KR100449522B1

KR100449522B1 - 차량용 교류 발전기

Info

Publication number: KR100449522B1
Application number: KR10-2001-0073692A
Authority: KR
Inventors: 모리카쿠히데키; 오오하시아쯔시; 아사오요시히토; 아다치카쯔미
Original assignee: 미츠비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2001-02-08
Filing date: 2001-11-26
Publication date: 2004-09-21
Also published as: EP1231702B1; DE60104975D1; JP3944357B2; DE60104975T2; US6657336B2; JP2002238209A; DE1231702T1; KR20020066175A; US20020113510A1; EP1231702A1

Abstract

본 발명의 차량용 교류 발전기는 출력 단자 볼트(26) 상에 느슨하게 고정된 부싱부(43a) 및 부싱부(43a)의 차량측 접속 단자(42)의 대향측 상에서 출력 단자 볼트(26)에 고정된 고정부(43b)를 구비한 금속 부시(43)를 포함하고, 조임 너트(44)는 부싱부(43a)와 조임 너트(44) 사이에 차량측 접속 단자(42)가 마련되도록 출력 단자 볼트(26)의 취출 단부측 상에서 나사부(26b)에 나사 결합된다.

Description

차량용 교류 발전기 {VEHICLE AC GENERATOR}

발명의 배경

발명의 분야

본 발명은 자동차용 교류 발전기에 관한 것으로서, 특히 자동차용 교류 발전기의 출력 단자 구조에 관한 것이다.

종래의 기술

도 6은 자동차 교류 발전기에 적용되는 종래의 정류기를 도시한 사시도이고, 도 7은 종래의 정류기의 부착 상태를 설명하는 주요부의 단면도이다.

도 6 및 도 7에서, 정류기(120)는 3상 교류의 전파 정류(full-wave rectifying)를 위한 복수개의 양극측 및 음극측 다이오드(20 및 21); 양극측 및 음극측 다이오드(20 및 21)를 각각 냉각시키기 위한 제 1 및 제 2 냉각판(122, 123); 제 1 및 제 2 냉각판(122 및 123)을 절연하기 위한 절연체(24 및 27); 회로 보드(125); 및 출력 단자 볼트(26)를 포함한다. 여기에서, 양극측 및 음극측 다이오드(20 및 21)는 각각 제 1 및 제 2 다이오드를 구성한다.

제 1 냉각판(122)은 편자(horseshoe)형으로 형성되고, 양극측 다이오드(20)는 주표면(122a) 상에서 원주 방향으로 나란히 부착된다. 그리고, 방열핀(122b)이 제 1 냉각판(122)의 배면(주표면의 대향측 상의 표면)으로부터 돌출되어 마련된다. 또한, 3개의 플랜지부(130 내지 132)가 제 1 냉각판(122)의 원주 방향의 양쪽 단부 및 중앙부에 각각 마련된다. 각각의 플랜지부(130 내지 132)는 제 1 냉각판(122)의 주표면(122a)으로부터 직립되어 방사 방향 바깥쪽으로 연장되어 있다. 그리고, 출력 단자 볼트 삽입 관통 구멍(134)은 제 1 냉각판(122)의 원주 방향의 한 단부에 마련된 플랜지부(130)의 방사 방향으로 연장된 단에 천공되고, 부착 나사 삽입 관통 구멍(133)은 나머지 플랜지부(131 및 132)의 방사 방향으로 연장된 단에 천공된다.

제 2 냉각판(123)은 제 1 냉각판(122)보다 직경이 큰 편자형으로 형성되고, 음극측 다이오드(21)는 주표면(123a) 상에 원주 방향으로 나란히 부착된다. 그리고, 하나의 출력 단자 볼트 삽입 구멍(138) 및 두개의 부착 나사 삽입 관통 구멍(135)이 제 2 냉각판(123)의 원주 방향의 중앙부 및 양 단부에 마련되어, 제 1 냉각판(122)에 마련된 출력 단자 볼트 삽입 관통 구멍(134) 및 부착 나사 삽입 관통 구멍(133)에 각각 대응된다.

회로 보드(125)는 양극측 및 음극측의 다이오드(20 및 21)의 다이오드 브리지를 구성하기 위해 주입 몰드된 배선을 지닌 수지 몰드부이고 제 2 냉각판(123)과 비슷한 편자형으로 형성된다. 그리고, 하나의 출력 단자 볼트 삽입 관통 구멍(137) 및 두개의 부착 나사 삽입 관통 구멍(136)은 회로 보드(125)의 원주 방향의 중앙부 및 양쪽 단부에 마련되어, 제 1 냉각판(122)에 마련된 출력 단자 볼트 삽입 관통 구멍(134) 및 부착 나사 삽입 관통 구멍(133)에 각각 대응된다.

예를 들어, 절연체(24)는 페놀 수지로 이루어지고, 외면 중앙부에서 플랜지부(24a)를 구비한 실린더형으로 형성된다. 절연체(27)는 예를 들어, 페놀 수지로 이루어지고, 하나의 단부에 플랜지부(27a)를 구비한 실린더형으로 형성된다. 또한, 출력 단자 볼트(26)에서, 널드 그루브(26a; knurled groove)는 비취출측 상에 마련되고, 숫나사부(26b)는 취출측 상에 마련된다.

