KR100963978B1 - 자동차용 교류 발전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 교류 발전기에 관한 것으로서, 로터 코일을 고정 및 지지하도록 가이드 부를 형성시켜 조립성을 향상시키고, 로터 코일을 감싸도록 구비되는 절연성 튜브를 이용함으로써 로터 코일을 외부 대기에 노출시키지 않아 부식 및 산화를 방지할 수 있고, 리어 팬의 상부면에 로터 코일과 리드 와이어의 트위스트 결합을 그 내부에 가지는 팬 허브를 구비함으로써 교류 발전기의 고속 회전 시 이동 및 이탈을 감소시키며, 이에 따라 내구성이 증가되는 자동차용 교류 발전기를 제공하기 위한 것으로서, 그 기술적 구성은 횡방향의 축을 가지는 원통형의 샤프트와, 상기 샤프트의 중도에 고정되도록 구비되는 로터 코일 및 슬립 링으로 이루어지는 로터 어셈블리와, 상기 로터 어셈블리를 회전시키는 볼 베어링과, 상기 샤프트와 수직 방향으로 형성되는 디스크 형상의 리어 팬을 포함하는 자동차용 교류 발전기에 있어서, 상기 리어 팬의 하측면에 상기 로터 코일이 위치할 수 있도록 가이드 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

교류 발전기, 로터 코일, 팬 허브, 절연, 가이드

Description

자동차용 교류 발전기{Alternator for a Vehicle}

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 교류 발전기의 개략적인 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 자동차용 교류 발전기의 개략적인 부분 확대도.

도 3은 본 발명에 따른 자동차용 교류 발전기의 개략적인 평면도.

도 4는 본 발명에 따른 자동차용 교류 발전기의 개략적인 팬 허브 결합도.

<도면의 주요 부분에 대한 도면 부호의 설명>

1: 자동차용 교류 발전기 10: 샤프트

20: 로터 어셈블리 21: 로터 코일

23: 슬립 링 25: 리드 와이어

30: 볼 베어링 40: 리어 팬

41: 가이드 홈 43: 가이드 부

45: 트위스트 결합부 47: 리어 팬 돌출부

49: 안착홈 50: 팬 허브

51: 팬 허브 돌출부

본 발명은 자동차용 교류 발전기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 로터 코일을 고정 및 지지하도록 가이드 부를 형성시켜 조립성을 향상시키고, 로터 코일을 감싸도록 구비되는 절연성 튜브를 이용함으로써 로터 코일을 외부 대기에 노출시키지 않아 부식 및 산화를 방지할 수 있고, 리어 팬의 상부면에 로터 코일과 리드 와이어의 트위스트 결합을 그 내부에 가지는 팬 허브를 구비함으로써 교류 발전기의 고속 회전 시 이동 및 이탈을 감소시키며, 이에 따라 내구성이 증가되는 자동차용 교류 발전기에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차용 교류 발전기는 스테이터 어셈블리와 상기 스테이터 어셈블리의 내방에서 샤프트에 의하여 지지되는 로터 어셈블리로 구성되며, 엔진과 벨트로 연결되어 소모된 배터리의 전원을 충전시키고, 타 전장품으로 작동에 필요한 전류를 공급해주는 3상 교류 발전기를 사용하여 자동차 엔진의 크랭크 축과 벨트로 연결된 상태로 엔진 회전시 동력을 전달받아 배터리를 충전시키는 역할을 수행한다.

여기서, 로터 코일의 일측에 결합되는 리어 팬 상으로 슬립 링의 리드 와이어와 로터 코일을 인출하고, 상기 리드 와이어와 로터 코일을 상호 트위스트 결선하여 트위스트 결합부를 형성하며, 상기 트위스트 결합부의 상부에 용접을 통한 접 합을 형성한다.

그리고, 리어 팬의 중심부에는 샤프트가 관통 결합되기 위한 결합공이 형성되어 상기 리어팬의 배면 적소에 로터 코일이 인입되기 위한 코일 인입공이 형성되고, 상기 리어 팬의 전면에 설치되는 슬립 링의 리드 와이어와 로터 코일을 상호 연결시키기 위하여 트위스트 또는 티그 웰딩을 실시한 후, 초음파 용접을 실시한다.

