312)에 대향되고, 상기 코일(432)의 내주면을 감싸도록 설치될 수 있다. 즉, 상기 제2 보빈(435)은, 상기 기저벽부(4311)의 내주부에 안착되고 상기 코일(432)의 내주면을 감싸는 내벽부(4351)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 내벽부(4351)는, 그 내벽부(4351)와 상기 코일(432)의 내주면 사이에 상기 수지부재(433)가 충진 가능하도록, 상기 코일(432)의 내주면으로부터 이격되게 형성될 수 있다. 즉, 상기 내벽부(4351)는 그 내벽부(4351)의 외경이 상기 코일(432)의 내경보다 작게 형성될 수 있다.

이러한 상기 제2 보빈(435)의 내벽부(4351)는 그 제2 보빈(435)의 내벽부(4351)와 상기 코일(432)의 내주면 사이에 충진되는 상기 수지부재(433)의 내주부를 지지할 수 있다. 즉, 상기 제2 보빈(435)의 내벽부(4351)와 상기 코일 하우징(431)의 기저벽부(4311) 및 외벽부(4312)는 상기 수지부재(433)가 충진되는 상기 코일 수용부(S)를 형성하고, 상기 수지부재(433)는 그 수지부재(433)의 외주면이 상기 코일 하우징(431)의 외벽부(4312)에 지지되고 그 수지부재(433)의 내주면이 상기 제2 보빈(435)의 내벽부(4351)에 지지될 수 있다.

여기서, 상기 제2 보빈(435)은, 상기 수지부재(433)를 지지하는 역할만 고려했을 경우 상기 코일 하우징(431)과 동일 재질로 형성될 수도 있겠으나, 상기 코일(432)의 절연을 더욱 효과적으로 확보하기 위해 상기 제1 보빈(434)과 같은 절연 재질로 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 즉, 상기 제2 보빈(435)이 절연 재질로 형성될 경우, 그 제2 보빈(435)과 상기 수지부재(433)로 상기 코일(432)과 상기 풀리(41) 사이를 절연함에 따라, 절연성능이 더욱 향상될 수 있다.

한편, 상기 제2 보빈(435)의 내벽부(4351)에는 상기 기저벽부(4311)의 위치고정홈(G1)에 삽입되는 위치고정돌기(P1)가 형성될 수 있다. 상기 위치고정돌기(P1)는, 전술한 바와 같이 상기 제2 보빈(435)이 상기 기저벽부(4311)에 안착될 때 상기 위치고정홈(G1)과 함께 그 제2 보빈(435)의 위치를 사전에 결정된 위치로 안내 및 고정하기 위한 것으로서, 상기 복수의 위치고정홈(G1)에 대응되는 개수로 형성되고, 상기 내벽부(4351)의 일 선단면을 따라 원주방향으로 배열될 수 있다.

이하, 본 실시예에 따른 필드코일 조립체 및 이를 포함하는 압축기의 작용효과에 대해 설명한다.

즉, 상기 풀리(41)는 상기 구동원(미도시)으로부터 구동력을 전달받아 회전될 수 있다.

이러한 상태에서, 상기 코일(432)에 전원이 인가되면, 상기 코일(432)의 자기유도에 의한 흡인력에 의하여 상기 디스크 허브 조립체(42)(더욱 정확히는, 디스크(426))가 상기 풀리(41) 측으로 이동되어 상기 풀리(41)에 밀착될 수 있다. 즉, 상기 디스크 허브 조립체(42)와 상기 풀리(41)가 결속됨으로써, 상기 구동원(미도시)의 동력이 상기 풀리(41) 및 상기 디스크 허브 조립체(42)를 통해 상기 구동축(3)에 전달될 수 있다. 그리고, 상기 구동축(3)은 전달받은 동력으로 상기 압축기구부(미도시)를 작동시켜 냉매를 압축할 수 있다.

