KR101684440B1 - 전자클러치의 필드코일조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자클러치의 필드코일조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 필드코일부재와 전원접속부재의 부품구조와 상호 접속구조가 개선된 전자클러치의 필드코일조립체에 관한 것이다.

이와 같은 본 발명에 의해 이에 의해, 부품수를 줄여 제품 원가가 절감되고, 조립 및 제조 공정이 줄어 생산 비용 절감과 생산성이 향상됨과 동시에, 조립 불량이 방지되는 효과가 있다.

전자클러치, 필드코일조립체, 코일선, 커넥터, 홀더

Description

전자클러치의 필드코일조립체{Field coil ass'y of electromagnetic clutch}

본 발명은 전자클러치의 필드코일조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 필드코일부재와 전원접속부재의 부품구조와 상호 접속구조가 개선된 전자클러치의 필드코일조립체에 관한 것이다.

자동차의 냉방 시스템을 구성하는 압축기의 구동 및 정지 동작은 차량 엔진으로부터 전달되는 회전동력이 압축기의 회전축으로 전달되는 것을 단속하는 전자클러치의 단속 작용에 의해 이루어진다.

일반적인 전자클러치(101)는 도 1에 도시된 바와 같이, 자동차 엔진의 동력을 전달받아 회전하는 풀리(103)와, 풀리(103)에 대해 부착 및 이격 가능하도록 압축기(107)의 회전축(109)에 결합된 디스크허브조립체(105)와, 전원 공급 및 차단에 따라서 디스크허브조립체(105)와 풀리(103)를 부착 및 이격시키는 필드코일조립체(110)로 구성되어 있다.

이 전자클러치(101)는 필드코일조립체(110)에 전원이 공급되면 전자기력에 의한 자기장이 형성되어 풀리(103)의 마찰면에 디스크허브조립체(105)가 흡인 부착됨으로써, 압축기(107)가 구동된다. 그리고, 필드코일조립체(110)에 전원 공급이 차단되면, 전자기력 해제 및 디스크허브조립체(105)의 탄성적인 반발력에 의해 풀리(103)의 마찰면으로부터 디스크허브조립체(105)가 이격되어 압축기(107)의 구동이 정지된다.

즉, 전자클러치(101)의 단속 작용에 의한 압축기(107)의 구동 및 정지는 필드코일조립체(110)의 전원인가 여부에 의해 이루어지는 것이다.

종래 전자클러치의 필드코일조립체(110)에 대한 일 예가 도 2 및 도 3에 도시되어 있다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 필드코일조립체(110)는 전자기력을 발생시키는 필드코일부재(120)와, 외부 전원을 필드코일부재(120)로 연결하기 위한 전원접속부재(130)를 가지고 있다.

필드코일부재(120)는 그 내부에 수용되는 보빈(미도시)에 링형상으로 권취된 코일체(미도시)를 수용하고 있는데, 이 코일체(미도시)의 코일선(121)은 보빈(미도시)의 일 측에 형성된 코일인출부(123)를 통해 두 가닥이 외부로 노출되어 있다.

그리고, 코일인출부(123)에는 후술할 전원접속부재의 보빈터미널(131)이 결합되는 터미널결합부(125)가 형성되어 있다. 이 터미널결합부(125)는 외부로 노출된 양 코일선(121) 주위에 터미널결합홈(127)을 갖도록 형성되어 있다.

또한, 필드코일부재(120)의 코일인출부(123) 양측에는 후술할 전원접속부재의 커넥터홀더(135)의 걸림후크(135a)가 맞물리는 걸림편(128)이 형성되어 있다.

한편, 전원접속부재는 필드코일부재(120)의 코일인출부(123)에서 외부로 노 출된 코일선(121)과 접속되는 보빈터미널(131)과, 외부 전원과의 연결을 위한 한 쌍의 리드와이어(L)와 연결되고 보빈터미널(131)과 전기적으로 접속되는 한 쌍의 커넥터(133)와, 양 커넥터(133)를 지지하는 커넥터홀더(135)와, 커넥터홀더(135)에 지지된 커넥터(133)를 고정하는 고정클립(137)을 가지고 있다.

