KR100328992B1 - 자동차용 교류발전기 - Google Patents

Abstract

발전기 본체(1)의 축(2)에 결합된 풀리(5)가 벨트(6)를 통해 엔진의 크랭크축에 결합된 풀리에 연결됨으로써 엔진의 구동력에 의해 전력을 발생시키는 자동차용 교류 발전기가 개시되어 있다. 개시된 바에 따르면, 클러치가 축과 풀리 사이에 설치되어 있으며, 이 클러치는, 축의 외주면 둘레로 고정된 전자석(3)과, 전자석의 외주면과 상기 풀리의 내주면 사이에 개재된 베어링(4)을 포함한다. 따라서, 요구되는 전기 부하의 크기와 배터리의 충전 상태 및 자동차의 주행 상태에 따라 전자제어유닛으로부터 인가되는 신호에 의해 전자석이 온 또는 오프됨으로써 풀리와 상기 전자석이 고정 또는 상대회전 가능하게 되어, 풀리로부터 축으로의 동력 전달이 선택적으로 단속된다.

Description

자동차용 교류발전기{AC generator for a motor vehicle}

본 발명은 자동차의 전기 장치에 필요한 전력을 발생시키는 교류 발전기에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에는 점화 장치, 조명 장치, 에어컨, 및 각종 제어 기구 등과 같은 다수의 전기 장치가 설치되어 있으며, 자동차에는 또한 이러한 전기 장치들로 전력을 공급하기 위한 전원으로 교류 발전기와 배터리가 설치되어 있다.

발전기는 축에 구비된 풀리가 엔진의 크랭크축에 결합된 풀리에 벨트로 연결되어 있다. 엔진이 작동하고 있을 때, 발전기는 엔진에 의해 구동되어 전력을 발생시킨다. 배터리는 엔진이 정지된 상태일 때 발전기를 대신하여 전기 장치들로 전력을 공급하며, 엔진이 작동될 때 발전기로부터 전력을 공급받아 충전한다. 또한, 배터리는 엔진이 작동중일 때도 과다한 전력 부하로 인하여 발전기의 출력이 부족할 때 이를 보충하며, 전압 변동을 보상하는 역할도 수행한다.

최근, 자동차에 장착되는 각종 전기 장치들이 크게 늘어나면서 이러한 전기 장치들에 전력을 공급하기 위한 교류 발전기의 용량도 증가 추세에 있다. 그런데, 이러한 자동차용 교류 발전기는 벨트를 통해 엔진의 크랭크축 풀리에 연결되어 있기 때문에, 항상 엔진이 작동되면 교류 발전기도 동시에 작동된다. 따라서, 교류 발전기의 용량이 커지면 자동차를 구동하기 위한 엔진의 출력이 상대적으로 감소되는 문제점이 있다. 또한, 전기 부하가 작거나 배터리가 완전히 충전된 상태에서도 발전기는 엔진이 작동되는 동안 계속해서 전력을 발생시키므로 불필요하게 전력이 낭비되는 단점도 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 자동차의 전기 부하량 및 배터리의 충전 상태에 따라 단속적으로 작동됨으로써 엔진의 구동 출력의 감소 및 불필요한 전력 낭비를 방지할 수 있는 자동차용 교류 발전기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 교류 발전기를 도시한 분해 사시도.

도 2는 도 1에서 축과 풀리의 결합 상태를 도시한 정면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 ; 발전기 본체 2 ; 측

3 ; 전자석 4 ; 베어링

5 ; 풀리 6 ; 벨트

이러한 목적은, 발전기 본체의 축에 결합된 풀리가 벨트를 통해 엔진의 크랭크축에 결합된 풀리에 연결됨으로써 엔진의 구동력에 의해 전력을 발생시키는 자동차용 교류 발전기에 있어서, 상기 축에 고정되고 자동차에 요구되는 전기 부하의 크기와 배터리의 충전 상태 및 자동차의 주행 상태에 따라 오/오프되는 전자석과, 상기 전자석과 풀리 사이에 개재되는 베어링을 가지는 클러치를 더 포함하는 본 발명에 따른 자동차의 교류 발전기에 의해 달성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 보다 상세하게 도시한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 교류 발전기가 도 1 및 도 2에 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 교류 발전기는 축(2)의 일단이 외부로 연장된 발전기 본체(1)와, 벨트(6)에 의해 엔진의 크랭크축 풀리(미도시)와 연결된 풀리(5), 및 발전기 본체(1)의 축(2)과 풀리(5) 사이에 개재된 클러치(4, 5)를 포함하여 이루어져 있다.