반면, 상기 코일(432)에 전원 인가가 중단되면, 상기 코일(432)의 자기유도에 의한 흡인력이 더는 발생되지 않고, 상기 탄성부재(424b)의 탄성 복원력에 의하여 상기 디스크 허브 조립체(42)(더욱 정확히는, 아우터 링(424c)와 디스크(426))가 상기 풀리(41)로부터 멀어지는 방향으로 이동되어 상기 풀리(41)와 분리될 수 있다. 즉, 상기 구동원(미도시)으로부터 상기 구동축(3)으로의 동력 전달이 중단될 수 있다.

여기서, 본 실시예에 따른 필드코일 조립체 및 이를 포함하는 압축기는, 상기 코일 하우징(431)이 상기 기저벽부(4311) 및 상기 외벽부(4312)를 구비하여 구성됨에 따라, 상기 필드코일 조립체(43)의 중량 및 제조원가를 절감할 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 코일 하우징(431)은 종래의 코일 하우징(431)과 달리 그 코일 하우징(431)의 내주부에 상기 외벽부(4312)에 대향되는 벽부를 형성하지 않음에 따라, 제조가 용이하여, 딥 드로잉(Deep drawing) 또는 단조로 제조될 필요가 없다. 이에 의하여, 상기 코일 하우징(431)을 제조하는데 소요되는 제조원가가 절감될 수 있다.

그리고, 상기 코일 하우징(431)은 그 코일 하우징(431)을 상기 케이싱(1)에 고정하는 플랜지부(4313)를 구비하여 구성될 수 있다. 즉, 상기 코일 하우징(431)은 상기 외벽부(4312), 상기 기저벽부(4311) 및 상기 플랜지부(4313)가 일체로 형성되어 그 코일 하우징(431)의 외관을 형성할 수 있다. 이에 의하여, 코일 하우징(431)과 플랜지를 별도로 형성한 후 체결하지 않아도 되므로 부품수 및 공정수가 감소되어 제조원가가 절감되고, 중량 및 제조원가가 절감될 수 있다.

그리고, 상기 코일(432)을 덮는 수지부재(433)가 구비됨에 따라, 상기 코일(432)에 흐르는 전류가 상기 코일 하우징(431) 또는 상기 풀리(41)로 쇼트되는 것이 방지될 수 있다.

그리고, 상기 코일 하우징(431)에 상기 이탈방지홈(G2)이 형성되고, 상기 수지부재(433)에는 상기 이탈방지홈(G2)에 삽입되는 상기 이탈방지돌기(P2)가 형성됨에 따라, 상기 수지부재(433)가 상기 코일 수용부(S)로부터 이탈되는 것이 방지될 수 있다.

그리고, 상기 코일(432)의 기저면과 상기 코일 하우징(431)의 기저벽부(4311) 사이에 상기 제1 보빈(434)이 구비됨에 따라, 상기 코일(432)이 안정적으로 지지되고, 상기 수지부재(433)로는 절연 확보가 어려운 상기 코일(432)의 기저면과 상기 코일 하우징(431)의 기저벽부(4311) 사이에 절연이 확보될 수 있다.

그리고, 상기 코일(432)을 기준으로 상기 코일 하우징(431)의 외벽부(4312) 반대측에 상기 제2 보빈(435)이 구비됨에 따라, 상기 수지부재(433)의 형성이 가능하고, 상기 코일(432)이 그 코일(432)의 반경방향으로 지지될 수 있다.

그리고, 상기 제2 보빈(435)이 절연 재질로 형성됨에 따라, 상기 코일(432)의 내주면과 상기 풀리(41) 사이에 절연이 더욱 효과적으로 확보될 수 있다.

그리고, 상기 제2 보빈(435)에 상기 위치고정돌기(P1)가 형성되고, 상기 코일 하우징(431)의 기저벽부(4311)에는 상기 위치고정돌기(P1)가 삽입되는 상기 위치고정홈(G1)이 형성됨에 따라, 상기 제2 보빈(435)이 용이하게 상기 코일 하우징(431)에 안착될 수 있다. 즉, 상기 위치고정돌기(P1)와 상기 위치고정홈(G1)은 상기 제2 보빈(435)을 상기 코일 하우징(431)에 대하여 사전에 결정된 위치로 용이하게 배치시킬 수 있다. 여기서, 상기 위치고정돌기(P1)와 상기 위치고정홈(G1)은 각각 복수로 형성되고, 상기 기저벽부(4311)의 내주부 및 상기 제2 보빈(435)의 내벽부(4351)를 따라 원주방향으로 배열됨으로써, 상기 제2 보빈(435)을 더욱 용이하고 안정적으로 상기 기저벽부(4311)에 안착시킬 수 있다.