상기 정류기(120)를 조립하기 위하여, 우선, 절연체(24)가 제 2 냉각판(123)의 각각의 부착 나사 삽입 관통 구멍(135)에 삽입되어 플랜지부(24a)가 주표면(123a)과 접촉될 수 있다. 또한, 절연체(27)가 제 2 냉각판(123)의 출력 단자 볼트 삽입 관통 구멍(138)에 삽입되어 플랜지부(27a)는 주표면(123a)과 접촉될 수 있다. 그리고, 각각의 부착 나사 삽입 관통 구멍(133)에 절연체(24)가 삽입되도록 제 1 냉각판(122)이 배치된다. 따라서, 제 1 및 제 2 냉각판(122 및 123)이 동축으로 배치되어 주표면(122a 및 123a)이 동일 표면에 위치될 수 있고, 양극측 다이오드(20) 및 음극측 다이오드(21)가 서로 대면할 수 있다. 또한, 회로 보드(125)는 제 2 냉각판(123)의 주표면(123a) 상에 오버랩되어, 절연체(24)가 각각의 부착 나사 삽입 관통 구멍(136)에 삽입된다. 따라서, 회로 보드(125)의 접속 단자(125a)는 서로 대면하는 양극측 및 음극측 다이오드(20 및 21)의 단자(20a 및 21a) 사이에 고정되고, 솔더링에 의해 접합된다. 그리고, 출력 단자 볼트(26)는 회로 보드(125)의 출력 단자 볼트 삽입 관통 구멍(137)으로부터 제 1 및 제 2 냉각판(122 및 123)의 출력 단자 볼트 삽입 관통 구멍(134 및 138)에 삽입된다. 그리고, 출력 단자 볼트(26)의 널드 그루브(26a)는 제 1 냉각판(122)의 출력 단자 볼트 삽입 관통 구멍(134)에 삽입되고, 출력 단자 볼트(26) 및 제 1 냉각판(122)은 전기적으로 접속되어, 도 6에 도시된 정류기(120)가 조립된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 냉각판(122 및 123) 및 회로 보드(125)는 각각의 부착 나사 삽입 관통 구멍(133 내지 136)에 삽입된 부착 나사(40)를 배면 브래킷(2;rear bracket)에 마련된 나사 구멍(2a)에 나사 결합하여 서로 접합되며, 따라서 상기와 같이 조립된 정류기(129)가 부착된다. 제 1 냉각판(122)에 접속된 출력 단자 볼트(26)의 취출(take-out)측은 배면 브래킷(2)에 천공된 개구(2b)로부터 연장된다. 그리고, 출력 단자 볼트(26)의 숫나사부(26b)에 나사 결합된 출력 단자 고정 너트(50)를 조여 고정함으로써, 페놀 수지로 이루어지고 브래킷(2)의 개구(2b)상에 장착된 절연 부시(41), 제 1 및 제 2 냉각판(122 및 123) 및 회로 보드(125)가 서로 조립되어 배면 브래킷(2)에 고정된다.

그리고, 구리 재료로 이루어진 차량측 접속 단자(42)를 출력 단자 볼트(26)에 접속하기 위해, 접속 단자(42)는 출력 단자 볼트(26)의 취출측에 고정되고, 또한, 너트(44)는 숫나사부(26b)에 나사 결합된다. 그리고, 너트(44)를 조임으로써, 접속 단자(42)는 너트(50)의 외부 단면에 조여져 고정된다. 여기에서, 출력 단자-조임 너트(50)의 외부 단면은 조임대(fastening seat)를 구성한다.

여기에서, 제 1 및 제 2 냉각판(122 및 123), 회로 보드(125) 및 절연 부시(41)는 출력 단자 고정 너트(50)의 고정력에 의해 배면 브래킷(2)에 함께 조여져 고정되므로, 차량으로부터의 배선 하니스(wire harness)의 중량에 의거한 진동과 같은 것이 차량측 접속 단자(42)에 전해지더라도, 출력 단자 볼트(26)의 축방향에서 변위는 발생하지 않고, 초기에, 정류기(120)의 손상 등이 방지될 수 있다. 또한, 조임대를 구성하는 출력 단자-조임 너트(50)의 외부 표면에 의해 너트(44)의 조임력을 받게 되므로, 차량측 접속 단자(42)의 조임력이 초기에 확보된다.

종래의 교류 발전기에서, 조임 너트(44)와 출력 단자 조임 너트(50) 사이의 거리가 짧고, 배선 하니스가 그 부분의 출력 단자 볼트(26)의 연장에 의한 장력에 의해 유지되므로, 후크의 법칙(Hook's law)에서 알 수 있듯이: σ = Eㆍλ= Eㆍ(△A / A), 종래의 장치에서, A는 짧기 때문에 조임 토크가 일정(σ가 일정)한 조건하에서, 연신율(△A)이 작다. 따라서, 토크의 제어 상한값에서 하한값에 대한 너트(44)의 원주 방향의 변위가 작아, 너트(44)를 조일 때, 소정의 토크에 의해 조이기 위한 제어가 어렵다는 문제가 있었다. 또한, 제어 상한값에서 하한값까지의 범위를 벗어나는 토크에 의해 조여지는 경우를 고려하면, 조임력이 제어 상한값을 초과하고 너무 단단히 조여진 상태에서, 장력이 극단적으로 증가하여 출력 단자 볼트(26)가 파손된다. 반대로, 조임력이 제어 하한값 이하이고 느슨하게 조여진 상태에서는, 배선 하니스 측으로부터의 약한 진동만으로도 너트(44)에 비틀림 모멘트(torsional moment)가 작용하여 너트(44)가 빠지는 불량이 발생한다.