보빈터미널(131)은 도전체로 마련되는데, 그 하부에 전술한 필드코일부재(120)의 터미널결합부(125)에 형성된 터미널결합홈(127)에 결합되는 결합돌기(131a)와, 코일인출부(123)에 인출된 코일선(121)이 접속되는 코일접속편(131b)이 형성되어 있고, 그 상부에 커넥터(133)가 접속되는 커넥터접속부(131c)가 형성되어 있는 구조를 가지고 있다.

커넥터(133)는 역시 도전체로 마련되며, 전후 양측에 각각 보빈터미널(131)의 커넥터접속부(131c)에 접속되는 접속단자(133a)와, 외부 전원과의 연결선인 리드와이어(L)가 접속되는 외부전원접속편(133b)이 형성되어 있는 구조를 갖는다.

커넥터홀더(135)는 사출물로서 전후 양측에 필드코일부재(120)의 걸림편(128)에 결합되는 걸림후크(135a)와, 커넥터(133)를 지지하는 커넥터지지부(135b)를 가지고 있다. 커넥터지지부(135b)에는 고정클립(137)과의 상호 결합을 위한 클립결합홈(135c) 및 클립결합돌기(135d)들이 형성되어 있고, 그 후단부 영역에는 리드와이어인출홈(135e)이 형성되어 있다.

고정클립(137)은 사출물로 마련되며, 커넥터홀더(135)의 상부에 결합되어 커넥터(133)와 리드와이어(L)를 커넥터홀더(135)에 고정시킨다. 이 고정클립(137)에는 커넥터홀더(135)의 클립결합홈(135c)과 클립결합돌기(135d)에 대응하는 커넥터 결합후크(137a)와 커넥터결합홈(137b)들이 형성되어 있으며, 그 후단부 영역에는 리드와이어인출홈(137c)이 형성되어 있다. 커넥터홀더(135)와 고정클립(137)의 후단부에 형성된 양 리드와이어인출홈(135e,137c)은 커넥터홀더(135)와 고정클립(137)의 상호 결합에 의해 리드와이어인출구를 형성한다.

이러한 구성을 갖는 종래 전자클러치의 필드코일조립체(110)는 필드코일부재(120)와 전원접속부재를 결합할 때, 먼저, 전원접속부재(130)의 보빈터미널(131)을 필드코일부재(120)의 터미널결합부(125)에 결합하여 코일선(121)과 보빈터미널(131)을 전기적으로 접속시킨다.

그런 다음, 리드와이어(L)와 연결된 커넥터(133)를 고정클립(137)을 이용하여 커넥터홀더(135)에 고정시키고, 커넥터홀더(135)의 전방에 형성된 걸림후크(135a)가 필드코일부재(120)의 걸림편(128)에 걸리도록 커넥터홀더(135)를 필드코일부재(120)의 코일인출부(123) 측으로 결합한다.

그러면, 커넥터(133)의 접속단자(133a)가 보빈터미널(131)의 커넥터접속부(131c)에 전기적으로 접속된다.

이 상태에서 인서트 사출을 이용하여 필드코일부재(120)의 코일인출부(123)와 전원접속부재의 전기적 연결부위 및 그 주변을 몰딩(M)(molding) 처리함으로써, 전기적 연결부위의 외부 노출 및 수분 침투 등이 방지되도록 필드코일부재(120)와 전원접속부재의 조립이 완료된다.

그런데, 이러한 종래 전자클러치의 필드코일조립체(110)에 있어서는 필드코일부재(120)의 코일선(121)과 접속되는 부품과 외부 전원 연결선인 리드와이어(L)와 접속되는 부품이 보빈터미널(131)과 커넥터(133)로 각각 마련되고, 커넥터(133)와 리드와이어(L)를 고정하기 위한 부품이 커넥터홀더(135)와 고정클립(137) 두 가지로 마련되기 때문에, 부품이 과도하게 많아서 제품 원가가 상승되는 문제점이 있었다.

또한, 부품수가 많기 때문에, 필드코일조립체(110)의 조립 및 제조공정이 많아지고, 이에 따른 생산비용 상승과 생산성 저하를 초래하는 문제점이 있었다.

