KR100454550B1 - 차량용 발전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 발전기에 대한 것으로, 발명의 주된 목적은 리어 브라켓과 프론트 브라켓의 조립구조를 개선하므로써 조립성을 향상시키고자 하는데 있으며, 또 한편으로는 이들 리어 브라켓 및 프론트 브라켓 사이에 히트싱크 플레이트를 같이 조립하도록 하므로써 방열효과를 상승시키고 부품 조립성을 향상시키는 것은 물론, 브러시 어셈브리, 정류다이오드 등의 설치작업이 용이하도록 하는데 있으고, 또 다른 한편으로는 슬립링 어셈브리를 개량하여 회전자 와이어의 구출선 연결이 용이하도록 하며, 정류자 어셈브리를 개량하여 조립성을 향상시키고, 정류성능이 향상되도록 하고자 하는데 있으며, 또 다른 한편으로는 베인형 진공 펌프에 있어서도 진공성능 및 냉각성능을 향상시키도록 하는데 목적이 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성은 축받침 베어링(201)을 가진 리어 브라켓(200); 상기 리어 브라켓과 대향하며 역시 축받침 베어링(301)을 가진 프론트 브라켓(300); 상기 리어 브라켓 및 프론트 브라켓의 사이에 같이 조립되는 히트싱크 플레이트(400); 상기 리어 브라켓 및 프론트 브라켓 사이에 끼워진 채 결합되는 고정자(500); 상기한 리어 브라켓 및 프론트 브라켓의 축받침 베어링(201)(301)에 끼워 설치하되, 프론트 브라켓의 전방 끝단부에 풀리(120)가 고정된 회전축(100); 상기 회전축의 중단에 고정된 회전자(600); 상기 회전축의 타단부 중단에 고정되어 회전자에 전류를 공급받기 위한 슬립링 어셈브리(110); 상기 슬립링 어셈브리(110)를 보호하기 위해 그 둘레를 감싸도록 리어 브라켓(200)의 내측면에 조립한 슬립링 가이드(420); 상기 히트싱크 플레이트(400)의 부착 고정된 채, 상기 슬립링에 접동하는 한 쌍의 브러시(801)를 포함하는 브러시 어셈브리(800); 상기 히트싱크 플레이트(400)에 부착 고정된 채, 상기 고정자(500)에 전기적으로 연결된 정류기 어셈브리(410); 상기 히트싱크 플레이트(400)에 부착 고정된 채, 교류 전압의 크기를 조정하는 정류자(220); 상기 히트싱크 플레이트(400)의 후방 돌출부에 끼워진 채 직접 연결된 터미널(210); 상기 리어 브라켓(200)의 후방에 고정된 하우징(710)과, 상기 회전축(100)의 후방 끝단부에 착착된 베인(720)으로 이루어진 진공 펌프(700);로 구성된다.

Description

차량용 발전기{ALTERNATOR FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차용 발전기에 대한 것으로, 더 상세하게는 리어 브라켓과 프론트 브라켓의 조립구조를 개선하므로써 조립성을 향상시키고, 또 이들 리어 브라켓 및 프론트 브라켓 사이에 히트싱크 플레이트를 같이 조립하도록 하므로써 방열효과를 상승시키는 것은 물론, 브러시 어셈브리 정류다이오드 등의 설치작업이 용이하게 하고, 또 슬립링 어셈브리를 개량하여 회전자 와이어의 구출선 연결이 용이하도록 하며, 정류자 어셈브리를 개량하여 조립성을 향상시키고, 정류성능이 향상되도록 하며, 베인형 진공 펌프에 있어서도 진공성능 및 냉각성능을 향상시키도록 한 것이다.

일반적으로 자동차용 발전기는 도 1에서 보는 바와 같이 각각의 축받침 베어링(201)(301)을 가진 리어 브라켓(200)과 프론트 브라켓(300), 그리고 상기 베어링(201)(301)에 설치하되 일단부에 풀리(120)가 고정된 회전축(100)과, 이 회전축의 중단에 고정된 회전자(600)와, 이 회전자의 일측면에 고정된 팬(601)과, 상기 케이스의 내벽면에 고정된 고정자(500)와, 상기 회전축의 타단부에 고정되어 회전자에 전류를 공급받기 위한 슬립링(111)과, 슬립링에 접동하는 한 쌍의 브러시(801)와, 이 브러시를 수납한 브러시 어셈브리(800)와, 상기 고정자의 전기적으로 접속된 정류기 어셈브리(410)와, 브러시 어셈브리에 감착된 히트싱크 플레이트(400)와, 이 히트싱크 플레이트에 접촉된 채 상기 고정자에서 발생한 교류 전압의 크기를 조정하는 정류자(220)로 이루어 진다.

상기와 같은 종래의 자동차용 발전기에 있어서는 리어 브라켓과 프론트 브라켓의 조립구조와, 히트싱크 플레이트 구조와, 슬립링 어셈브리와, 브러시 어셈브리부분에 있어서 다음과 같은 단점 및 개선의 여지가 있었다.

