KR100454552B1 - 차량용 교류발전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 교류발전기에 관한 것으로서, 그 목적은 설치시 브러시가 손상되는 것을 방지할 수 있도록 브러시홀더와 부싱을 분리 형성하고, 브러시홀더와 부싱의 용이한 체결 및 기밀성 확보를 위해 그 사이를 서로 맞물리도록 마련한 차량용 교류발전기를 제공하는 것이며, 히트싱크(120)와 반경방향으로 마주하는 측에 브러시(111)를 내장하여 설치된 브러시홀더(110)와, 상기 브러시홀더(110)와 히트싱크(120)의 사이에 설치되며 내부에는 상기 브러시(111)와 교축되는 방향으로 관통 형성되는 부싱(130)과, 상기 부싱(130)의 일단을 감싸 결합되는 패킹(150)이 구비된 차량용 교류발전기에 있어서, 상기 부싱(130)의 외주 일측에 축방향으로 길게 절개 형성된 절개부(131)와, 상기 절개부(131)에 삽입되어 원통을 형성하도록 상기 브러시홀더(110)의 일측에 형성된 삽입부(115)와, 상기 절개부(131)와 상기 삽입부(115)의 서로 연결되는 양측에 맞물릴 수 있도록 요철 형성된 연결수단이 구비되는 구성이다.

Description

차량용 교류발전기{ALTERNATOR FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 교류발전기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 설치시 브러시가 손상되는 것을 방지할 수 있도록 브러시홀더와 이와 직교하게 배치되는 부싱을 분리 형성하고, 브러시홀더와 부싱의 용이한 체결 및 기밀성 확보를 위해 그 사이의 체결구조를 개선한 차량용 교류발전기에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 교류발전기는 엔진의 구동력을 이용하여 배터리를 충전하는 장치로서, 내부에 회전자와 고정자가 구비되며, 엔진의 동력에 의해 고정자의 내부에서 회전자가 회전되어 전압을 유기하게 된다.

도 1은 이러한 종래의 교류발전기를 보인 부분절개 사시도이다. 이에 도시된 바와 같이, 브라켓(10)은 프론트브라켓(11, Front Bracket)과 리어브라켓(12, Rear Bracket)으로 구분된다.

그리고, 프론트브라켓(11)의 외측으로는 풀리(13)가 설치되고, 이 풀리(13)와 프론트브라켓(11)의 사이에는 냉각용팬(14)이 설치되며, 이들의 중심측에는 베어링(16)을 개재한 회전축(15)이 설치된다.

한편, 브라켓(10)의 내부면에는 고정자(17, Stator)가 고정 설치되고, 이의 내측으로는 회전자(18, Rotor)가 마련되는데, 이 회전자(18)의 중심측에는 회전축(15)이 관통 고정된다.

또한, 회전축(15)의 일단 외부면에는 슬립링(19, Slip Ring)이 설치되는데, 이의 외측으로는 브러시(21, Brush)가 내장되고 일측에 조정자(23, Regulator)가 설치된 브러시홀더(20, Brush Holder)와, 정류자(31, Commutator)가 부착된 히트싱크(30, Heat Sink)가 서로 마주하도록 배치된다.

아울러, 브러시홀더(20)에는 슬립링(19)측으로 개구된 브러시룸(미도시)이 마련되고, 이의 내부에 설치되는 브러시(21)는 후방의 스프링(미도시)에 의해 그 선단이 슬립링(19)과 밀착된다.

이때, 슬립링(19)과 브러시홀더(20)의 외측으로는 이를 보호할 수 있도록 리어브라켓(12)과 일체로 연장되는 원통형상의 엔드하우징(40, End Housing)이 마련되는데, 이러한 일체형 타입은 기밀성은 좋으나, 이의 내부에 브러시(21)를 탈, 부착할 때 브러시(21)가 손상되는 경우가 잦았다.

즉, 연결되는 부분 없이 일체로 마련되어 기밀성은 좋으나, 브러시(21)의 손상을 피하기 위해 엔드하우징(40)의 내부에 브러시(21)를 탈, 부착할 때 보다 조심스러운 작업이 필요하게되므로, 교류발전기의 조립성이 저하되는 문제점이 있었다.

도 2는 이러한 일체형 타입의 문제점을 개선하고자 분리형 타입으로 마련되는 다른 교류발전기의 일부를 보인 분해상태 사시도이다. 이에 도시된 바와 같이, 리어브라켓(50)이 마련되고, 이의 내측으로는 정류자(61)를 구비한 히트싱크(60)가 삽입 설치된다.