또한, 부품수가 많기 때문에, 조립 공정에서 부품 누락에 의한 조립 불량이 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 상기 코일선(121)은 통상 알루미늄 에나멜 선을 사용함에 비해 상기 커넥터(133)의 경우 황동을 사용하게 되는데, 이러한 경우 상기 코일선(121)과 커넥터(133)의 재질이 상이하여 융합되지 않아 외부의 진동이나 열이 있는 경우 접촉 저항이 생겨 전류의 끊어짐 현상이 자주 발생하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 부품수를 줄여 제품 원가를 절감하고, 조립 및 제조 공정을 줄여 생산 비용 절감과 생산성 향상을 도모함과 동시에, 조립 불량을 방지할 수 있는 전자클러치의 필드코일조립체를 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 코일선(11)이 외향 연장되어 있는 코일인출부(13)를 갖는 필드코일부재(10)와; 외부 전원과 상기 코일선(11)을 전기적으로 연결시키는 전원접속부재(20)를 갖는 전자클러치의 필드코일조립체에 있어서, 상기 전원접속부재(20)는 상기 코일선(11)과 상기 외부 전원을 전기적으로 연결하는 커넥터(21)와; 상기 커넥터(21)가 결합 지지되며, 상기 코일인출부(13) 영역에 결합되는 커넥터홀더(25)를 갖는 것을 특징으로 하는 전자클러치의 필드코일조립체에 의해 달성된다.

여기서, 상기 코일인출부(13)에는 코일선(11)에 인접한 영역에 접속단자홈(13b)이 형성된 커넥터접속부(13a)가 마련되어 있으며; 커넥터(21)는 상기 코일선(11)이 접속되는 코일접속편(22a)을 가지고 상기 접속단자홈(13b)에 결합되는 코일접속단자(22)와, 외부 전원과 연결되는 외부전원접속편(23)을 갖는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 외부전원접속편(23)에는 외부 전원과 연결되는 리드와이어(L)가 접속되며; 커넥터홀더(25)에는 상기 리드와이어(L)가 고정되는 리드와이어고정부(29)가 마련되어 있는 것이 효과적이다.

또한, 상기 커넥터(21)에는 홀더결합공(24a)과 홀더결합편(24b)을 갖는 홀더결합부(24)가 마련되어 있고; 커넥터홀더(25)에는 상기 홀더결합공(24a)과 홀더결합편(24b)과 상호 결합되는 커넥터결합돌기(28a)와 커넥터결합홈(28b)을 갖는 커넥터결합부(28)가 마련되어 있는 것이 보다 바람직하다.

한편, 상기 코일선(11)과 전원접속부재(20)의 적어도 전기적 연결부분은 몰딩(M)처리로 외부와 차단되는 것이 보다 효과적이다.

이에 의해, 부품수를 줄여 제품 원가가 절감되고, 조립 및 제조 공정이 줄어 생산 비용 절감과 생산성이 향상됨과 동시에, 조립 불량이 방지되는 전자클러치의 필드코일조립체가 제공된다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 전자클러치의 필드코일조립체의 요부 분해사시도이고, 도 5는 도 4의 필드코일조립체 결합상태 사시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전자클러치의 필드코일조립체(1)는 전자기력을 발생시키는 필드코일부재(10)와, 외부 전원을 필드코일부재(10)로 연결하기 위한 전원접속부재(20)를 가지고 있다.

이 중 필드코일부재(10)는 전술한 종래 필드코일조립체(110)의 필드코일부재(120)와 마찬가지로 두 가닥의 코일선(11)이 보빈(미도시)의 일 측에 형성된 코일인출부(13)를 통해 외부로 노출되어 있다. 그리고, 이 코일인출부(13)에는 후술할 전원접속부재(20)의 커넥터(21)의 코일접속단자(22)가 결합되는 커넥터접속부(13a)가 형성되어 있으며, 커넥터접속부(13a)에는 커넥터(21)의 코일접속단자(22)가 삽입되는 접속단자홈(13b)이 형성되어 있다. 또한, 필드코일부재(10)의 코일인출부(13) 양측에는 후술할 전원접속부재(20)의 커넥터홀더(25)의 걸림후 크(26)가 맞물리는 걸림편(15)이 형성되어 있다.

한편, 전원접속부재(20)는 필드코일부재(10)의 코일인출부(13)에서 외부로 노출된 두 가닥의 코일선(11)과 외부 전원과의 연결을 위한 한 쌍의 리드와이어(L)를 전기적으로 연결하는 한 쌍의 커넥터(21)와, 양 커넥터(21)와 리드와이어(L)를 지지하는 커넥터홀더(25)를 갖는다.