제어값에 의해 너트(44)가 조여지는 경우에서도, 배선 하니스로부터의 진동에 의해 과도한 비틀림 모멘트가 작용하면, 미세한 변위로 인해 느슨해지는 것 만으로도 조임 토크가 극도로 손실되고, 너트(44)가 빠지게 된다. 반대로, 미세한 변위에 의해 너트(44)가 조여진 경우에는, 볼트(26)에서 장력이 극도로 증가하여 볼트(26)가 파손된다는 불량이 있다. 또한, △A가 작기 때문에 배선 하니스로부터의 진동에 의해 출력 단자 볼트(26) 상에서 출력 단자 볼트(26)의 축방향으로 압력 또는 장력이 작용하는 경우에는, 배선 하니스의 조임력이 감소하게 되어 너트(44)가 느슨하게 되고, 진동 사이클 수가 증가하면 너트(44)가 빠지게 된다는 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 적절한 조임 토크를 쉽게 제어할 수 있고, 동시에, 너트의 빠짐을 방지하며 볼트의 과도한 조임에 의한 배선 하니스 지지부에서의 출력 단자의 손상을 방지하여, 차량측 접속 단자의 접속 신뢰도를 향상시킬 수 있는 차량 교류 발전기를 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제 1 양태에 따른 차량측 교류 발전기는,

개구를 갖는 브래킷;

개구상에 장착된 실린더형 절연 부시;

절연 부시를 통해 삽입되어 브래킷밖으로 돌출되고 브래킷에 고정된 출력 단자 볼트;

출력 단자 볼트에 나사 결합되어 차량측 접속 단자를 장착할 수 있는 조임 너트; 및

출력 단자 볼트에 고정되어 절연 부시 및 차량측 접속 단자 사이에 마련된 부시를 포함하고,

차량측 접속 단자가 부시 및 조임 너트 사이에 마련되도록 조임 너트는 출력 단자 볼트의 취출 단부측상의 나사부에 나사 결합된다.

본 발명의 제 2 양태에서, 본 발명의 제 1 양태에 따른 차량용 교류 발전기는,

출력 단자 볼트에 느슨하게 고정된 부시부; 및

부시부의 차량측 접속 단자의 대향측상의 출력 단자 볼트에 고정된 고정부를 갖는 부시를 포함한다.

본 발명의 제 3 양태에 따른 차량용 교류 발전기는,

제 1 개구를 갖는 브래킷;

제 1 개구를 둘러싸도록 돌출되어 브래킷 상에 형성되며, 돌출단에 제 2 개구를 갖는 실린더형 돌출부;

제 1 개구상에 장착된 실린더형 제 1 절연 부시;

제 2 개구상에 장착된 실린더형 제 2 절연 부시;

제 1 및 제 2 절연 부시를 통해 삽입되고 브래킷으로부터 돌출되어, 브래킷에 고정된 출력 단자 볼트;

출력 단자 볼트에 느슨하게 고정된 부시부 및 제 1 절연 부시와 제 2 절연 부시 사이의 출력 단자 볼트에 고정된 고정부를 가지며, 출력 단자 볼트에 고정되어 제 1 절연 부시 및 차량측 접속 단자 사이에 마련된 부시를 포함하고,

차량측 접속 단자가 부싱 및 조임 너트 사이에 마련되도록 조임 너트는 출력 단자 볼트의 취출 단부측상의 나사부에 나사 결합된다.

본 발명의 제 4 양태에서, 본 발명의 제 1 내지 제 3 양태 중 어느 하나에 따른 차량용 교류 발전기는,

브래킷에 의해 회전가능하게 지지된 회전자;

회전자의 주변측상에서 회전자를 둘러싸도록 브래킷에 고정된 고정자; 및

복수개의 제 1 다이오드를 가지며, 브래킷에 고정된 제 1 냉각판 및 제 1 다이오드와 다른 극성을 지닌 복수개의 제 2 다이오드를 가지며, 브래킷에 고정된 제 2 냉각판을 포함하는 정류기를 포함하며,

브래킷은 금속으로 이루어져 있다.

본 발명의 제 5 양태에서, 본 발명의 제 1 내지 제 4 양태 중 어느 한 양태에 따른 차량용 교류 발전기를 제공하며, 부싱부의 길이는 출력 단자 볼트의 외부 직경의 2배 이상으로 설정한다.

본 발명의 제 6 양태에서, 본 발명의 제 2 내지 제 5 양태 중 어느 한 양태에 따른 차량용 교류 발전기를 제공하며, 고정부는 암나사를 갖는 너트를 포함한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 차량용 교류 발전기를 도시한 단면도.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 차량용 교류 발전기에 적용되는 정류기를 도시한 사시도.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 차량용 교류 발전기에서 출력 취출 구조를 도시한 주요부의 단면도.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 차량용 교류 발전기의 동작 효과를 설명하기 위한 데이터 그래프.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 차량용 교류 발전기에서 출력 취출 구조를 도시한 주요부의 단면도.

도 6은 종래의 차량용 교류 발전기에 적용되는 정류기를 도시한 사시도.

도 7은 종래의 차량용 교류 발전기에서 출력 취출 구조를 도시한 주요부의 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 전면 브래킷 2 : 배면 브래킷

2a, 2b : 개구 2c : 실린더형 돌출부

7 : 회전자 8 : 고정자

12 : 정류기 20 : 양극측 다이오드 (제 1 다이오드)

21 : 음극측 다이오드 (제 2 다이오드)

22 : 제 1 냉각판 23 : 제 2 냉각판

25 : 회로 보드 26 : 출력 단자 볼트

26b : 숫나사부 26c : 플랜지부

34 : 출력 단자 볼트 삽입 관통구멍

40 : 부착 나사 41 : 절연 부시

42 : 차량측 접속단자 43 : 금속 부시

43a : 부싱부 43b : 고정부

43c : 너트 43d : 플랜지

44 : 조임 너트 45d : 와샤

제 1 실시예

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 차량용 교류 발전기를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 차량용 교류 발전기에 적용되는 정류기를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 차량용 교류 발전기의 출력 취출 구조를 도시한 주요부의 단면도이다.