즉, 종래의 리어 브라켓과 프론트 브라켓의 조립구조를 보면, 도 2에서 보는 바와 같이 조립 지그(J)상에 프론트 브라켓(300)을 올려 놓고, 그 위로 회전자(600)를 조립하며, 조립된 회전자(600) 위로 고정자(500)를 조립한 후, 리어 브라켓(200)을 조립하여 완성한다.

그러나 이때의 고정자(500)는 그 축방향의 위치 결정은 프론트 브라켓(300)에 조립되므로 문제가 없지만 원통방향으로의 위치를 결정하는데 있어서는 특별한 기준이 없기 때문에 오로지 조립작업자의 숙련도에 의존하여 조립하고 있고, 조립작업자의 판단이 틀려서 조립상태가 잘못되었을 경우, 다음 공정인 리어 브라켓(200) 조립공정에서 인출되어야 하는 코일의 위치와 리어 브라켓(200)의 코일 인출부 위치가 맞지 않으므로 고정자의 위치를 재조립하여 맞추어야 하는 불편이 따르는 것이다.

또한, 상기 회전축(100)의 일단 외부면에는 슬립링이 설치되는데, 도 3에서 보는 바와 같이 이의 외측으로는 브러시가 내장되고 일측에 레귤레이터(820)가 설치된 브러시 홀더(811)와, 정류자(220)가 부착된 히트싱크 플레이트(400)가 서로 마주하도록 배치된다.

아울러, 브러시 홀더(811)에는 슬립링(111)측으로 개구된 브러시룸(812)이 마련되고, 이의 내부에 설치되는 브러시(801)는 후방의 스프링(802)에 의해 그 선단이 슬립링(111)과 밀착된다.

이때, 슬립링(111)과 브러시 홀더(811)의 외측으로는 이를 보호할 수 있도록 리어 브라켓(200)과 일체로 연장되는 원통형상의 엔드하우징(710)이 마련되는데, 이러한 일체형 타입은 기밀성은 좋으나, 그 내부에 브러시(801)를 탈, 부착시킬 때 브러시(801)가 손상되는 경우가 잦았다.

즉, 연결되는 부분 없이 일체로 마련되어 기밀성은 좋으나, 브러시(801)의 손상을 피하기 위해 엔드하우징(710)의 내부에 브러시(801)를 탈, 부착할 때 보다 조심스러운 작업이 필요하게되므로, 교류발전기의 조립성이 저하되는 문제점이 있었다.

도 4는 이러한 일체형 타입의 문제점을 개선하고자 분리형 타입으로 마련되는 다른 교류발전기의 일부를 보인 분해상태 사시도이다. 이에 도시된 바와 같이, 리어 브라켓(200)이 마련되고, 이의 내측으로는 정류자(220)를 구비한 히트싱크 플레이트(400)가 삽입 설치된다.

그리고, 이 히트싱크 플레이트(400)의 중심측으로는 회전축과 그 외부에 설치된 슬립링이 삽입될 수 있도록 중공원통형의 슬립링 가이드(420)가 마련되는데, 이 슬립링 가이드(420)의 외주 일측에는 브러시(801)와 슬립링이 밀착될 수 있도록 축방향으로 절개된다.

아울러, 슬립링 가이드(420)의 반경방향 외측에는 브러시(801)와 스프링(802)이 내장되고 레귤레이터(820)가 설치된 브러시 홀더(811)가 마련되고, 이 브러시 홀더(811)의 축방향 외측으로는 스크류를 통해 슬립링 가이드(420)와 체결되어 그 내부에 브러시 홀더(811)를 고정할 수 있도록 플레이트(830)가 마련되며, 슬립링 가이드(420)의 선단측에는 패킹(421)이 설치된다.

그러나, 이러한 분리형 타입은 슬립링 가이드(420)과 브러시 홀더(811)가 분리 형성되어 브러시(801)의 착, 탈시 브러시(801)의 손상을 방지할 수는 있으나, 슬립링 가이드(420)과 브러시 홀더(811)와 연결되는 부분이 단순 면접촉되고, 슬립링 가이드(420)의 외부를 감싸는 패킹(421)의 유동성이 과다하여, 이탈 및 유격이 발생되어 기밀성이 저하되는 문제점이 있었다.

또, 슬립링 가이드(420)과 브러시 홀더(811)를 연결시키기 위해서는 각각 분리 형성된 슬립링 가이드(420)과 브러시 홀더(811)를 연결하고, 브러시 홀더(811)의 외측에 플레이트(830)를 스크류(831)로 체결해야하므로, 그 조립공정이 복잡해지는 문제점이 있었다.

