KR100471197B1 - 자동차용 교류발전기용 정류기의 스터드어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 교류발전기용 정류기의 스터드어셈블리에 관한 것으로서, 하단에 구비되는 음극방열판(71); 상기 음극방열판(71)과 일정간격 이격되어 구비되는 양극방열판(72); 상기 방열판(71,72)의 전기적인 접촉을 방지하기 위한 절연수단으로 개재되는 인슐레이터(74); 상기 양극방열판(72)의 상방에는 터미널트리오어셈블리(75)가 적층되어 아이렛(76)으로 고정되고; 상기 양극방열판(72)과 전기적인 접촉이 되도록 연결되어 음극방열판(71)과는 절연된 상태로 인슐레이터(74)를 관통하여 돌출되는 스터드(80)를 구비하는 교류발전기(50)용 정류기(70)에 있어서;

상기 인슐레이터(74)의 내부에 금속재질의 지지구(85)를 인서팅시켜 상측은 양극방열판(72)과 연접되도록 하여 전기적인 접촉이 이루어질 수 있도록 하고; 상기 지지구(85)의 하측은 케이블의 터미널(81)이 연접하기에 용이하도록 인슐레이터(74)의 끝단부(86)보다 약간 더 돌출시키고;

상기 지지구(85)의 내경 상측에는 스터드(80)의 삽입이 용이하도록 상대적으로 넓은 직경을 가지도록 하고; 상기 지지구(85)의 외경에는 인슐레이터(74)와의 결합력을 증대시킬 수 있도록 돌기(87)를 형성하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차용 교류발전기용 정류기의 스터드어셈블리{Stud assembly of rectifier for alternator in vehicle}

본 발명은 자동차용 교류발전기용 정류기의 스터드어셈블리에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 발전되어 정류된 전원을 전장품과 배터리로 인가하는 케이블이 연결되는 정류기의 스터드어셈블리의 개선에 관한 것이다.

자동차용 교류발전기는 엔진전장품 중의 하나로서 엔진과 벨트로 연결되어 소모된 배터리전원을 충전시켜주고 다른 전장품으로 작동에 필요한 전류를 공급하여주는 역할을 수행한다.

이러한 자동차용 교류발전기는 도 1에 도시된 바와같이;

자동차용 교류발전기(50)는 도 1에 도시된 바와같이 드라이버 및 슬립링엔드프레임(51,52) 상간에 스테이터코어(53)와 스테이터코일(54)로 구성되는 스테이터어셈블리(55)가 압입고정된다.

상기 스테이터어셈블리(55)의 내방으로는 드라이버 및 슬립링엔드프레임(51,52)에 고정된 베어링(56)에 의하여 지지되고 선단에는 동력을 전달받을 수 있도록 풀리(58)를 가지는 로터샤프트(60)가 횡방향으로 설치된다.

상기 로터샤프트(60)의 중도에는 로터코일(61)을 권취하여 로터샤프트(60)의 후방에 압입된 슬립링(62)과 연결시킨 스풀보빈(63)이 결합된다.

상기 스풀보빈(63)의 외방에는 축방향으로 다수개의 로터폴을 가지는 로터코어(64)가 결합되어 스풀보빈(63)을 수용하는 구성의 로터어셈블리(65)가 구비된다.

상기 로터어셈블리(65)의 슬립링(62)에는 배터리전원을 슬립링(62)을 통하여 로터코일(61)로 인가시켜 로터코어(64)를 자화시키기 위한 브러시(66)를 내장한 브러시홀더(67)가 연접된다.

상기 슬립링(62)의 외방으로는 로터 및 스테이터어셈블리(55,65)에서 발전되는 전압을 일정한 상태로 유지하기 위한 전압조정기(69)와 전압이 조정된 교류를 직류로 정류하여주기 위한 수단으로 히트싱크와 다이오우드 및 터미널등으로 구성되는 정류기(70)가 구비되어 구성된다.

상기와 같은 교류발전기에서 스터드는 정류기를 통하여 최종정류된 전류를 배터리로 충전하기 위한 케이블과 연결할 수 있도록 하는 것이다.