한편, 전술한 실시예의 경우 상기 제2 보빈(435)은 상기 코일(432)의 내주면을 감싸는 상기 내벽부(4351)를 구비하여 구성되나, 도 5 내지 도 7에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 필드코일 조립체 및 이를 포함하는 압축기와 같이 상기 코일(432)의 상면(기저면의 배면)을 복개하는 상벽부(4352)를 더 포함할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 필드코일 조립체 및 이를 포함하는 압축기를 도시한 단면도이고, 도 6은 도 5의 필드코일 조립체를 확대하여 도시한 단면도이며, 도 7은 도 5의 필드코일 조립체에서 코일 하우징과 제2 보빈을 도시한 분해 사시도이다.

첨부된 도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 필드코일 조립체 및 이를 포함하는 압축기의 제2 보빈(435)은, 상기 내벽부(4351) 및 그 내벽부(4351)로부터 그 내벽부(4351)의 반경방향 외측으로 돌출되고 상기 코일 하우징(431)의 기저벽부(4311)에 대향되는 상벽부(4352)를 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 상벽부(4352)가 상기 코일(432)의 상면을 복개함으로써, 상기 코일(432)의 상면과 상기 풀리(41) 사이에 절연이 더욱 효과적으로 확보될 수 있다.

한편, 이 경우, 상기 상벽부(4352)는, 상기 수지부재(433)가 상기 상벽부(4352)를 통과하여 상기 코일 수용부(S)에 충진 가능하도록, 그 상벽부(4352)의 적어도 일부가 상기 코일 하우징(431)의 외벽부(4312)와 이격되게 형성될 수 있다.

그리고, 상기 상벽부(4352)에는, 상기 수지부재(433)가 더욱 용이하게 충전되도록, 그 상벽부(4352)를 관통하는 관통공(4352a)이 형성될 수 있다.

한편, 이 경우, 상기 위치고정돌기(P1)와 상기 위치고정홈(G1)은 상기 수지부재(433)가 상기 제2 보빈(435)과 상기 코일 하우징(431)의 기저벽부(4311) 사이를 통해 누설되는 것이 방지되도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 위치고정돌기(P1)는 상기 제2 보빈(435)의 내벽부(4351)를 따라 원주방향으로 연장되는 환형으로 형성되고, 상기 위치고정홈(G1)은 상기 환형의 위치고정돌기(P1)에 대응되도록 상기 기저벽부(4311)의 내주부를 따라 원주방향으로 연장 형성되는 환형으로 형성될 수 있다. 이에 의하여, 상기 환형의 위치고정홈(G1)에 삽입되는 상기 환형의 위치고정돌기(P1)가 상기 수지부재(433)의 누설을 방지하는 차단벽 역할을 수행하고, 상기 위치고정홈(G1)과 상기 위치고정돌기(P1)의 결합면이 소위 래비린스 실(labyrinth seal)을 형성함으로써, 상기 수지부재(433)가 경화되기 전에 상기 제2 보빈(435)과 상기 기저벽부(4311) 사이를 통해 누설되는 것이 방지될 수 있다.

한편, 전술한 실시예의 경우 상기 위치고정돌기(P1)가 상기 제2 보빈(435)에 형성되고 상기 위치고정홈(G1)이 상기 코일 하우징(431)에 형성되나, 상기 위치고정돌기(P1)가 상기 코일 하우징(431)에 형성되고 상기 위치고정홈(G1)이 상기 제2 보빈(435)에 형성될 수도 있다. 즉, 상기 코일 하우징(431)의 기저벽부(4311)와 상기 제2 보빈(435)의 내벽부(4351) 중 어느 하나에는 상기 위치고정돌기(P1)가 형성되고, 상기 코일 하우징(431)의 기저벽부(4311)와 상기 제2 보빈(435)의 내벽부(4351) 중 다른 하나에는 상기 위치고정홈(G1)이 형성될 수 있다.