한편, 회전자(600)의 보빈(602)에는 도 5에서 보는 바와 같이 필드코일의 구출선(603)을 인출하고, 이를 슬립링 어셈브리(110)의 슬립링 터미널(113)에 납땜하여 연결하고 있다.

그러나 이러한 구출선(603)의 고정 구조는 슬립링 어셈브리(110)와 회전축(100) 및 브러시의 접촉에 의한 진동으로 쉽게 단락되는 문제가 있다.

그리고 종래의 슬립링(111)은 회전축(100)에 절연되도록 연결되고, 회전자 코어에 권선된 코일(604)의 양 끝단이 연결되는 슬립링 터미널(113)을 전방에 구비하며, 외주면은 매끄럽게 다듬질 되어 브러시(801)와 접촉되고, 후방은 도 6에서 보는 바와 같이 브러시 접촉에 의한 브러시 가루가 후방에서 설치되는 베어링에 침투되지 않도록 가이드(116)가 구비된다.

그러나 발전기에 전류가 인가되면 회전축의 회전에 따라 슬립링 후방에 이물질 침투방지를 목적으로 설치한 가이드(116)와 슬립링이 갭 사이에 이물질이 침투되고, 이로 인해 슬립링(111)과 브러시(801)이 접촉불량을 초래하며, 브러시 가루의 적절한 배출이 이루어지지 않기 때문에 장시간 경과하면 통전성이 떨어지는 문제점이 있다.

또, 브러시 홀더(811)는 사각단면의 브러시(801)가 삽입되어 회전축(100)의 반경방향으로 이동 가능하도록 브러시(801)의 외부면과 대응되는 형상의 브러시룸(812)이 두 개 마련되고, 이의 내부에 설치되는 브러시(801)는 후방의 스프링(802)에 의해 그 선단이 슬립링(111)과 밀착되며, 브러시 홀더(811)의 내측으로는 슬립링(111)을 보호할 수 있도록 중공의 슬립링 가이드(420)가 형성된다.

이때, 슬립링 가이드(420)는 도 3에서 보는 바와 같이 슬립링(111)을 덮을 수 있도록 이보다 길게 마련하되 그 선단측은 자유단으로서 슬립링(111) 및 지지축의 외부면과 소정 간격 이격되도록 마련된다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래의 차량용 교류발전기는 슬립링 가이드와 슬립링 및 지지축의 사이가 단순히 서로 마주하도록 마련되어 그 사이를 통해 엔진룸 내의 각종 오일 및 이물질이 브러시룸 측으로 유입되므로, 브러시와 슬립링의 원활한 동작을 기대할 수 없고 이의 내구성이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 이러한 오일 및 이물질의 유입을 방지하기 위해 슬립링 가이드의 선단을 외주측으로 절곡하는 경우가 있는데, 이때 슬립링 가이드는 브러시 홀더의 일측에 일체형의 원통 사출물로 마련되므로 그 원주 전체에 절곡부위를 형성할 수 없는 제조상의 문제점이 있었다.

히트싱크 플레이트에 있어서 종래에는 2개의 히트싱크 플레이트가 별도로 제작되었고, 리어 브라켓(200)의 속에 내장된 채 설치되는 형태이기 때문에 방열효과가 바람직하지 못하였다.

또한, 종래의 터미널 연결 구조를 보면, 도 7에서 보는 바와 같이 상기 절연부재(216)에 의해 감싸여진 방사상 출력 단자부재의 접촉부(213)가 상기 축방향 출력 단자부재에 끼워진 상태로 너트(217)에 의해 체결됨과 더불어, 상기 방사상 출력 단자부재의 접촉부(213)를 감싸면서 원형돌기(212)의 개구부로 너트가 체결된 상태로 원형돌기(212)를 감싸도록 절연부재(216)가 끼워져 있었으며, 상기 방사상 출력 단자부재의 시트에서 상부로 숫나사로 이루어진 단자부(211)가 돌출되게 설치되어 있었다.

따라서 상기 방사상 출력 단자부재의 단자부(211)로 전원이 공급되어 축방향 출력 단자부재를 통해 내부에 공급될 때, 상기 절연부재(216)와 절연되어 리어 브라켓(200)과 쇼트가 일어나지 않게 되어 있었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 것은 히트싱크와 연결된 축방향 출력 터미널부재와 하우징 외측의 방사상 출력단자가 연결되도록 되어 있지만, 이 연결부위가 하우징으로 인하여 히트싱크와 분리되는 상태가 되어 발전기의 발전량이 높을 경우 축방향 터미널부재가 발열하게 되는 폐단이 있었고, 상기 발열에 의하여 상기 연결부위의 연결상태가 불량하게 되는 결점이 있었으며, 상기 연결부위가 작기 때문에 차량의 운행도중 진동이나 충격에 의하여 상기 연결상태가 이완되는 폐단이 있었고, 상기 이완에 따라 밧데리의 충전상태가 불량하게 되면서 연결부위에서 스파크가 발생되며, 이에 따라 화재가 발생될 염려가 있는 등의 문제점이 있었다.