이러한 종래의 스터드(1)는 도 2내지 도 4에 도시된 바와같이;

터미널어셈블리(2)와 양극방열판(3), 인슐레이터(4) 및 음극방열판(5)이 순차적으로 적층되어 아이렛(6)으로 결합되어 정류기(7)를 구성하게 되고, 상기 정류기(7)의 터미널어셈블리(2)를 통하여 음극방열판(5) 방향으로 스터드(1)가 관통되어진다.

상기 양극방열판(3)과 연결되어 음극방열판(5)을 관통하는 스터드(1)가 음극방열판(5)과 연접되는 것을 방지하기 위한 수단으로 인슐레이터(4)가 스터드(1)의 일부(음극방열판이 스터드와 닿지 않을 정도의 높이로)를 커버하게 된다.

상기 음극방열판(5)으로 돌출되는 스터드(1)에는 플라스틱으로 된 슬립링엔드커버(10)가 결합되고 슬립링엔드커버(10)의 외측에는 이들을 결합시키기 위한 너트(11)가 체결된다.

상기 너트(11)의 외측에는 발전된 전류를 충전하기 위한 케이블의 터미널(12)이 결합되고, 그 외측에는 터미널(12)을 고정하기 위한 너트(13)가 결합되어지는 구성이다.

상기와 같은 종래 기술에서는 인슐레이터와 슬립링엔드커버와 같은 플라스틱 재질이 다수 적층됨으로서 발전과정에서 발생하는 고열이 엔진의 시동과 정지로 반복되어 온도사이클에 따른 수축과 팽창작용이 지속적으로 일어나게 된다.

상기와 같은 현상으로 플라스틱재질이 쉽게 변형됨으로서 토크로스가 발생하고 이로인하여 각각의 부품이 적정토크로 결합되지 못하고 느슨한 상태가 됨으로서 접촉과 이탈에 따른 스파크의 우려가 높고 스파크시에는 화재의 위험성까지 안고있다.

뿐만아니라, 플라스틱 재질의 연속적인 적층으로 온도는 물론 실차장착 후 발생하는 진동이나 주행중 발생하는 진동에 의하여 마찰이 발생하고 이로 인한 마모가 일어날 경우에도 결합력이 저하되는 문제점으로 작용하게 된다.

그리고, 관련부품 수가 증가됨으로서 물류비용의 증가와 조립의 어려움 및 조립과정에서의 부품누락과 같은 문제점으로 교류발전기의 내구성과 품질을 저해하는 원인이 되는 등 여러 문제점들이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서 인슐레이터의 내부에 금속재질의 지지구를 더 구비하여 고열로 인한 수축 및 팽창과 진동에 대한 내구성을 가지도록 함으로서 케이블의 터미널을 견고하게 고정하면서 관련부품수를 줄여 생산성 제고와 원가절감 및 품질안정에 기여할 수 있도록 하는데 목적이 있다.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예의 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 자동차용 교류발전기를 도시한 단면 구성도, 도 5는 본 발명의 기술이 적용된 교류발전기용 정류기의 스터드어셈블리가 사용되는 상태를 발췌한 단면도, 도 6은 도 5에 적용된 교류발전기용 정류기를 도시한 정면 구성도, 도 7은 도 6에 적용된 교류발전기용 정류기의 스터드가 결합되는 인슐레이터를 발췌한 단면도, 도 8은 도 7에 적용된 인슐레이터에 스터드를 결합한 상태를 발췌한 단면 구성도로서 함께 설명한다.

이러한 자동차용 교류발전기는 도 1에 도시된 바와같이;

자동차용 교류발전기(50)는 도 1에 도시된 바와같이 드라이버 및 슬립링엔드프레임(51,52) 상간에 스테이터코어(53)와 스테이터코일(54)로 구성되는 스테이터어셈블리(55)가 압입고정된다.

상기 스테이터어셈블리(55)의 내방으로는 드라이버 및 슬립링엔드프레임(51,52)에 고정된 베어링(56)에 의하여 지지되고 선단에는 동력을 전달받을 수 있도록 풀리(58)를 가지는 로터샤프트(60)가 횡방향으로 설치된다.

상기 로터샤프트(60)의 중도에는 로터코일(61)을 권취하여 로터샤프트(60)의 후방에 압입된 슬립링(62)과 연결시킨 스풀보빈(63)이 결합된다.