각 도면에서, 차량용 교류 발전기는, 알루미늄으로 이루어진 전면 브래킷(1) 및 배면 브래킷(2)을 구비한 케이스(3); 케이스(3)에 마련되고 하나의 단부에 고정된 풀리(4)를 갖는 샤프트(6); 사프트(6)에 고정된 란돌트형 회전자(7); 케이스(3)에 고정되어 회전자(7)를 둘러싼 고정자(8); 샤프트(6)의 다른 단부에 고정되어 회전자(7)에 전류를 공급하는 슬립링(9); 슬립링(9)의 표면상에서 운동하는 한 쌍의 브러시(10); 상기 브러시(10)를 포함하는 브러시 홀더(11); 고정자(8)에 전기적으로 접속되어 고정자(8)에서 생성된 교류를 직류로 정류하는 정류기(12); 및 브러시 홀더(11)에 고정되어 고정자(8)에서 생성된 교류 전압의 크기를 조정하는 조정기(18)를 포함한다.

회전자(7)는 전류를 흐르도록 하기 위해 자속을 발생하는 계자 코일(13); 및 상기 계자 코일(13)을 피복하도록 마련되며, 자속에 의해 자극이 형성되는 한 쌍의 극심(14 및 15)을 포함한다. 한 쌍의 극심(14 및 15)은 철로 이루어지고, 가장 바깥쪽 지름의 표면이 사다리꼴인 갈고리형 자극(14a 및 15a)이 등각 피치(equal angular pitches)의 외주 주변부에 원주 방향으로 돌출되어 마련되며, 한쌍의 극심(14 및 15)은 상기 갈고리형 자극(14a 및 15a)이 서로 맞물리도록 대면한 방식으로 샤프트(6)에 고정된다.

고정자(8)는 마그네틱 철판을 적층하여 이루어진 실린더형 고정자 철심(16) 및 고정자 철심(16)을 둘러싸고 감겨 있는 고정자 권선(17; winding)을 포함한다. 그리고, 고정자(8)는 전면 브래킷(1) 및 배면 브래킷(2) 사이에 마련되어, 갈고리형 자극(14a 및 15a)의 외주 표면 및 고정자 철심(16)의 내부 외주 표면 사이에 일정한 공기 갭을 형성한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 정류기(12)는 3상 교류를 전파 정류(full-wave rectification)하기 위한 복수의 양극측 및 음극측 다이오드(20 및 21); 각각의 양극측 및 음극측 다이오드(20 및 21)를 냉각시키기 위한 제 1 및 제 2 냉각판(22 및 23); 제 1 및 제 2 냉각판(22 및 23)을 절연하기 위한 절연체(24); 회로 보드(25); 및 황동(brass)으로 이루어진 출력 단자 볼트(26)를 포함한다.

제 1 냉각판(22)은 편자형으로 형성되고, 양극측 다이오드(20)는 주표면(22a)상에 원주 방향으로 나란히 부착된다. 그리고, 방열핀(22b)은 제 1 냉각판(22)의 배면(주면의 대향측면)으로부터 직립되어 있다. 또한, 3개의 플랜지(30 내지 32)는 제 1 냉각판(22)의 원주 방향의 양 단부 및 중앙부에 각각 마련된다. 제 1 냉각판(22)의 원주 방향의 한 단부에 마련된 플랜지부(30)는 제 1 냉각판(22)의 주면(22a)으로부터 세워져 있고, 방사 방향에서 바깥쪽으로 연장되며, 또한, 원주 방향에서 바깥쪽으로 연장된다. 부착 나사 삽입 관통 구멍은 방사 방향 바깥쪽으로 연장된 단에 천공되어 있고, 출력 단자 삽입 관통 구멍(34)은 원주 방향 바깥쪽으로 연장된 단에 천공되어 있다. 또한, 나머지 플랜지부(31 및 32)는 제 1 냉각판(22)의 주표면(22a)으로부터 세워지고, 방사 방향 바깥쪽으로 연장되며, 부착 나사 삽입 관통 구멍(도면에 도시되지 않음)은 방사 방향 바깥쪽으로 연장된 단을 관통한다.

제 2 냉각판(23)은 직경이 제 1 냉각판(22)보다 큰 편자형으로 형성되고, 음극측 다이오드(21)는 주표면(23a)상에서 원주 방향으로 나란히 부착된다. 그리고, 3개의 부착 나사 삽입 관통 구멍은 제 1 냉각판(22)에 마련된 각각의 부착 나사 삽입 관통 구멍에 대응하여 제 2 냉각판(23)의 원주 방향의 중앙부 및 원주 방향의 양 단부에 마련된다.

회로 보드(25)는 양극측 및 음극측 다이오드(20 및 21)의 다이오드 브리지를 구성하기 위한 배선이 삽입 몰드된 수지 성형부이고, 제 2 냉각판(23)과 유사한 편자형으로 형성된다. 3개의 부착 나사 삽입 관통 구멍은 제 1 냉각판(22)에 마련된 각각의 부착 나사 삽입 관통 구멍에 대응하여 회로 보드(25)의 원주 방향의 양 단부 및 중앙부에 마련된다. 또한, 출력 단자 삽입 관통 구멍(37)은 제 1 냉각판(22)에 마련된 출력 단자 삽입 관통 구멍(34)에 대응하여 회로 보드(25)의 원주 방향의 한 단부에 마련된다.

절연체(24)는 예를 들어, 페놀 수지로 이루어지고, 외주 중앙부에 플랜지부(24a)를 갖는 실린더형으로 형성된다. 또한, 출력 단자 볼트(26)에서, 널드 그루브(26a)는 취출측의 대향측상에 마련되고, 숫나사부(26b)는 취출측 상에 마련된다.

브래킷(2)은 실린더형 절연 부시(27)가 장착된 제 1 개구(2a) 및 제 1 개구(2a)를 둘러싼 축 방향으로 돌출되어 형성되고, 그 돌출단에 제 2 개구(2b)를 갖는 실린더형 돌출부(2c)를 구비한다. 상기 제 2 개구(2b)에는, 실린더형 제 2 절연 부시(41)가 장착된다.