한편, 리어 브라켓(200)의 후방에 마련된 종래의 베인형 진공 펌프는 도 8 내지 도 10에서 도시된 바와 같이 하우징(710)의 내주공간에 회전축(100)이 편심한 상태로 끼워지고, 회전자는 상기 회전축(100)과 회전 가능하게 연결되고, 이의 직경방향으로 3분할 또는 4분할의 등간 격으로 베인홈이 구비되며, 상기 베인 홈에는 직경 방향으로 베인(720)이 미끄럼 이동 가능하게 판상으로 삽입되어지고, 상기 판상의 베인 후방은 펌프 브라켓(730)의 안착부에 맞물릴 수 있도록 후방이 기역자형으로 성형되며, 유체의 흐름방향에 따라 흡입구(740)와 배출구(750)가 구비되며, 베인의 돌출이 용이하도록 베인의 후방에서 회전축에 연결되어서 베인을 지지하는 차등의 두께를 구비한 링형의 베인 안착부인 돌출부를 구비한 펌프 브라켓(730)으로 구성된다.

이와 같은 구성의 베인 펌프는 동력을 전달받는 회전축(100)에 의하여 회전자(600)가 반시계 방향으로 회전하면 베인(720)은 원심력에 의하여 외경방향으로 미끄럼 운동하여 베인의 선단이 하우징(710)의 내주면에 접하면서 회전한다.

이에 따라 하우징에 편심하여 장착된 회전자의 회전으로 하우징, 회전자 및 베인으로 나누어지는 공간의 체적이 각각 다르므로 회전함에 따라 각 공간의 체적이 증감되고 이에 의해 흡입구(740)에서 유체를 흡입하고, 이 때 유입되는 유체가 점성이 높거나, 회전자의 회전이 낮을 경우 또, 저온에서 오일의 점도가 높을 때는 베인의 미끄럼운동이 용이하지 않으므로 최대로 돌출되지 않기 때문에 이를 보조하기 위해 베인의 후방에 베인의 최고돌출부위치에서 가장 두껍고, 최저돌출부위치에서 가장 얇은 링형의 완만한 곡선의 돌출부인 베인 안착부가 구비된 펌프 브라켓(730)을 설치한다.

최소돌출위치의 베인(720)은 펌프 브라켓의 안착부(760)에 안착되어져 펌프 브라켓과 맞물리면서 회전자의 회전에 의해 회전되고, 이에 따라 회전자, 베인 및 하우징의 체적변화에 의하여 흡입구에서 유체가 흡입되어지고, 베인(720)의 최대 돌출위치의 이동에 따라 베인은 펌프 브라켓의 안착부(760)로 안착되어지면서 펌프 브라켓과 맞물려지고, 이때 유체는 회전자의 원심력으로 인하여 압축되며, 거의 진공상태로 배출구에서 배출되어지며 대기압과 진공압의 차에 의한 진공력에 의하여 브레이크를 보조한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 기술은 베인의 후방에 형성된 기역자형의 맞물림부(770)와 펌프 브라켓(730)의 안착부(760)가 서로 맞물리는데 펌프 브라켓(730)의 돌출부와 베인의 기역자형 맞물림부는 미세한 성형을 하여도 긴밀히 밀착될 수없고 틈이 발생되므로, 상기 틈으로 유체가 흘러나가므로 펌프의 효율이 떨어지고, 펌프 브라켓(730)과 베인의 마찰로 인하여 베인에 마모가 발생되어 베인의 내구성이 약화된다.

또한 베인과 펌프 브라켓(730)의 접촉면적이 넓어 많은 마찰력이 발생되므로, 베인의 회전자의 반대방향으로 작용되는 마찰력에 의해 베인과 회전자의 모서리의 끼워짐으로 베인에 손상이 가해지고, 베인 또한 펌프 브라켓(730)과 마찰되므로 또한 마모가 발생된다.

그리고 이러한 진공 펌프에 있어서 또 다른 문제점은 상기 진공 펌프가 발전기의 구동에 따라 작동하면서 고온의 오일이 하우징내부로 유입되고, 또 상기 진공 펌프의 회전회전자가 작동하면서 이에 설치된 베인과 하우징의 마찰에 따라 고온이 발생되고 있었으며, 상기 발생되는 고온의 열은 방출기능이 없어 상기 하우징이 설치되는 펌프 브라켓트를 따라 발전기의 리어 브라켓트와 브러시부로 전달되는 폐단이 있었고, 상기 리어 브라켓트와 브러시에로의 고온의 열이 전달되므로써 상기 리어 브라켓트와 상기 펌프 브라켓트에 설치된 베어링이 열화되는 결점이 있었으며, 이와 동시에 상기 발전기의 브러시가 열화되면서 상기 베어링과 브러시의 내구성이 현저하게 저하되는 폐단이 있었다.