커넥터(21)는 도전체로 마련되며, 전후 양측에 각각 필드코일부재(10)의 코일인출부(13)에 노출된 코일선(11)에 접속되는 코일접속단자(22)와, 외부 전원과의 연결선인 리드와이어(L)가 접속되는 외부전원접속편(23)이 마련되어 있다. 또한, 코일접속단자(22)와 외부전원접속편(23) 사이영역에는 커넥터홀더(25)에 결합되는 홀더결합부(24)가 마련되어 있다.

이때, 코일접속단자(22)에는 필드코일부재(10)의 코일인출부(13)에 노출된 코일선(11)이 접속되는 코일접속편(22a)이 형성되어 있는데, 이 코일접속편(22a)은 코일접속단자(22)의 판면이 절취 절곡되는 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 외부전원접속편(23)은 리드와이어(L)의 외주를 견고하게 파지하는 구조로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 커넥터(21)와 상기 코일선(11)은 동일 재질 즉 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 사용하는 것이 바람직하다.

종래에는 상술한 바와 같이, 코일선(121)은 통상 알루미늄 에나멜 선을 사용 함에 비해 커넥터(133)의 경우 황동을 사용하게 되는데, 이러한 경우 상기 코일선(121)과 커넥터(133)의 재질이 상이하여 융합되지 않아 외부의 진동이나 열이 있는 경우 접촉 저항이 생겨 전류의 끊어짐 현상이 자주 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명의 커넥터(21)와 코일선(11)은 상술한 바와 같이 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 사용하여 상기 커넥터(21)와 코일선(11)이 완벽하게 융합되도록 하여 전류의 끊어짐 현상을 방지하는 것이 바람직하다.

한편 상기 알루미늄 합금은 1350계열을 사용하는 것이 바람직하다.

널리 알려진 바와 같이 알루미늄 합금은 1xxx, 2xxx, 3xxx등으로 분류되는데, 이때 첫 자리가 1인 1xxx계열은 99%이상이 알루미늄으로 구성된 것을 의미한다.

특히 상기 1350계열의 경우 전도성이 우수하여 본 발명에 적합하다.

한편, 상기 홀더결합부(24)는 후술할 커넥터홀더(25)에 형성되어 있는 커넥터결합부(28)의 커넥터결합돌기(28a)와 커넥터결합홈(28b)에 결합되는 홀더결합공(24a)과 홀더결합편(24b)을 가지고 있다.

이러한 구조의 커넥터(21)는 도전체인 금속판재를 프레스 가공하여 코일접속단자(22)와 외부전원접속편(23) 및 홀더결합부(24)가 일체로 형성되도록 마련된다.

커넥터홀더(25)는 사출물로서 전후 양측에 필드코일부재(10)의 걸림편(15)에 결합되는 걸림후크(26)와, 커넥터(21)를 지지하는 커넥터지지부(27)가 일체로 형성된 구조를 가지고 있다.

이 중 커넥터지지부(27)에는 커넥터(21)의 홀더결합부(24)에 대응하는 커넥터결합부(28)가 형성되어 있으며, 커넥터지지부(27)의 후단부에는 리드와이어(L)를 고정하기 위한 리드와이어고정부(29)가 형성되어 있다.

커넥터결합부(28)는 전술한 바와 같이 홀더결합부(24)의 홀더결합공(24a)과 홀더결합편(24b)과 상호 결합되는 커넥터결합돌기(28a)와 커넥터결합홈(28b)으로 마련된다.

그리고, 리드와이어고정부(29)는 리드와이어(L)가 탄성적으로 삽입될 수 있도록 일영역이 부분 개방된 원형 단면을 갖는 한 쌍의 파지홈(29a)으로 형성되어 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 전자클러치의 필드코일조립체(1)는 필드코일부재(10)와 전원접속부재(20)를 결합할 때, 먼저, 전원접속부재(20)의 커넥터(21) 후방에 형성된 외부전원접속편(23)에 리드와이어(L)를 연결하고, 이 커넥터(21)를 커넥터홀더(25)에 결합한다.

이때, 커넥터(21)의 홀더결합공(24a)과 홀더결합편(24b)이 커넥터홀더(25)의 커넥터결합돌기(28a)와 커넥터결합홈(28b)이 상호 결합되며, 리드와이어(L)는 커넥터홀더(25)의 리드와이어고정부(29)에 고정 결합된다.