금속 부시(43)는 철재로 형성되고, 출력 단자 볼트(26)에 느슨하게 고정되고 나사가 형성되지 않은 부싱부(43a) 및 암나사가 단부에 형성된 고정부(43b)를 포함한다.

상기 부싱부(43a)를 구성하는 단부에서, 조임 너트(43c)가 형성되고, 상기 너트(43c)단에서, 플랜지(43d)가 일체로 형성된다. 나사가 형성되지 않은 상기 부싱부(43a)의 축방향 치수는 비교적 큰 치수(L)로 설정된다.

너트(43c)의 플랜지(43d) 및 제 2 절연 부시(41) 사이에, 와샤(46)가 장착된다.

상기 정류기(12)를 조립하기 위해서, 우선, 절연체(24)가 제 2 냉각판(23)의 각각의 부착 나사 삽입 관통 구멍에 삽입되어 플랜지부(24a)는 주표면(23a)에 접촉하게 된다. 그리고, 절연체(24)는 각각의 부착 나사 삽입 관통 구멍에 삽입되도록 제 1 냉각판(22)이 배치된다. 따라서, 제 1 및 제 2 냉각판(22 및 23)은 동축으로 배치되어, 주표면(22a 및 23a)이 동일한 표면에 위치하게 되고, 제 1 및 제 2 냉각판(22 및 23)은 양극측 다이오드(20) 및 음극측 다이오드(21)가 서로 대면하도록 배치된다. 또한, 회로 보드(25)는 제 2 냉각판(23)의 주표면(23a) 상에 오버랩되어, 절연체(24)가 각각의 부착 나사 삽입 관통 구멍에 삽입된다. 이로 인해, 회로 보드(25)의 접속 단자(26a)는 서로 대면하는 양극측 및 음극측 다이오드(20 및 21)의 단자(20a 및 21a) 사이에 끼워져 솔더링에 의해 접합된다. 그리고, 출력 단자 볼트(26)는 회로 보드(25)의 출력 단자 볼트 삽입 관통 구멍으로부터 제 1 냉각판(22)의 출력 단자 볼트 삽입 관통 구멍(34)으로 삽입된다. 그리고, 출력 단자 볼트(26)의 널드 그루브(26a)는 제 1 냉각판(22)의 출력 단자 볼트 삽입 관통 구멍(34)으로 압착되고, 출력 단자(26) 및 제 1 냉각판(22)은 전기적으로 접속되어, 도 2에 도시된 정류기(12)가 조립된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 부착 나사 삽입 구멍에 삽입된 부착 나사를 배면 브래킷(2)에 마련된 나사 구멍에 고정함에 의해 제 1 및 제 2 냉각판(22 및 23) 및 회로 보드가 함께 접합되어, 상기와 같이 조립된 정류기가 부착된다. 제 1 냉각판(22)에 접속된 출력 단자 볼트(26)의 취출측은 배면 브래킷(2)에 천공된 개구(2b)로부터 연장된다. 그리고, 페놀 수지로 이루어진 절연 부시(41)는 개구(2b)상에 장착된다.

그리고, 출력 단자 볼트(26)에 차량측 접속 단자(42)를 접속하기 위해, 우선, 실린더형 금속 부시(43)는 출력 단자 볼트(26)의 취출측으로부터 삽입 부시(41)에 느슨하게 삽입되어 출력 단자 볼트(26)에 고정되고, 금속 부시(43)의 암나사(43b)는 출력 단자 볼트(26)의 숫나사부(26b)에 나사 결합된다. 그리고, 접속 단자(42)는 출력 단자 볼트의 취출측상에 고정되고, 또한, 너트(44)는 숫나사부(26b)에 나사 결합된다. 그리고, 너트(44)의 조임에 의해, 접속 단자(42)는 너트(44) 및 금속 부시(43)의 너트(43c) 사이에 조여지고 고정된다. 여기에서, 금속 부시(43)의 한 단면은 조임대를 구성한다.

상기와 같이 구성된 차량용 교류 발전기에서, 전류는 배터리(도시되지 않음)로부터 브러시(10) 및 슬립링(9)을 통해 계자 코일(13)로 공급되고, 자속이 발생한다. 상기 자속에 의해, 극심(14)의 갈고리형 자극(14a)은 N-극으로 분극되고, 극심(15)의 갈고리형 자극(15a)은 S-극으로 분극된다.

한편, 풀리(4)는 엔진에 의해 구동되고, 회전자(7)는 샤프트(6)에 의해 회전된다. 회전자(7)의 상기 회전에 의해, 회전 전계는 고정자 철심에 주어지고, 기전력이 고정자 권선(17)에서 발생한다. 고정자(8)에서 발생된 상기 교류 기전력이 정류기(12)에 의해 직류로 정류되는 동시에, 출력 전압의 크기가 조정기(18)에 의해 조정된다. 그리고 정류기(12)의 출력이 출력 단자(26) 및 차량측 접속 단자(42)를 통해 배터리에 충전된다.

본 발명의 제 1 실시예에 따라, 조임 너트(44)의 중앙과 금속 부시(43)의 고정부(43b)의 중앙 사이의 거리(A1; 축방향 치수)는 종래 장치에서의 거리(A)보다 대단히 크게 구성되고, 그들 사이에 존재하는 부싱부(43a)의 축방향 치수(L)는 길게 설정된다.

따라서, 배선 하니스는 출력 단자 볼트(26)의 연장에 의한 장력에 의해 유지되고, 따라서, 후크의 법칙에서 알 수 있듯이: σ= Eㆍλ= Eㆍ(△A / A), 조임 토크가 일정한 상태(σ 일정)에서 상기 부위의 연신율(△A)은 크다. 따라서, 토크의 제어 상한값에서 하한값에 대응하는 너트(44)의 원주 방향 변위는 크고, 너트(44)를 조일 때, 소정의 토크로 조이기 위한 제어가 쉽고, 제어값의 상한값에서 하한값을 벗어나는 범위의 토크에 의해서는 거의 조여지지 않으며, 출력 단자 볼트(26)의 손상 또는 너트(44)의 빠짐과 같은 불량이 격감한다.