상기 스풀보빈(63)의 외방에는 축방향으로 다수개의 로터폴을 가지는 로터코어(64)가 결합되어 스풀보빈(63)을 수용하는 구성의 로터어셈블리(65)가 구비된다.

상기 로터어셈블리(65)의 슬립링(62)에는 배터리전원을 슬립링(62)을 통하여 로터코일(61)로 인가시켜 로터코어(64)를 자화시키기 위한 브러시(66)를 내장한 브러시홀더(67)가 연접된다.

상기 슬립링(62)의 외방으로는 로터 및 스테이터어셈블리(55,65)에서 발전되는 전압을 일정한 상태로 유지하기 위한 전압조정기(69)와, 전압이 조정된 교류를 직류로 정류하여주기 위한 수단으로 히트싱크와 다이오우드 및 터미널등으로 구성되는 정류기(70)가 구비되어 구성된다.

상기와 같은 교류발전기(50)의 작동은 엔진시동이 걸려지면 엔진의 동력으로로터샤프트(60)가 회전하고, 이와 동시에 배터리의 전원이 슬립링(62)과 연접된 브러시(66)를 통하여 로터코일(61)로 전류가 인가되어 로터코일(61)의 외방에 위치한 로터코어(64)에는 자력선이 발생한다.

이때, 로터샤프트(60)가 회전함으로서 스테이터코일(54)에는 3상교류가 유기되어 정류기(70)의 다이오우드로 인가되고, 3상교류를 인가받은 다이오우드는 전파정류하여 터리의 전압보다 높을 때에만 전파정류한 전류를 충전시켜주고 여타의 다른 전장품으로 전류를 공급하게 된다.

그리고, 발전과정에서 전압이 규정치 이상이 될 경우에는 전압조정기(69)가 작동하여 항상 일정한 전압상태를 유지할 수 있도록 하고, 엔진이 정지하여 배터리에서 발전기로의 전류가 역류하려는 작용 역시, 다이오우드에 의하여 저지되어지는 작동이다.

상기 정류기(70)로 부터의 최종적인 출력은 정류기(70)의 히트싱크에 고정되는 스터드(80)로 인출되며 스터드(80)는 배터리와 케이블로 연결되어 발전되어 정류된 전류가 충전되고 각종의 전장품으로 전류를 공급하게 된다.

상기와 같은 역할을 수행하는 정류기(70)는 하단에 음극방열판(71)이 구비되고 상기 음극방열판(71)과 일정간격 이격되어 양극방열판(72)이 구비되고, 상기 방열판(71,72)의 전기적인 접촉을 방지하기 위한 절연수단으로 인슐레이터(74)가 개재된다.

상기 양극방열판(72)의 상방에는 터미널트리오어셈블리(75)가 적층되어 아이렛(76)으로 고정되는 구성이다.

물론, 상기 정류기(70)에는 양극방열판(72)과 전기적인 접촉이 되도록 연결되어 음극방열판(71)과는 절연된 상태로 인슐레이터(74)를 관통하여 돌출되는 스터드(80)를 구비된다.

본 발명에서는 상기 인슐레이터(74)를 개선하여 관련부품수를 절감하면서도 안정된 상태로 케이블의 터미널(81)을 온도변화나 진동과 같은 외압에 관계없이 안정된 토오크를 유지하면서 고정할 수 있도록 하는 것이 특징이다.

이를 위하여 상기 인슐레이터(74)의 내부에 금속재질의 지지구(85)를 인서팅시켜 상측은 양극방열판(72)과 연접되도록 하여 전기적인 접촉이 이루어질 수 있도록 하고, 하측은 케이블의 터미널(81)이 연접하기에 용이하도록 인슐레이터(74)의 끝단부(86)보다 약간 더 돌출되도록 한다.

상기 지지구(85)의 내경 상측에는 스터드(80)의 삽입이 용이하도록 넓은 직경을 가지도록 하고, 외경에는 인슐레이터(74)와의 결합력을 증대시킬 수 있도록 돌기(87)를 형성하는 것이 바람직 하다.

상기와 같은 본 발명은;

정류기(70)를 교류발전기(50)에 장착할 경우 스터드(80)는 슬립링엔드커버(90)에 형성된 스터드홀(91)을 관통하여 돌출된다.