그리고, 이 히트싱크(60)의 중심측으로는 회전축과 그 외부에 설치된 슬립링이 삽입될 수 있도록 중공원통형의 부싱(70, Bushing)이 마련되는데, 이 부싱(70)의 외주 일측에는 브러시(81)와 슬립링이 밀착될 수 있도록 축방향으로 절개된다.

아울러, 부싱(70)의 반경방향 외측에는 브러시(81)와 스프링(82)이 내장되고 조정자(미도시)가 설치된 브러시홀더(80)가 마련되고, 이 브러시홀더(80)의 축방향 외측으로는 스크류(91)를 통해 부싱(70)과 체결되어 그 내부에 브러시홀더(80)를 고정할 수 있도록 플레이트(90)가 마련되며, 부싱(70)의 선단측에는 패킹(71)이 설치된다.

그러나, 이러한 분리형 타입은 부싱(70)과 브러시홀더(80)가 분리 형성되어 브러시(81)의 착, 탈시 브러시(81)의 손상을 방지할 수는 있으나, 부싱(70)과 브러시홀더(80)와 연결되는 부분이 단순 면접촉되고, 부싱(70)의 외부를 감싸는 패킹(71)의 유동성이 과다하여, 이탈 및 유격이 발생되어 기밀성이 저하되는 문제점이 있었다.

또, 부싱(70)과 브러시홀더(80)를 연결시키기 위해서는 각각 분리 형성된 부싱(70)과 브러시홀더(80)를 연결하고, 브러시홀더(80)의 외측에 플레이트(90)를 스크류(91)로 체결해야하므로, 그 조립공정이 복잡해지는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 설치시 브러시가 손상되는 것을 방지할 수 있도록 브러시홀더와 부싱을 분리 형성하고, 브러시홀더와 부싱의 용이한 체결 및 기밀성 확보를 위해 그 사이를 서로 맞물리도록 마련한 차량용 교류발전기를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 교류발전기를 보인 부분절개 사시도이다.

도 2는 종래의 다른 교류발전기 일부를 보인 분해상태 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 교류발전기를 개략적으로 보인 측단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 브러시홀더와 히트싱크의 결합상태 사시도이다.

도 5는 본 발명에 따른 브러시홀더를 보인 사시도이다.

도 6은 본 발명에 따른 부싱을 보인 사시도이다.

도 7은 본 발명에 따른 히트싱크를 보인 사시도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

110:브러시홀더 111:브러시

112:브러시룸 113:스프링

114:조정자 115:삽입부

116:연결돌기 120:히트싱크

121:정류자 122:간격유지용 리브

130:부싱 131:절개부

132:연결홈 133:플랜지부

134:걸림홈 140:보강리브

150:패킹 151:걸림턱

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 교류발전기는, 히트싱크와 반경방향으로 마주하는 측에 브러시를 내장하여 설치된 브러시홀더와, 상기 브러시홀더와 히트싱크의 사이에 설치되며 내부에는 상기 브러시와 교축되는 방향으로 관통 형성되는 부싱과, 상기 부싱의 일단을 감싸 결합되는 패킹이 구비된 차량용 교류발전기에 있어서, 상기 부싱의 외주 일측에 축방향으로 길게 절개 형성된 절개부와, 상기 절개부에 삽입되어 원통을 형성하도록 상기 브러시홀더의 일측에 형성된 삽입부와, 상기 절개부와 상기 삽입부의 서로 연결되는 양측에 맞물릴 수 있도록 요철 형성된 연결수단이 마련된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 교류발전기를 개략적으로 보인 측단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 프론트브라켓(101)과 리어브라켓(102)으로 이루어진 브라켓(100)과, 프론트브라켓(101)의 외측에 설치된 풀리(103)와, 이 풀리(103) 및 브라켓(100)을 관통하며 베어링(105)에 의해 지지되는 회전축(104)과, 브라켓(100) 내부면에 설치된 고정자(106)와, 이의 내측에 설치된 회전자(107)와, 이 회전자(107)와 인접하게 설치된 냉각용팬(108)이 구비된다.

그리고, 회전축(104)의 리어브라켓(102)과 인접한 일단 외부면에는 슬립링(109)이 설치되는데, 이 슬립링(109)의 외측으로는 브러시(111)가 내장되고 일측에 조정자(114)가 설치된 브러시홀더(110)와, 정류자(121)가 부착된 히트싱크(120)가 서로 마주하도록 회전축(104)의 반경방향 양측으로 배치된다.

도 4는 본 발명에 따른 브러시홀더와 히트싱크의 결합상태 사시도이다. 이에 도시된 바와 같이, 브러시홀더(110)와 히트싱크(120)는 서로 마주하도록 배치되어 그 사이가 중공으로 형성되는 것으로서, 이 중공 부분에는 부싱(130)이 삽입 설치된다.