또한, 배선 하니스의 진동으로 인해 과도한 비틀림 모멘트가 발생하면, 제어값에 의해 너트(44)가 조여지는 경우에도, 미세한 변위로 인해 느슨함이 발생하는 것만으로도 조임 토크가 급감하여 너트(44)가 빠진다는 불량이 사라진다. 반대로, 미세한 변위에 의해 너트(44)가 조여지는 경우에도 출력 단자 볼트(26)에 장력이 급증하여 볼트가 파손되는 불량이 사라진다. 또한, △A가 크기 때문에 배선 하니스로부터의 진동에 의해 출력 단자 볼트(26)의 축방향에서 출력 단자 볼트(26)를 압착하거나 인장(pulling)하는 경우에, 배선 하니스의 조임력은 급감하지 않게 되어, 너트(44)가 느슨해지는 불량 및 진동 사이클수가 증가할 때 너트(44)가 빠지게 되는 불량이 없어진다.

또한, 부싱부(43a)의 축방향으로의 치수(L)는 출력 단자 볼트(26) 숫나사(26b)의 외부 직경의 두 배 이상으로 설정되기 때문에 진동에 의해 너트(44)가 느슨해지는 사이클 수가 더욱 향상된다.

또한, 제 1 실시예의 장치는 돌출부(2c)가 브래킷(2)에 마련되고, 출력 단자 볼트(26) 및 금속 부시(43)의 절반 이상이 돌출부(2c)에 포함될 수 있도록 구성된다. 따라서, 출력 단자 볼트(26) 및 금속 부시(43)의 브래킷(2)으로부터의 돌출 길이를 비교적 짧게 할 수 있어 다른 장치에 방해되지 않고, 양호하게 배치할 수 있다. 또한, 출력 단자 볼트(26)에 인가되는 굽힘 모멘트(bending moment)가 감소될 수 있어 출력 단자 볼트(26)의 파손이 감소될 수 있다. 또한, 구리 또는 철과 같은 금속을 사용하면 부시(43)에 대한 전기 전도성이 향상되고, 출력 단자 볼트(26)의 발열이 감소될 수 있다. 또한, 황동(brass)으로 이루어진 볼트가 출력 단자 볼트(26)용으로 사용되었지만, 철로 이루어진 볼트를 사용함으로 인해, 응력 한계가 더욱 높아지고, 파손으로 인한 불량이 감소한다. 또한, 제 1 실시예의 장치에서, 와샤(43d)는 금속 부시(43)와 일체로 형성되어, 작업성이 좋아진다.

제 2 실시예

제 2 실시예에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 금속 부시(45)의 고정부(45b)는 브래킷(2)의 외부에 마련되고, 브래킷(2)으로부터 돌출된 출력 단자 볼트(26) 및 금속 부시(45)의 길이는 제 1 실시예에서보다 크게 설정될 수 있다. 참조 번호(45a)는 부싱부를 나타내고, 부싱부(45a)는 출력 단자 볼트(26a)에 느슨하게 고정되며, 축방향으로의 길이는 L로 설정된다. 참조 번호(45c)는 너트를 나타내고, 너트(45c)는 고정부(45b)의 외주에 형성된다. 참조 번호(45d)는 와샤를 나타내고, 와샤(45d)는 너트(45c)와 일체로 마련된다.

제 2 실시예의 장치에서, 조임 너트(44)의 중앙과 고정부(45b)의 중앙사이의 거리(A1)는 종래 장치의 거리(A) 보다 대단히 크게 될 수 있도록 구성되고, 그들 사이에 존재하는 부싱부(45a)의 축방향에서의 치수(L)는 출력 단자 볼트(26)의 나사부 직경의 두 배 이상으로 길다. 따라서, 제 1 실시예에 기재된 바와 같이, 출력 단자 볼트(26)에 의해 조여진 너트(44)의 조임 토크 제어 상한값에서 하한값까지의 범위는 크게 설정 될 수 있으므로, 조임 너트(44)의 조임 토크의 증가에 의한 출력 단자 볼트(26)의 파손을 방지할 수 있다.

또한, 조임 너트(44, 45c)에 차량측 접속 단자(42)의 배선 하니스를 통해 진동이 전해진다고 해도, 조임 너트(44)의 조임 토크를 쉽게 제어할 수 있고, 따라서, 조임 토크가 극단적으로 작게 설정되는 일이 발생하지 않게 되어, 조임 너트(44)가 쉽게 느슨해지지 않는다.

제 3 실시예

상기 각 실시예에서, 출력 단자 볼트(26)의 숫나사(26b)상에 금속 부시(43 및 45)의 고정부(암나사)를 나사 결합하여 고정시킨 장치를 도시하였지만, 금속 부시(43 및 45)의 고정부는 나사 결합에 의해서가 아니라 압입(press-fitting)에 의해 출력 단자 볼트(26)의 소정의 위치에 고정될 수 있다.

제 4 실시예

상기 각 실시예에서, 장치는 출력 단자 볼트(26)가 브래킷(2)으로부터 축방향으로 돌출되어 차량측 접속 단자(42)에 접속되는 것을 예시하였지만, 출력 단자 볼트(26)를 브래킷(2)에서 방사 방향으로 돌출하게 하여도 상기 각 실시예와 유사한 효과를 얻을 수 있다.

제 5 실시예

상기 각 실시예에서, 부시(43 및 45)가 철 또는 구리와 같은 금속으로 이루어진 것을 예시하였지만, 부시(43 및 45)는 세라믹 등으로 이루어 질 수도 있다.