발전기 본체(1)는 회전자와 고정자로 이루어진 통상의 교류 발전기와 동일한구성을 가지고 있으며, 필요에 따라 3상 또는 브러시리스(brushless)식 등으로 다양하게 구성될 수 있다. 그러므로, 여기에서는 발전기 본체(1)의 구체적인 구성과 작용에 대해서 언급하지 않는다.

클러치(4, 5)는 발전기 본체(1)의 회전자에 결합된 축(2)의 끝단 외주면에 고정된 전자석(3)과, 전자석(3)의 둘레로 끼워진 베어링(4)을 가진다. 전자석(3)은 자동차의 각종 장치들을 제어하는 전자제어유닛으로부터 인가되는 신호에 의해 온(ON) 또는 오프(OFF)된다. 전자석(3)을 구동하기 위한 전력은 배터리로부터 공급된다.

그리고, 베어링(4)의 외측으로 풀리(5)가 끼워져 고정된다. 이 풀리(5)는 벨트(6)를 통해 엔진의 크랭크 축에 결합된 풀리와 연결된다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 교류 발전기는 종래의 자동차용 교류 발전기의 축과 풀리 사이에 클러치가 개재된 구성으로 이루어진 것이다.

이러한 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 교류 발전기는, 전자제어유닛으로부터 인가되는 신호에 따라 전자석(3)이 온 또는 오프되는 것에 의해 작동 또는 작동 중지된다.

즉, 요구되는 전기 부하가 크거나 배터리의 충전이 필요할 때 등과 전력을 발생시킬 필요가 있을 때, 전자제어유닛으로부터 인가되는 신호에 따라 전자석(3)은 온(ON)된다. 이에 따라, 베어링(4)은 전자석에 의해 고정되고, 엔진의 크랭크축 풀리와 연결되어 회전되는 풀리(5)의 회전력은 베어링(4)과 전자석(3)을 통해 축(2)으로 전달된다. 이에 따라 축(2)이 회전되어 발전기 본체(1)에서 전력이 발생된다.

만약, 요구되는 전기 부하가 작아서 배터리의 전력으로 충분히 감당할 수 있거나, 오르막길과 같이 자동차의 구동 부하가 크게 요구될 경우 등과 같이 전력 발생을 억제해야 할 필요가 있을 경우, 전자제어유닛으로부터의 신호에 의해 전자석(3)은 오프(OFF)된다. 이에 따라 풀리(5)는 베어링(4)의 외주면을 따라 헛돌게 되고, 풀리(5)의 회전력이 축(2)으로 전달되지 않아 발전기 본체(1)에서 전력이 발생되지 않는다.

이와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 교류 발전기는, 축과 풀리 사이에 클러치가 설치되어 필요에 따라 풀리와 축 사이의 동력 전달을 단속할 수 있다. 따라서, 전기 부하 및 엔진에 요구되는 구동 부하에 따라 선택적으로 교류 발전기를 작동시킬 수 있어, 엔진 출력의 감소 및 불필요한 전력 낭비를 방지할 수 있는 장점이 있다.

이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경실시할 수 있을 것이다.

Claims (2)

1. 발전기 본체의 축에 결합된 풀리가 벨트를 통해 엔진의 크랭크축에 결합된 풀리에 연결됨으로써 엔진의 구동력에 의해 전력을 발생시키는 자동차용 교류 발전기에 있어서, 상기 축에 고정되고 자동차에 요구되는 전기 부하의 크기와 배터리의 충전 상태 및 자동차의 주행 상태에 따라 오/오프되는 전자석과, 상기 전자석과 풀리 사이에 개재되는 베어링을 가지는 클러치를 더 포함하는 자동차용 교류 발전기.
2. 청구항2는 삭제 되었습니다.