또한, 상기 진공 펌프로 공급되는 오일이 적층되는 열에 의하여 지나치게 고온으로 되면서 열화되는 폐단이 발생되고 있었으며, 이에 따라 상기 오일의 점도가 저하되어 진공 펌프의 성능을 저하시키게 되고, 상기 베어링의 내구성이 저하될 경우 이 베어링과 회전축과의 사이에 갭이 발생되어 진공 펌프내의 오일이 누유되는폐단이 있었으며, 상기 회전축의 원활한 회전이 이루어지지 못하게 되어 상기 진공 펌프는 물론, 발전기의 성능이 저하되는 점 등의 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 제반 사항의 문제점들을 모두 해결 보완하는 새로운 차량용 발전기를 제공하고자 하는 것으로, 발명의 주된 목적은 리어 브라켓과 프론트 브라켓의 조립구조를 개선하므로써 조립성을 향상시키고자 하는데 있으며, 또 한편으로는 이들 리어 브라켓 및 프론트 브라켓 사이에 히트싱크 플레이트를 같이 조립하도록 하므로써 방열효과를 상승시키고 부품 조립성을 향상시키는 것은 물론, 브러시 어셈브리, 정류다이오드 등의 설치작업이 용이하도록 하는데 있으고, 또 다른 한편으로는 슬립링 어셈브리를 개량하여 회전자 와이어의 구출선 연결이 용이하도록 하며, 정류자 어셈브리를 개량하여 조립성을 향상시키고, 정류성능이 향상되도록 하고자 하는데 있으며, 또 다른 한편으로는 베인형 진공 펌프에 있어서도 진공성능 및 냉각성능을 향상시키도록 하는데 목적이 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성은 축받침 베어링을 가진 리어 브라켓; 상기 리어 브라켓과 대향하며 역시 축받침 베어링을 가진 프론트 브라켓; 상기 리어 브라켓 및 프론트 브라켓의 사이에 같이 조립되는 히트싱크 플레이트; 상기 리어 브라켓 및 프론트 브라켓 사이에 끼워진 채 결합되는 고정자; 상기한 리어 브라켓 및 프론트 브라켓의 축받침 베어링에 끼워 설치하되, 프론트 브라켓의 전방 끝단부에 풀리가 고정된 회전축; 상기 회전축의 중단에 고정된 회전자; 상기 회전축의 타단부 중단에 고정되어 회전자에 전류를 공급받기 위한 슬립링 어셈브리; 상기 슬립링 어셈브리를 보호하기 위해 그 둘레를 감싸도록 리어 브라켓의 내측면에 조립한 슬립링 가이드; 상기 히트싱크 플레이트의 부착 고정된 채, 상기 슬립링에 접동하는 한 쌍의 브러시를 포함하는 브러시 어셈브리; 상기 히트싱크 플레이트에 부착 고정된 채, 상기 고정자에 전기적으로 연결된 정류기 어셈브리; 상기 히트싱크 플레이트에 부착 고정된 채, 교류 전압의 크기를 조정하는 정류자; 상기 히트싱크 플레이트의 후방 돌출부에 끼워진 채 직접 연결된 터미널; 상기 리어 브라켓의 후방에 고정된 하우징과, 상기 회전축의 후방 끝단부에 착착된 베인으로 이루어진 진공 펌프로 구성하는 것이다.