볼 발명의 제 1 실시예에 따른 차량용 교류 발전기는,

개구를 갖는 브래킷;

개구상에 장착된 실린더형 절연 부시;

절연부시를 통해 삽입되어 브래킷으로부터 돌출되고, 브래킷에 고정된 출력 단자 볼트;

출력 단자 볼트에 고정되어 절연 부시와 차량측 접속 단자 사이에 마련된 부시를 포함하고,

차량측 접속 단자가 부시와 조임 너트 사이에 마련되도록 조임 너트는 출력 단자 볼트의 취출 단부측 상의 나사부에 나사 결합된다. 따라서, 조임 너트와 부시 고정부 사이의 거리를 크게 설정할 수 있기 때문에 출력 볼트에 나사 결합된 너트의 조임 토크에서 제어 상한값에서 하한값까지의 범위를 크게 설정할 수 있으므로, 조임 너트의 조임 토크의 증가에 의한 출력 단자 볼트의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 배선 하니스를 통해 조임 너트 등에 진동이 전해질 때에도, 조임 너트와 부시 고정부 사이의 거리가 길게 설정되기 때문에 조임 너트의 조임 토크의 관리를 적절히 할 수 있으므로, 조임 너트가 느슨해지지 않는다. 따라서, 차량측 접속 단자의 접속 신뢰도가 향상될 수 있다.

본 발명의 제 2 양태에서는, 본 발명의 제 1 양태에 따라

출력 단자 볼트에 느슨하게 고정된 부싱부; 및

부싱부의 차량측 접속 단자의 대향측상의 출력 단자 볼트에 고정된 고정부를 갖는 부시를 포함하는 차량용 교류 발전기를 제공한다. 따라서, 조임 너트 및 부시 고정부 사이의 거리가 크게 설정될 수 있다. 따라서, 출력 단자 볼트에 나사 결합된 너트의 조임 토크에서 제어 상한값에서 하한값까지의 범위를 크게 설정할 수 있기 때문에 조임 너트의 조임 토크의 증가에 의한 출력 단자 볼트의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 진동이 배선 하니스를 통해 조임 너트 등에 전해질 때도, 조임 너트와 부시 고정부 사이의 거리가 길게 설정되기 때문에 조임 너트의 조임 토크의 관리를 적절히 할 수 있으므로, 조임 너트는 느슨해지지 않는다. 그 결과, 차량측 접속 단자의 접속 신뢰도가 향상될 수 있다.

본 발명의 제 3 양태에 따른 차량측 교류 발전기는,

제 1 개구를 갖는 브래킷;

제 1 개구를 둘러싸도록 돌출하여 브래킷 상에 형성되며, 돌출단에 제 2 개구를 갖는 실린더형 돌출부;

제 1 개구상에 장착된 실린더형 제 1 절연 부시;

제 2 개구상에 장착된 실린더형 제 2 절연 부시;

제 1 및 제 2 절연부시를 통해 삽입되고 브래킷으로부터 돌출되어, 브래킷에 고정된 출력 단자 볼트;

출력 단자 볼트에 고정되어 제 1 절연 부시 및 차량측 접속 단자 사이에 마련되고, 출력 단자 볼트에 느슨하게 고정된 부싱부 및 제 1 절연 부시와 제 2 절연 부시 사이에서 출력 단자 볼트에 고정된 고정부를 갖는 부시를 포함하고,

차량측 접속 단자가 부싱 및 조임 너트 사이에 마련되도록 조임 너트는 출력 단자 볼트의 취출 단부측상의 나사부에 나사 결합된다. 따라서, 조임 너트와 부시 고정부 사이의 거리는 길게 설정될 수 있다. 따라서, 출력 단자 볼트에 나사 결합된 너트의 조임 토크에서 제어 상한값에서 하한값까지의 범위를 크게 설정할 수 있기 때문에 조임 너트의 조임 토크의 증가에 의한 출력 단자 볼트의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 배선 하니스를 통해 진동이 조임 너트 등에 전해질 때에도, 조임 너트와 부시 고정부 사이의 거리가 길게 설정되기 때문에 조임 너트의 조임 토크의 관리를 적절히 할 수 있으므로, 조임 너트는 느슨해지지 않는다. 그 결과, 차량측 접속 단자의 접속 신뢰도가 향상될 수 있다.

또한, 출력 단자 볼트의 브래킷으로부터의 돌출 길이를 짧게 할 수 있으므로, 다른 장치에 방해가 되지 않는다. 또한, 출력 단자 볼트에 가해지는 굽힘 모멘트도 감소된다. 따라서, 출력 단자 볼트에 작용하는 인장력이 감소할 수 있게 되어, 출력 단자 볼트의 손상을 더욱 방지할 수 있다.

브래킷에 의해 회전가능하게 지지된 회전자;

회전자의 외주 상에 회전자를 둘러싸도록 브래킷에 고정된 고정자; 및

브래킷에 고정되고 복수의 제 1 다이오드를 갖는 제 1 냉각판 및 브래킷에 고정되고 제 1 다이오드와 다른 극성을 갖는 복수의 제 2 다이오드를 갖는 제 2 냉각판을 포함하는 정류기를 포함하고, 상기 브래킷은 금속으로 이루어져 있다. 따라서, 조임 너트와 부시 고정부 사이의 거리를 크게 설정할 수 있다. 따라서, 출력 단자 볼트에 나사 결합된 너트의 조임 토크에서 제어 상한값에서 제어 하한값의 범위를 크게 설정할 수 있기 때문에 조임 너트의 조임 토크의 증가에 의한 출력 단자 볼트의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 배선 하니스를 통해 진동이 조임 너트 등에 전해질 때에도, 조임 너트와 부시 고정부 사이의 거리가 길게 설정되기 때문에 조임 너트의 조임 토크의 관리를 적절히 할 수 있으므로, 조임 너트는 느슨해지지 않는다. 그 결과, 차량측 접속 단자의 접속 신뢰도가 향상될 수 있다. 또한, 정류기는 출력 단자 볼트를 통해 브래킷에 고정될 수 있고, 정류기를 단단히 유지할 수 있으며, 정류기의 작동을 확실히 수행할 수 있다는 효과가 있다.