이와 같은 원리로, 전술한 실시예의 경우 상기 이탈방지돌기(P2)가 상기 수지부재(433)에 형성되고 상기 이탈방지홈(G2)이 상기 코일 하우징(431)의 외벽부(4312)에 형성되나, 상기 이탈방지돌기(P2)가 상기 코일 하우징(431)의 외벽부(4312)에 형성되고 상기 이탈방지홈(G2)이 상기 수지부재(433)에 형성될 수도 있다. 즉, 상기 코일 하우징(431)의 외벽부(4312)와 상기 수지부재(433) 중 어느 하나에 상기 이탈방지돌기(P2)가 형성되고, 상기 코일 하우징(431)의 외벽부(4312)와 상기 수지부재(433) 중 다른 하나에 상기 이탈방지홈(G2)이 형성될 수 있다.

1: 케이싱 3: 구동축
4: 클러치 41: 풀리
42: 디스크 허브 조립체 43: 필드코일 조립체
431: 코일 하우징 432: 코일
433: 수지부재 434: 제1 보빈
435: 제2 보빈 4311: 기저벽부
4312: 외벽부 4313: 플랜지부
4351: 내벽부 4352: 상벽부
4352a: 관통공 G1: 위치고정홈
G2: 이탈방지홈 P1: 위치고정돌기
P2: 이탈방지돌기

Claims (14)