도 1은 종래의 일반적인 차량용 발전기의 구조를 보인 단면도

도 2는 차량용 발전기의 조립공정을 보인 예시도

도 3은 종래 발전기의 내부 구성을 보인 일부 절결 사시도

도 4는 종래의 슬립링 가이드부분의 분해 사시도

도 5는 종래의 회전자를 보인 예시도

도 6은 종래 회전자의 가이드를 보인 예시도

도 7은 종래의 터미널 구조를 보인 단면도

도 8은 종래의 진공 펌프부분 단면도

도 9는 종래의 진공 펌프부분 종단면도

도 10은 종래의 진공 펌프 요부 단면도

도 11은 본 발명의 전체 구성을 보인 단면도

도 12는 본 발명의 전체 구성을 보인 분해 단면도

도 13은 본 발명의 히트싱크 플레이트를 보인 사시도

도 14는 본 발명의 터미널 구조를 보인 확대 단면도

도 15는 본 발명의 슬립링 구조를 보인 단면도

도 16은 본 발명의 슬립링 구조를 보인 부분 측면도

도 17은 본 발명의 슬립링 몰드를 보인 측면도

도 18은 본 발명의 슬립링 가이드 일부를 보인 사시도

도 19는 본 발명의 슬립링 가이드 일부를 보인 사시도

도 20은 본 발명의 진공 펌프 브라켓을 보인 사시도

도 21은 본 발명의 진공 펌프 요부 단면도

도 22는 본 발명의 프론트 브라켓 표시부를 보인 사시도

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

100 : 회전축 110 : 슬립링 어셈브리

111 : 슬립링 112 : 서브 몰드

113 : 슬립링 터미널 114 : 구출선 지지부

115 : 요철부 116 : 가이드

120 : 풀리 200 : 리어 브라켓

201 : 베어링 202 : 안착부

210 : 터미널 211 : 단자부

212 : 원형 돌기부 213 : 접촉부

214 : 조립구멍 215 : 보울트

216 : 절연부재 217 : 너트

220 : 정류자 300 : 프로트 브라켓

301 : 베어링 302 : 표시부

400 : 히트싱크 플레이트 401 : 통기구멍

410 : 정류기 어셈브리 420 : 슬립링 가이드

421 : 패킹 422 ; 내경 축소부

423 : 원통체 424 : 분리편

425 : 연결돌기 426 : 연결홈

500 : 고정자 600 : 회전자

601 : 팬 602 : 보빈

603 : 구출선 700 : 진공펌프

710 : 하우징 720 : 베인

730 : 펌프 브라켓 740 : 흡입구

750 : 배출구 800 : 브러시 어셈브리

801 : 브러시 802 : 스프링

811 : 브러시 홀더 812 : 브러시 룸

820 : 레귤레이터 830 : 플레이트

831 : 스크류

이하 본 발명을 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.

도 11 및 도 12에서 보는 바와 같이 본 발명의 전체적인 구성은 축받침 베어링(201)을 가진 리어 브라켓(200)과 상기 리어 브라켓과 대향하며 역시 축받침 베어링(301)을 가진 프론트 브라켓(300), 그리고 상기 리어 브라켓 및 프론트 브라켓의 사이에 같이 조립되는 히트싱크 플레이트(400)와, 역시 리어 브라켓 및 프론트 브라켓 사이에 끼워진 채 결합되는 고정자(500)가 있다.

또한, 상기 리어 브라켓 및 프론트 브라켓의 축받침 베어링(201)(301)에 끼워 설치하되, 프론트 브라켓의 전방 끝단부에 풀리(120)가 고정된 회전축(100)과, 이 회전축의 중단에 고정된 회전자(600), 그리고 상기 회전축의 타단부 중단에 고정되어 회전자에 전류를 공급받기 위한 슬립링 어셈브리(110), 상기 슬립링 어셈브리(110)를 보호하기 위해 그 둘레를 감싸도록 리어 브라켓(200)의 내측면에 조립한 슬립링 가이드(420), 상기 히트싱크 플레이트(400)에 부착 고정된 채, 상기 슬립링에 접동하는 한 쌍의 브러시(801)를 포함하는 브러시 어셈브리(800)가 구비된다.

또, 상기 히트싱크 플레이트(400)에 부착 고정된 채, 상기 고정자(500)에 전기적으로 연결된 정류기 어셈브리(410)와, 상기 히트싱크 플레이트(400)에 부착 고정된 채, 교류 전압의 크기를 조정하는 정류자(220), 상기 히트싱크 플레이트(400)의 후방 돌출부에 끼워진 채 직접 연결된 터미널(210), 그리고 상기 리어 브라켓(200)의 후방에 고정된 하우징(710)과, 상기 회전축(100)의 후방 끝단부에 착착된 베인(720)으로 이루어진 진공 펌프(700)로 구성된다.

이때, 상기한 히트싱크 플레이트(400)는 도 13에서 보는 바와 같이 원판형의 다이케스팅으로 성형하되, 다수의 통기구멍(401)과, 다이오드의 설치수량과 동일한 다수의 다이오드 구멍(402)과, 외주면 사방에 형성한 지지 돌출부(403)를 구비하는 것으로 하고, 상기 리어 브라켓(200)은 상기 히트싱크 플레이트의 지지 돌출부(403)가 끼워질 사방의 안착부(202)를 구비하는 것으로 하여, 상기 지지 돌출부(403)를 안착부(202)에 끼워 서로 조립하는 것이 중요하다.

그리고 터미널(210)은 도 14에서 보는 바와 같이 외측 끝단의 단자부(211)와, 중단의 원형돌기부(212)와, 조립구멍(214)을 가진 내단의 접촉부(213)와, 이들을 둘러 싸는 절연부재(216)로 구성한 후, 상기 조립구멍(214)으로 끼운 별도의 보울트(215)를 상기 히트싱크 플레이트(400)에 나삽하여 직접 연결하도록 한다.

또, 슬립링 어셈브리(110)의 슬립링(111)은 도 15 및 도 16에서 보듯이 구출선 지지부(114)를 가지는 서브 몰드(112)와, 그 양쪽에 끼워진 한 쌍의 슬립링(111)과, 상기 슬립링과 연결하되, 구출선 고정부(113a)를 가지는 한 쌍의 슬립링 터미널(113)으로 형성하고, 도 16에서 보는 바와 같이 그 전방 외주면을 따라 요철부(115)를 형성하고, 그 후방으로 가이드(116)를 구비한다.