그런 다음, 커넥터(21)의 코일접속단자(22)가 필드코일부재(10)의 커넥터접속부(13a)에 형성된 접속단자홈(13b)에 삽입되도록 하면서, 커넥터홀더(25)의 전방에 형성된 걸림후크(26)가 필드코일부재(10)의 걸림편(15)에 걸리도록 커넥터홀 더(25)를 필드코일부재(10)의 코일인출부(13) 측으로 결합한다. 이때, 커넥터(21)의 코일접속단자(22)가 필드코일부재(10)의 커넥터접속부(13a)에 형성된 접속단자홈(13b)에 삽입되는 과정에서 코일인출부(13)로 노출되어 있는 두 가닥의 코일선(11)이 커넥터(21)의 코일접속단자(22)에 형성된 코일접속편(22a)에 전기적으로 접속된다.

이 상태에서 인서트 사출을 이용하여 필드코일부재(10)의 코일인출부(13)와 전원접속부재(20)의 전기적 연결부위 및 그 주변을 몰딩(M)(molding) 처리함으로써, 전기적 연결부위의 외부 노출 및 수분 침투 등이 방지되도록 필드코일부재(10)와 전원접속부재(20)의 전기적 연결 및 필드코일조립체(1)의 조립이 간단하게 완료된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 전자클러치의 필드코일조립체는 필드코일부재의 코일선과 접속되는 부품과 외부 전원 연결선인 리드와이어와 접속되는 부품이 단일의 커넥터로만 마련되고, 커넥터와 리드와이어를 고정하기 위한 부품이 단일의 커넥터홀더만으로 마련되기 때문에, 부품수와 제품원가가 현격하게 절감된다.

이에 의해, 필드코일조립체의 조립 및 제조공정이 줄고, 생산비용이 절감됨과 동시에, 생산성이 향상된다.

또한, 부품수가 적기 때문에, 조립 공정에서 부품이 누락되지 않아 조립 불량을 방지할 수 있다.

도 1은 일반적인 전자클러치의 필드코일조립체의 조립 단면도,

도 2는 종래 전자클러치의 필드코일조립체의 요부 분해사시도,

도 3은 도 2의 필드코일조립체 결합상태 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 전자클러치의 필드코일조립체의 요부 분해사시도,

도 5는 도 4의 필드코일조립체 결합상태 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 필드코일부재 11 : 코일선

13 : 코일인출부 20 : 전원접속부재

21 : 커넥터 25 : 커넥터홀더

L : 리드와이어 M : 몰딩

Claims (5)

1. 코일선(11)이 외향 연장되어 있는 코일인출부(13)를 갖는 필드코일부재(10)와; 외부 전원과 상기 코일선(11)을 전기적으로 연결시키는 전원접속부재(20)를 갖는 전자클러치의 필드코일조립체에 있어서,

   상기 전원접속부재(20)는,

   상기 코일선(11)과 상기 외부 전원을 전기적으로 연결하는 커넥터(21)와,

   상기 커넥터(21)가 결합 지지되며, 상기 코일인출부(13) 영역에 결합되는 커넥터홀더(25)를 포함하고,

   상기 코일인출부(13)에는 코일선(11)에 인접한 영역에 접속단자홈(13b)이 형성된 커넥터접속부(13a)가 마련되어 있으며,

   상기 커넥터(21)에는, 상기 코일선(11)이 접속되는 코일접속편(22a)이 형성되고 상기 접속단자홈(13b)에 결합되는 코일접속단자(22)와, 외부 전원과 연결되는 리드와이어(L)가 접속되는 외부전원접속편(23)이 일체로 형성되며,

   상기 커넥터홀더(25)에는 상기 리드와이어(L)가 고정되는 리드와이어고정부(29)가 마련되고,

   상기 커넥터(21)에는 홀더결합공(24a)과 홀더결합편(24b)을 갖는 홀더결합부(24)가 마련되며;

   상기 커넥터홀더(25)에는 상기 홀더결합공(24a)과 홀더결합편(24b)과 상호 결합되는 커넥터결합돌기(28a)와 커넥터결합홈(28b)을 갖는 커넥터결합부(28)가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전자클러치의 필드코일조립체.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 코일선(11)과 커넥터(21)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 사용하는 동일 재질인 것을 특징으로 하는 전자클러치의 필드코일조립체.
5. 제4항에 있어서,

   상기 알루미늄 합금은 1350계열의 합금을 사용하는 것을 특징으로 하는 전자클러치의 필드코일조립체.

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