1. 코일 하우징(431); 및
   환형으로 형성되고, 상기 코일 하우징(431)에 수용되며, 전원 인가 시 전자기력을 발생시키는 코일(432);을 포함하고,
   상기 코일 하우징(431)은,
   상기 코일(432)이 안착되는 기저벽부(4311); 및
   상기 기저벽부(4311)의 외주부로부터 돌출되고, 상기 코일(432)의 외주면을 감싸는 외벽부(4312);를 포함하는 압축기 클러치용 필드코일 조립체(43).
2. 제1항에 있어서,
   상기 코일(432)을 절연하는 보빈(435)을 더 포함하고,
   상기 보빈(435)은, 상기 기저벽부(4311)의 내주부에 안착되고 상기 코일(432)의 내주면을 감싸는 내벽부(4351)를 포함하는 압축기 클러치용 필드코일 조립체(43).
3. 제2항에 있어서,
   상기 코일 하우징(431)의 기저벽부(4311)와 상기 보빈(435)의 내벽부(4351) 중 어느 하나에는 위치고정돌기(P1)가 형성되고,
   상기 코일 하우징(431)의 기저벽부(4311)와 상기 보빈(435)의 내벽부(4351) 중 다른 하나에는 상기 위치고정돌기(P1)가 삽입되는 위치고정홈(G1)이 형성되는 압축기 클러치용 필드코일 조립체(43).
4. 제3항에 있어서,
   상기 위치고정돌기(P1)는 복수로 형성되고,
   상기 위치고정홈(G1)은 상기 복수의 위치고정돌기(P1)에 대응되는 개수로 형성되며,
   상기 복수의 위치고정돌기(P1)와 상기 복수의 위치고정홈(G1)은 상기 기저벽부(4311)의 내주부 및 상기 내벽부(4351)를 따라 원주방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는 압축기 클러치용 필드코일 조립체(43).
5. 제3항에 있어서,
   상기 위치고정돌기(P1)와 상기 위치고정홈(G1)은 각각,
   환형으로 형성되고,
   상기 기저벽부(4311)의 내주부 및 상기 내벽부(4351)를 따라 원주방향으로 연장 형성되는 압축기 클러치용 필드코일 조립체(43).
6. 제2항에 있어서,
   상기 코일 하우징(431)과 상기 보빈(435)의 내벽부(4351) 사이에 충진되어 상기 코일(432)을 덮는 수지부재(433)를 더 포함하고,
   상기 수지부재(433)는 상기 코일 하우징(431)의 기저벽부(4311), 상기 코일 하우징(431)의 외벽부(4312) 및 상기 보빈(435)의 내벽부(4351)에 지지되는 것을 특징으로 하는 압축기 클러치용 필드코일 조립체(43).
7. 제6항에 있어서,
   상기 코일 하우징(431)의 외벽부(4312)와 상기 수지부재(433) 중 어느 하나에는 이탈방지돌기(P2)가 형성되고,
   상기 코일 하우징(431)의 외벽부(4312)와 상기 수지부재(433) 중 다른 하나에는 상기 이탈방지돌기(P2)가 삽입되는 이탈방지홈(G2)이 형성되는 압축기 클러치용 필드코일 조립체(43).
8. 제6항에 있어서,
   상기 보빈(435)은, 상기 내벽부(4351)로부터 그 내벽부(4351)의 반경방향 외측으로 돌출되고 상기 코일 하우징(431)의 기저벽부(4311)에 대향되는 상벽부(4352)를 더 포함하고,
   상기 상벽부(4352)는 상기 코일(432) 중 상기 기저벽부(4311)에 대향되는 면의 배면을 복개하는 것을 특징으로 하는 압축기 클러치용 필드코일 조립체(43).
9. 제8항에 있어서,
   상기 상벽부(4352)는, 상기 수지부재(433)가 상기 상벽부(4352)를 통과하여 상기 코일 하우징(431)의 외벽부(4312)와 상기 보빈(435)의 내벽부(4351) 사이에 충진 가능하도록, 그 상벽부(4352)의 적어도 일부가 상기 코일 하우징(431)의 외벽부(4312)와 이격되게 형성되는 압축기 클러치용 필드코일 조립체(43).
10. 제8항에 있어서,
    상기 상벽부(4352)에는, 상기 수지부재(433)가 상기 상벽부(4352)를 통과하여 상기 코일 하우징(431)의 외벽부(4312)와 상기 보빈(435)의 내벽부(4351) 사이에 충진 가능하도록, 그 상벽부(4352)를 관통하는 관통공(4352a)이 형성되는 압축기 클러치용 필드코일 조립체(43).
11. 제1항에 있어서,
    상기 코일 하우징(431)은, 그 코일 하우징(431)을 압축기에 고정시키는 플랜지부(4313)를 더 포함하고,
    상기 플랜지부(4313)는 상기 기저벽부(4311)의 내주부로부터 그 기저벽부(4311)의 반경방향 내측으로 연장 형성되는 압축기 클러치용 필드코일 조립체(43).
12. 제11항에 있어서,
    상기 기저벽부(4311), 상기 외벽부(4312) 및 상기 플랜지부(4313)가 상기 코일 하우징(431)의 외관을 형성하는 압축기 클러치용 필드코일 조립체(43).
13. 제11항에 있어서,
    상기 코일 하우징(431)은 상기 기저벽부(4311)의 두께가 상기 플랜지부(4313)의 두께보다 두껍게 형성되는 압축기 클러치용 필드코일 조립체(43).
14. 내부공간을 갖는 케이싱(1);
    상기 케이싱(1)의 내부공간에 구비되는 압축기구부;
    일측은 상기 케이싱(1)의 외부에 구비된 구동원에 연결되고, 타측은 상기 압축기구부에 결합되어, 상기 구동원의 동력을 상기 압축기구부로 전달하는 구동축(3); 및
    상기 구동축(3)과 상기 구동원을 선택적으로 연결 및 분리시키는 클러치(4);를 포함하고,
    상기 클러치(4)는,
    상기 케이싱(1)에 대해 상대 회전운동 가능하게 설치되고, 상기 구동원에 연결되는 풀리(41);
    상기 구동축(3)에 체결되고, 상기 풀리(41)에 접촉 및 이격되는 디스크 허브 조립체(42); 및
    상기 케이싱(1)에 고정 설치되고, 전원 인가 시 전자기력을 발생시켜 상기 풀리(41)와 상기 디스크 허브 조립체(42)를 접촉시키는 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 필드코일 조립체(43);를 포함하는 압축기.

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