상기한 슬립링 가이드(420)는 원통형으로 형성하되, 도 18 및 도 19에서 보듯이 그 끝단의 내경 축소부(422)를 마련하여 그 속에 내장된 오일이 쉽게 이탈되지 않도록 하는 것이 중요하며, 분해 조립이 간편하도록 원통체(423)와 분리편(424)으로 나누어 형성한다.

그리고 상기 원통체(423)의 양측 끝단에는 축의 길이 방향으로 연결돌기(425)를 형성하고, 분리편(424)의 양측 끝단에는 이에 상응하는 연결홈(426)을 형성하여 서로 조립할 수 있도록 한다.

또한, 상기 연결홈(426)과 연결돌기(425)는 오조립을 방지할 수 있도록 좌, 우 양측의 치수가 다르게 형성하는 것이 좋으며, 각각 두 개씩 복수로 마련하는 것이 좋다.

한편, 상기한 진공 펌프(700)는 도 20에서 보는 바와 같이 펌프 브라켓(730)의 중앙부 축공(731) 외주에 상기 리어 브라켓(200)과 접면되어 기밀작용을 하는 패킹(732)을 설치하고, 이 패킹(732)과 축공(731)의 사이에는 열전달을 차단하는 공간부(733)를 형성하며, 상기 펌프 브라켓(730)의 저면에는 다수의 방열홈(734)을 방사상으로 형성한다.

그리고 상기한 진공 펌프(700)의 내부에서는 도 21에서 보는 바와 같이 상기 베인(720)의 후방 일 끝단에 소정의 테이퍼부(721)가 형성되고, 상기 펌프 브라켓(730)의 내측면에는 상기의 테이퍼부(721)에 상응하여 소정의 기울기(731)가 형성되도록 한다.

또, 상기한 프론트 브라켓(300)은 도 22에서 보는 바와 같이 고정자의 코일이 밖으로 인출되는 위치를 알리기 위하여 프론트 브라켓(300)의 일측에 표시부(302)를 형성하되, 이는 돌출부 또는 요홈부를 형성하여 표시할 수 있다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명은 프론트 브라켓을 제조하되, 주로 알루미튬 다이케스팅 방법으로 제조 하는 바, 특별한 공정이 없어도 미리 표시부(요홈부 또는 돌출부 등)를 마련하였기 때문에 스테이터를 오조립 했다가 재조립하는 일이 미연에 방지될 뿐만 아니라, 회전 방향의 위치를 쉽게 알 수 있기 때문에 큰 신경을 쓰지 않고 조립할 수 있는 장점이 있다.

그리고 본 발명의 히트싱크 플레이트는 2개의 히트싱크 플레이트 중에서 (-)쪽의 히트싱크 플레이트를 평판 모양의 플레이트에 다수의 다이오드 구멍을 형성한 후 다이오드를 삽입하도록 하였기 때문에 히트싱크의 역할 을 수행할 수 있게 됨은 물론 일측에 팬과 대향면을 형성하여 팬의 성능을 향상시킬 수 있게 되었고, 그 외에 브러시 홀더 어셈브리등을 지지시키기에 더 좋은 장점이 있다.

뿐만 아니라 브러시 홀더와 슬립링 가이드가 분리 형성되므로, 브러시 홀더의 내부에 삽입되는 브러시의 손상을 방지할 수 있는 이점이 있고, 연결수단인 연결홈과 연결돌기에 의해 브러시 홀더와 슬립링 가이드이 용이하고 견고하게 조립되며, 양측에 마련된 연결홈과 연결돌기의 폭이 다르게 마련되어 있기 때문에 브러시 홀더와 슬립링 가이드의 오조립을 방지할 수 있고, 아울러, 패킹에 형성된 걸림턱과 슬립링 가이드 플랜지부의 걸림홈이 견고히 결합되어 패킹의 유동 및 들뜸으로 인한 기밀성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

그리고 지지축과 슬립링 가이드의 일측 선단에 소정량의 오일이 머물 수 있도록 실링부를 구비함으로 인해, 그 내부에 머무는 오일이 실링작용을 할 수 있게 되며, 엔진룸의 오일 및 이물질이 지지축과 슬립링 가이드의 사이를 통해 브러시 홀더의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있게 되었고, 브러시와 슬립링의 내구성을 향상시킴과 동시에 이들간의 원활한 접촉을 유지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 실링부가 슬립링 가이드의 중심측으로 테이퍼지게 형성됨으로 인해 이와 일체로 성형되는 브러시 홀더의 제작시 브러시 홀더의 다른 부분에 의해 미성형되는 부분이 없어지게 되어 이부분의 제작이 용이한 이점이 있다.

또, 본 발명의 진공펌프는 베인과 펌프 브라켓 사이의 접촉면적을 테이퍼부 및 기울기로써 크게 줄였기 때문에 마찰력을 줄이고, 누유를 예방할 수 있으며, 내구성을 증대시킬 수 있으며, 방열작용이 원활한 장점이 있다.