본 발명의 제 5 양태에서, 본 발명의 제 1 내지 제 4 양태 중 어느 한 양태에 따라 부싱부의 길이가 출력 단자 볼트의 외부 직경보다 2배 크게 설정된 차량용 교류 발전기를 제공한다. 따라서, 조임 너트와 부시 고정부 사이의 거리를 크게 설정할 수 있고, 출력 단자 볼트에 나사 결합된 너트의 조임 토크에서 제어 상한값에서 제어 하한값의 범위를 크게 설정할 수 있기 때문에 조임 너트의 조임 토크의 증가에 의한 출력 단자 볼트의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 배선 하니스를 통해 진동이 조임 너트 등에 전해질 때에도, 조임 너트와 부시 고정부 사이의 거리가 길게 설정되기 때문에 조임 너트의 조임 토크의 관리를 적절히 할 수 있으므로, 조임 너트는 느슨해지지 않는다. 그 결과, 차량측 접속 단자의 접속 신뢰도가 향상될 수 있다. 또한, 정류기는 출력 단자 볼트를 통해 브래킷에 고정될 수 있고, 정류기를 단단히 지지할 수 있으며, 정류기의 작동을 확실히 수행할 수 있다는 효과가 있다. 본 발명의 제 6 양태에서, 본 발명의 제 2 내지 제 5 양태 중 어느 한 양태에 따라 고정부가 암나사를 갖는 너트를 포함하는 차량용 교류 발전기를 제공한다. 따라서, 부시의 고정이 쉬운 동시에, 확실하게 고정을 행할 수 있는 효과가 있다.

Claims

차량용 교류 발전기에 있어서,

개구를 갖는 브래킷;

상기 개구 상에 장착된 실린더형 절연 부시;

상기 절연 부시를 통해 삽입되어 상기 브래킷으로부터 돌출되고, 상기 브래킷에 고정된 출력 단자 볼트;

상기 출력 단자 볼트에 나사 결합되어 차량측 접속 단자를 장착할 수 있는 조임 너트; 및

상기 출력 단자 볼트 상에 고정됨에 의해 상기 절연 부시 및 상기 차량측 접속 단자 사이에 마련된 부시를 포함하고,

상기 차량측 접속 단자가 상기 부시 및 상기 조임 너트 사이에 마련되도록 상기 조임 너트는 상기 출력 단자 볼트의 취출 단부측 상의 나사부에 나사 결합되는 것을 특징을 하는 차량용 교류 발전기.
차량용 교류 발전기에 있어서,

제 1 개구를 갖는 브래킷;

상기 제 1 개구를 둘러싸도록 돌출되어 상기 브래킷 상에 형성되며, 상기 돌출단에 제 2 개구를 갖는 실린더형 돌출부;

상기 제 1 개구상에 장착된 실린더형 제 1 절연 부시;

상기 제 2 개구상에 장착된 실린더형 제 2 절연 부시;

상기 제 1 및 제 2 절연 부시를 통해 삽입되어 상기 브래킷으로부터 돌출되고, 상기 브래킷에 고정된 출력 단자 볼트;

상기 출력 단자 볼트에 나사 결합되어 차량측 접속 단자를 장착할 수 있는 조임 너트; 및

상기 출력 단자 볼트에 고정됨에 의해 상기 제 1 절연 부시 및 상기 차량측 접속 단자 사이에 마련되고, 상기 출력 단자 볼트에 느슨하게 고정된 부싱부 및 상기 제 1 절연 부시와 상기 제 2 절연 부시 사이의 상기 출력 단자 볼트에 고정된 고정부를 갖는 부시를 포함하고,

상기 차량측 접속 단자가 상기 부싱 및 상기 조임 너트 사이에 마련되도록 상기 조임 너트는 상기 출력 단자 볼트의 취출 단부측 상의 나사부에 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 교류 발전기.
차량용 교류 발전기에 있어서,

금속으로 이루어지고, 개구를 가진 브래킷;

상기 브래킷에 의해 회전 가능하게 지지된 회전자;

상기 회전자의 외주측 상에서 상기 회전자를 둘러싸도록 상기 브래킷에 고정된 고정자;

복수의 제 1 다이오드를 가지며, 상기 브래킷에 고정된 제 1 냉각판 및 상기 제 1 다이오드와 다른 극성을 갖는 복수의 제 2 다이오드를 가지며, 상기 브래킷에 고정된 제 2 냉각판을 포함하는 정류기;

상기 개구 상에 장착된 실린더형 절연 부시;

상기 절연 부시를 통해 삽입되어 상기 브래킷으로부터 돌출되고, 상기 브래킷에 고정된 출력 단자 볼트;

상기 출력 단자 볼트에 나사 결합되어 차량측 접속 단자를 장착할 수 있는 조임 너트; 및

상기 출력 단자 볼트에 고정됨에 의해 상기 절연 부시 및 상기 차량측 접속 단자 사이에 마련되고, 상기 출력 단자 볼트에 느슨하게 고정된 부싱부 및 상기 부싱부의 상기 차량측 접속 단자의 대향측 상의 상기 출력 단자 볼트에 고정된 고정부를 포함하는 부시를 포함하고,

상기 차량측 접속 단자가 상기 부시 및 상기 조임 너트 사이에 마련되도록 상기 조임 너트는 상기 출력 단자 볼트의 취출 단부측 상의 나사부에 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 교류 발전기.