이러한 스터드(80)에 바로 케이블의 터미널(81)을 결합한 후 너트(92)로 견고하게 조여주면 조립이 완료된다.

이러한 본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서와 같이 플라스틱 재질이 스터드(80)에 적층되지 않음으로서 발전과정에서 발생하는 고열이 엔진의 시동과 정지로 반복되어 온도사이클에 따른 수축과 팽창작용에 영향을 받지 않게 된다.

그러므로 온도에 따라 스터드(80)의 변형이 없어 토크로스가 발생하지 않음으로서 항상 일정한 토크를 유지한 채 케이블의 터미널(81)을 고정함으로서 접촉불량이 없게된다.

뿐만아니라, 온도는 물론 실차장착 후 발생하는 진동이나 주행중 발생하는 진동에 의하여 마찰이 발생하더라도 쉽게 마모되지 않으면서 결합력이 저하되는 문제점을 일소할 수 있게된다.

특히, 스터드(80)와 관련된 부품수가 감소함으로서 물류비용의 절감에 기여하고 조립이 용이하며 조립과정에서의 부품누락의 우려가 없어 교류발전기의 내구성과 품질을 향상시킬 수 있는 장점을 가진다.

이상과 같은 본 발명은 인슐레이터의 내부에 금속재질의 지지구를 더 구비하여 고열로 인한 수축 및 팽창과 진동에 대한 내구성을 가지도록 함으로서 케이블의 터미널을 견고하게 고정하면서 관련부품수를 줄여 생산성 증대와 원가절감 및 품질안정에 기여할 수 있는 등 다양한 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 자동차용 교류발전기를 도시한 단면 구성도.

도 2는 종래기술이 적용된 교류발전기용 정류기의 스터드어셈블리가 사용되는 상태를 발췌한 단면도.

도 3은 종래기술이 적용된 교류발전기용 정류기를 도시한 정면 구성도.

도 4는 도 3에 적용된 교류발전기용 절류기의 스터드어셈블리를 발췌한 단면 구성도.

도 5는 본 발명의 기술이 적용된 교류발전기용 정류기의 스터드어셈블리가 사용되는 상태를 발췌한 단면도.

도 6은 도 5에 적용된 교류발전기용 정류기를 도시한 정면 구성도.

도 7은 도 6에 적용된 교류발전기용 정류기의 스터드가 결합되는 인슐레이터를 발췌한 단면도.

도 8은 도 7에 적용된 인슐레이터에 스터드를 결합한 상태를 발췌한 단면 구성도.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

50; 교류발전기

70; 정류기

71; 음극방열판

72; 양극방열판

74; 인슐레이터

76; 아이렛

80; 스터드

85; 지지구

Claims (1)

1. 하단에 구비되는 음극방열판(71);

   상기 음극방열판(71)과 일정간격 이격되어 구비되는 양극방열판(72);

   상기 방열판(71,72)의 전기적인 접촉을 방지하기 위한 절연수단으로 개재되는 인슐레이터(74);

   상기 양극방열판(72)의 상방에는 터미널트리오어셈블리(75)가 적층되어 아이렛(76)으로 고정되고;

   상기 양극방열판(72)과 전기적인 접촉이 되도록 연결되어 음극방열판(71)과는 절연된 상태로 인슐레이터(74)를 관통하여 돌출되는 스터드(80)를 구비하는 교류발전기(50)용 정류기(70)에 있어서;

   상기 인슐레이터(74)의 내방에 그 상측이 상기 양극방열판(72)과 연접되어 전기적인 접촉이 가능하도록 금속재의 지지구(85)를 인서팅성형하여 가지고;

   상기 지지구(85)의 하측이 상기 케이블의 터미널(81)이 접속하도록 상기 인슐레이터(74)의 끝단부(86)보다 더 돌출시키고;

   상기 지지구(85)의 내경 상측은 상기 스터드(80)의 삽입을 위하여 상대적으로 큰 내직경을 가지고, 그 하단 외경 측은 상기 인슐레이터(74)와의 결합력의 증대를 위한 돌기(87)를 더 가지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기용 정류기의 스터드어셈블리.