그러나, 로터 코일과 리드 와이어 간의 트위스트 결합이 리어 팬의 상부면에 구비되어 외부 대기에 노출됨으로써 부식 및 산화가 발생하고, 로터 코일의 절연성을 증가시키기 위한 구조에 따라 생산 비용이 증가하며, 교류 발전기의 고속 회전 시 트위스트 결합의 이동 및 이탈이 발생하여 볼 베어링의 인너 레이스와 전기적으로 접지됨으로써 교류 발전기의 오동작을 발생시키며, 이에 따른 내구성이 요구되는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 로터 코일을 고정 및 지지하도록 가이드 부를 형성시켜 조립성을 향상시키고, 로터 코일을 감싸도록 구비되는 절연성 튜브를 이용함으로써 로터 코일을 외부 대기에 노출시키지 않아 부식 및 산화를 방지할 수 있고, 리어 팬의 상부면에 로터 코일과 리드 와이어의 트위스트 결합을 그 내부에 가지는 팬 허브를 구비함으로써 교류 발전기의 고속 회전 시 이동 및 이탈을 감소시키며, 이에 따라 내구성이 증가되는자동차용 교류 발전기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 횡방향의 축을 가지는 원통형의 샤프트와, 상기 샤프트의 중도에 고정되도록 구비되는 로터 코일 및 슬립 링으로 이루어지는 로터 어셈블리와, 상기 로터 어셈블리를 회전시키는 볼 베어링과, 상기 샤프트와 수직 방향으로 형성되는 디스크 형상의 리어 팬을 포함하는 자동차용 교류 발전기에 있어서, 상기 리어 팬의 하측면에 상기 로터 코일이 위치할 수 있도록 가이드 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 리어 팬에 상기 로터 코일을 소정 길이 감싸도록 형성하되, 상기 로터 코일을 고정 및 지지하기 위하여 튜브로 형성되는 가이드 부; 를 더 포함한다.

이때, 상기 가이드 부는 상기 로터 코일을 절연하기 위한 인슐레이션 튜브(Insulation Tube)로 형성된다.

또한, 상기 리어 팬의 상부면에 상기 로터 코일과 상기 슬립 링으로부터 연결되는 리드 와이어의 트위스트 결합부가 안착될 수 있도록 안착홈이 형성된다.

여기서, 상기 트위스트 결합부는 용접 또는 솔더링 공법이 적용된다.

한편, 상기 트위스트 결합부를 그 내부에 구비하되, 상기 리어 팬의 상부면과 상기 볼 베어링의 일측 사이에 형성되는 팬 허브; 를 더 포함하는 것을 특징으 로 한다.

그리고, 상기 리어 팬과 팬 허브의 일측 및 타측에 돌기된 리어 팬 돌출부와 팬 허브 돌출부는 상기 리어 팬과 팬 허브가 결합되도록 구비된다.

이때, 상기 팬 허브는 초음파 용접이 적용되어 밀폐된다.

또한, 상기 트위스트 결합부와 팬 허브 간에 에폭시를 충진하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 예시도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 교류 발전기의 개략적인 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자동차용 교류 발전기의 개략적인 부분 확대도이다. 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 자동차용 교류 발전기(1)는 횡방향의 축을 가지는 원통형의 샤프트(Shaft, 10)와 상기 샤프트(10)의 중도에 고정되도록 구비되는 로터 코일(Rotor Coil, 21) 및 슬립 링(Slip Ring, 23)으로 이루어지는 로터 어셈블리(Rotor Assembly, 20)와 상기 로터 어셈블리(20)를 회전시키는 볼 베어링(Ball Bearing, 30)과 상기 샤프트(10)와 수직 방향으로 형성되는 디스크 형상의 리어 팬(Rear Fan, 40)을 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 리어 팬(40)의 하측면에 상기 로터 코일(21)이 위치할 수 있도록 가이드 홈(41)이 형성되고, 상기 가이드 홈(41)은 상기 로터 코일(21)의 이동 및 이탈을 방지하도록 홈 형상으로 굴곡 형성되며, 상기 슬립 링(23)으로부터 이어지는 리드 와이어(Lead Wire, 25) 간의 연결을 위하여 로터 코일(21)을 가이드한다.

또한, 상기 리어 팬(40)의 상부면에 상기 슬립 링(23)으로부터 이어지는 리드 와이어(25) 간의 트위스트 결합부(45)를 장착시킬 수 있도록 안착홈(49)이 형성되는데, 상기 자동차용 교류 발전기(1)의 고속 회전 시 로터 코일(21)과 리드 와이어(25) 간의 트위스트 결합부(45)가 해체되지 않도록 고정시키고, 상기 트위스트 결합부(45)는 용접 및 솔더링 공법을 적용하여 결합시킨다.