Claims (14)

1. 축받침 베어링(201)을 가진 리어 브라켓(200);

   상기 리어 브라켓과 대향하며 축받침 베어링(301)을 가진 프론트 브라켓(300);

   상기 리어 브라켓 및 프론트 브라켓의 사이에 같이 조립되는 히트싱크 플레이트(400);

   상기 리어 브라켓 및 프론트 브라켓 사이에 끼워진 채 결합되는 고정자(500);

   상기 리어 브라켓 및 프론트 브라켓의 축받침 베어링(201,301)에 끼워져 설치되며, 프론트 브라켓의 전방 끝단부에 풀리(120)가 고정된 회전축(100);

   상기 회전축의 중단에 고정된 회전자(600);

   상기 회전축의 타단부 중단에 고정되어 회전자에 전류를 공급하되, 구출선 지지부(114)를 갖는 서브몰드(112)와, 이 서브몰드(112)로 몰딩성형되며 전방 외주면에 요철부(115)가 형성되고 후방으로는 가이드(116)가 구비된 슬립링(111)과, 이 슬립링(111)에 연결되며 구출선 고정부(113a)를 갖는 한쌍의 슬립링 터미널(113)로 구성된 슬립링 어셈브리(110);

   상기 슬립링 어셈브리(110)를 보호하기 위해 그 둘레를 감싸도록 리어 브라켓(200)의 내측면에 조립된 슬립링 가이드(420);

   상기 히트싱크 플레이트(400)의 부착 고정된 채, 상기 슬립링에 접동하는 한 쌍의 브러시(801)를 포함하는 브러시 어셈브리(800);

   상기 히트싱크 플레이트(400)에 부착 고정된 채, 상기 고정자(500)에 전기적으로 연결된 정류기 어셈브리(410);

   상기 히트싱크 플레이트(400)에 부착 고정된 채, 교류 전압의 크기를 조정하는 정류자(220);

   외측 끝단의 단자부(211)와, 중단의 원형돌기부(212)와,조립구멍(214)을 가진 내단의 접촉부(213)와, 이들을 둘러싸는 절연부재(216)로 구성되어, 상기 조립구멍(214)으로 끼운 별도의 보울트(215)를 상기 히트싱크 플레이트(400)에 나삽함으로써 상기 히트싱크 플레이트(400)의 후방 돌출부에 끼워진 채 직접 연결되는 터미널(210);

   상기 리어 브라켓(200)의 후방에 고정된 하우징(710)과, 상기 회전축(100)의 후방 끝단부에 착착된 베인(720)과, 상기 리어 브라켓(200)과 접면되어 기밀작용하도록 펌프 브라켓(730)의 중앙부 축공(731) 외주에 설치되는 패킹(732)과, 이 패킹(732)과 축공(731)의 사이에 형성되어 열전달을 차단하는 공간부(733)와, 상기 펌프 브라켓(730)의 저면에 방사상으로 형성된 다수의 방열홈(734)으로 구성된 진공 펌프(700);로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 발전기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,

   상기한 슬립링 가이드(420)는 그 끝단의 내경 축소부(422)를 마련하여 그 속에 내장된 오일이 쉽게 이탈되지 않도록 하여서 된 것을 특징으로 하는 차량용 발전기.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 슬립링 가이드(420)는 원통형으로 형성하되, 원통체(423)의 일부를 분해 조립이 가능한 분리편(424)으로 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 차량용 발전기.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 슬립링 가이드(420)의 원통체(423)의 양측 끝단에는 연결돌기(425)를형성하고, 분리편(424)의 양측 끝단에는 연결홈(426)을 형성하여 서로 조립할 수 있도록 하여서 된 것을 특징으로 하는 차량용 발전기.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 연결홈(426)과 연결돌기(425)는 오조립을 방지할 수 있도록 좌, 우 양측의 치수가 다르게 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 차량용 발전기.
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

    상기한 연결홈(426) 및 연결돌기(425)는 견고한 결합 및 명확한 양측 구분을 위해 상기 연결홈(426)과 연결돌기(425)는 양측에 각각 두 개씩 복수로 마련하여서 된 것을 특징으로 하는 차량용 발전기.
12. 삭제
13. 제 1 항에 있어서,

    상기한 진공 펌프(700)는 상기 베인(720)의 후방 일 끝단에 소정의 테이퍼부(721)가 형성되고, 상기 펌프 브라켓(730)의 내측면에는 상기의 테이퍼부(721)에 상응하여 소정의 기울기(731)가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 발전기.
14. 제 1 항에 있어서,

    상기한 프론트 브라켓(300)은 고정자의 코일이 밖으로 인출되는 위치를 알리기 위하여 프론트 브라켓(300)의 일측에 표시부(302)를 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 차량용 발전기.