이때, 브러시홀더(110)의 내주에는 브러시(111)가 삽입되어 회전축(104)의 반경방향으로 이동 가능하도록 브러시룸(112)이 두 개 마련되고, 이의 내부에 설치되는 브러시(111)는 후방의 스프링(113)에 의해 탄성지지된다.

한편, 본 발명에서는 브러시(111)가 손상되는 것을 방지할 수 있도록 브러시홀더(110)와 부싱(130)을 분리 형성하고, 브러시홀더(110)와 부싱(130)의 용이한 체결 및 기밀성 확보를 위해 그 사이가 서로 맞물리도록 연결수단을 구비한다.

도 5는 분리 형성된 브러시홀더를 보인 사시도이다. 이에 도시된 바와 같이, 브러시홀더(110)의 일측은 후설할 부싱(130)과 결합되어 슬립링(109)이 삽입되는 원통형의 공간을 형성할 수 있도록 대략 반원형의 원통인 삽입부(115)가 형성되고, 이 삽입부(115)의 양측으로는 연결수단의 일부로서 축방향으로 길게 형성된 연결돌기(116)가 마련되는데, 이 연결돌기(116)는 두 개가 나란히 두줄로 형성된다.

도 6은 분리 형성된 부싱을 보인 사시도이다. 이에 도시된 바와 같이, 브러시홀더(110)의 삽입부(115)와 마주할 수 있도록 부싱(130)은 대략 반원형의 원통으로 마련되어 일측에는 축방향으로 길게 절개된 절개부(131)가 형성된다.

그리고, 절개부(131)의 양측으로는 연결돌기(116)를 삽입시켜 이와 결합될 수 있도록 연결수단의 일부로서 축방향으로 길게 두줄이 나란히 형성된 두 개의 연결홈(132)이 마련되는데, 이 연결홈(132)은 양측의 폭이 서로 다르게 마련되어 이에 삽입되는 연결돌기(116)가 오조립되는 것을 방지한다.

즉, 일측의 폭(a)과 타측의 폭(b)이 서로 다르게 마련되고, 이에 삽입되는 연결돌기(116) 역시 이에 대응되도록 그 폭이 다르게 마련되어 정해진 위치 이외에서는 결합되는 것을 방지하게 된다.

아울러, 부싱(130)과 브러시홀더(110)의 강성을 보강해줄 수 있도록 서로 마주하는 그 내부에는 축방향으로 길게 보강리브(140)가 서로 대칭되는 위치에 다수개가 돌출 형성된다.

또, 부싱(130)의 일단측에는 원형의 플랜지부(133)가 이보다 큰 지름으로 돌출 형성되고, 이의 외측으로는 패킹(150)이 설치되는데, 이 패킹(150)은 중공으로 마련되어 플랜지부(133)를 감싸며, 이 패킹(150)의 축방향 양측면에는 중심측으로 돌출된 걸림턱(151)이 형성되고, 플랜지부(133)에는 걸림턱(151)에 대응되도록 걸림홈(135)이 마련된다.

즉, 패킹(150)에는 플랜지부(133)에 견고히 결합될 수 있도록 걸림턱(151)이 형성되는데, 이 걸림턱(151)은 서로 마주하는 반경방향 양측으로 배치되며, 일측은 원주방향으로 넓게 마련되어 이에 대응되는 걸림홈(135)와의 접촉면이 크고, 타측은 걸림홈(135)에 삽입되어 걸쳐질 수 있도록 좁게 형성되어 조립을 용이하게 한다.

도 7은 부싱부의 외측으로 배치되는 히트싱크의 분리상태를 보인 사시도로서, 이에 도시된 바와 같이, 부싱(130)과 마주하는 히트싱크(120)의 내측에는부싱(130)의 외주면과 이격 형성되어 원활한 냉각을 이룰 수 있도록 부싱(130)측으로 돌출되는 간격유지용 리브(122)가 다수개 마련된다.

즉, 히트싱크(120)의 발열을 높일 수 있도록 간격유지용 리브(122)로 인해 이와 히트싱크(120) 본체 사이에 공간이 형성되어 이를 통해 공기가 유동되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 차량용 교류발전기는, 프론트브라켓(101)의 후방측에 분리 형성된 브러시홀더(110)와 부싱(130)과 히트싱크(120)를 각각 설치하게되는데, 브러시홀더(110)와 부싱(130)이 분리 형성되어있으므로, 브러시홀더(110)의 내부에 슬립링(109)을 설치하고, 이후 슬립링(109)의 외측으로 부싱(130)을 삽입하게된다.

이때, 부싱(130)과 브러시홀더(110)의 사이에는 연결수단으로서 부싱(130)의 절개부(131)에 형성된 연결홈(132)과, 브러시홀더(110)의 삽입부(115)에 형성된 연결돌기(116)가 마련되어 있으므로, 이를 서로 연결하게 된다.

즉, 연결홈(132)의 내부로 연결돌기(116)가 삽입되도록 부싱(130)을 축방향으로 이동시켜 부싱(130)과 브러시홀더(110)를 간단히 결합시키게되고, 이로 인해 부싱(130)의 일측 선단에 마련된 패킹(150)이 브러시홀더(110)와 히트싱크(120) 사이의 원통 부분의 일측 선단을 덮어 이를 실링시키는 것이다.

아울러, 부싱(130)과 브러시홀더(110)는 서로 마주하는 내측에 마련된 보강리브(140)로 인해 강성이 높아지게되고, 패킹(150)은 축방향 양측에 마련된 걸림턱(151)에 의해 부싱(130) 플랜지부(133)의 걸림홈(135)에 견고히 결합되므로, 이의 유동으로 인한 기밀성의 저하를 막을 수 있으며, 히트싱크(120)와 부싱(130)의 사이에는 간격유지용 리브(122)에 의해 공기가 유동되는 공간이 형성되어 이를 통해 히트싱크(120)의 발열을 돕게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 교류발전기는, 브러시홀더와 부싱이 분리 형성되므로, 브러시홀더의 내부에 삽입되는 브러시의 손상을 방지할 수 있는 이점이 있다.

그리고, 연결수단인 연결홈과 연결돌기에 의해 브러시홀더와 부싱이 용이하고 견고하게 조립되므로, 조립성이 향상되는 이점이 있다.

또, 양측에 마련된 연결홈과 연결돌기의 폭이 다르게 마련되어 브러시홀더와 부싱의 오조립을 방지할 수 있는 이점이 있다.

아울러, 패킹에 형성된 걸림턱과 부싱 플랜지부의 걸림홈이 견고히 결합되어 패킹의 유동 및 들뜸으로 인한 기밀성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.

더불어, 보강리브로 인해 브러시홀더와 부싱의 강성이 향상되고, 간격유지용 리브로 인해 히트싱크의 발열율이 향상되어 전체적인 교류발전기의 효율이 향상되는 이점이 있다.

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 히트싱크와 반경방향으로 마주하는 측에 브러시를 내장하여 설치된 브러시홀더와, 상기 브러시홀더와 히트싱크의 사이에 설치되며 내부에는 상기 브러시와 교축되는 방향으로 관통 형성되는 부싱과, 상기 부싱의 일단을 감싸 결합되는 패킹이 구비된 구조를 가지되, 상기 부싱의 외주 일측에 축방향으로 길게 절개부가 절개 형성되고, 상기 절개부에 삽입되어 원통을 형성하도록 상기 브러시홀더의 일측에 삽입부가 형성되며, 상기 절개부와 상기 삽입부의 서로 연결되는 양측에 맞물릴 수 있도록 요철 형성되는 연결수단으로서 상기 절개부의 양측에 축방향으로 길게 함몰 형성되는 연결홈과 상기 삽입부의 양측에 축방향으로 길게 돌출 형성되어 상기 연결홈에 축방향으로 삽입 결합되는 연결돌기가 구비된 차량용 교류발전기에 있어서,

   상기 연결홈(132)과 연결돌기(116)의 오조립을 방지할 수 있도록 양측으로 마련되는 상기 연결홈(132)은 그 폭이 서로 다르게 마련되고 상기 연결돌기(116)는 이에 대응되도록 마련되고,

   상기 패킹(150)의 축방향 양측면에는 중심측으로 돌출된 걸림턱(151)이 형성되고 이 걸림턱(151)이 걸쳐질 수 있도록 상기 부싱(130)의 일단에는 원형의 플랜지부(133)가 형성되되 이 플랜지부(133)에는 상기 걸림턱(151)이 삽입되도록 걸림홈(135)이 마련되며,

   상기 부싱(130)의 외주면과 이격 형성되어 원활한 냉각을 이룰 수 있도록 이와 마주하는 상기 히트싱크(120)의 일측면에는 간격유지용 리브(122)가 다수개 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 교류발전기.
4. 제3항에 있어서,

   상기 브러시홀더(110)와 부싱(130)의 견고한 결합 및 명확한 양측 구분을 위해 상기 연결홈(132)과 연결돌기(116)는 양측에 각각 두 개씩 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 교류발전기.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제