여기서, 솔더링(Soldering) 공법은 접합하고자 하는 금속보다 녹는점이 낮은 별도의 금속 또는 합금을 녹인 상태에서 모재의 금속과 접합시키는 방법으로써, 납을 녹임으로써 모재의 금속편을 접합하는 조작을 일컬으며, 납과 합금화(合金化)되는 부분을 제외한 모재의 금속은 녹지 않고 고체 상태로 존재한다.

그리고, 상기 로터 코일(21)이 상기 리어 팬(40)의 하부면으로 이어지는 위치를 고정시키기 위하여 가이드 부(43)가 형성되는데, 이는 로터 코일(21)을 소정 길이 감싸도록 형성되고, 상기 로터 코일(21)을 절연하기 위한 인슐레이션 튜브(Insulation Tube)로 형성되며, 절연 및 위치 고정을 위한 물질로 대체 가능하다.

한편, 상기 리어 팬(40)의 상부면과 상기 볼 베어링(30)의 일측 사이에 상기 트위스트 결합부(45)를 그 내부에 구비하는 팬 허브를 더 포함하는데, 상기 팬 허브(50)는 상기 샤프트(10)가 관통될 수 있도록 중심부에 관통홀이 형성된다.

여기서, 상기 팬 허브(50)의 일측 및 타측에 상기 리어 팬(40)과 결합되도록 돌기 형상의 팬 허브 돌출부(51)가 형성되며, 상기 리어 팬(40)의 일측 및 타측에 상기 팬 허브(50)와 결합되도록 형성된 리어 팬 돌출부(47)와 고정되도록 결합된다.

또한, 상기 팬 허브(50)는 상기 리어 팬(40)과 초음파 용접되어 밀폐되며, 상기 트위스트 결합부(45)와 팬 허브(50) 간에 에폭시를 충진하여 절연시킨다.

도 3은 본 발명에 따른 자동차용 교류 발전기의 개략적인 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 자동차용 교류 발전기의 개략적인 팬 허브 결합도이며, 도 1을 참조한다. 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 상기 리어 팬(40)의 상부면에 슬립 링(23)으로부터 이어지는 리드 와이어(25)와 로터 코일(21)이 꼬인 상태로 트위스트 결합부(45)를 형성하고, 상기 트위스트 결합부(45)가 안착될 수 있도록 안착홈(49)이 형성된다.

그리고, 상기 안착홈(49)의 중앙부에 상기 샤프트(10)가 관통할 수 있는 홀이 형성되고, 상기 트위스트 결합부(45)가 해체, 이동 및 이탈하지 않도록 방지하며, 상기 안착홈(49) 및 트위스트 결합부(45)를 그 내부에 가지는 팬 허브(50)가 구비된다.

여기서, 상기 팬 허브(50)는 트위스트 결합부(45)의 절연 및 고정을 위하여 구비되며, 상기 팬 허브(50)는 상기 리어 팬(40)과 초음파 용접되어 밀폐된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며 해당 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허 청구 범위내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 로터 코일을 고정 및 지지하도록 가이드 부를 형성시켜 조립성을 향상시키고, 로터 코일을 감싸도록 구비되는 절연성 튜브를 이용함으로써 로터 코일을 외부 대기에 노출시키지 않아 부식 및 산화를 방지할 수 있고, 리어 팬의 상부면에 로터 코일과 리드 와이어의 트위스트 결합을 그 내부에 가지는 팬 허브를 구비함으로써 교류 발전기의 고속 회전 시 이동 및 이탈을 감소시키며, 이에 따라 내구성이 증가되는 등의 효과를 거둘 수 있다.

Claims (9)

1. 횡방향의 축을 가지는 원통형의 샤프트(10)와, 상기 샤프트(10)의 중도에 고정되도록 구비되는 로터 코일(21) 및 슬립 링(23)으로 이루어지는 로터 어셈블리(20)와, 상기 로터 어셈블리(20)를 회전시키는 볼 베어링(30)과, 상기 샤프트(10)와 수직 방향으로 형성되는 디스크 형상의 리어 팬(40)을 포함하는 자동차용 교류 발전기(1)에 있어서,

   상기 리어 팬(40)의 하측면을 관통하여 상기 로터 코일(21)이 상기 샤프트(10)에 인접하여 위치할 수 있도록 가이드 홈(41)이 형성되고,

   상기 리어 팬(40)에 상기 로터 코일(21)을 소정 길이 감싸도록 형성하되, 상기 로터 코일(21)을 고정 및 지지하기 위하여 튜브로 형성되는 가이드 부(43);

   를 더 포함하며,

   상기 가이드 부(43)는 상기 로터 코일(21)을 절연하기 위한 인슐레이션 튜브(Insulation Tube)로 형성되고,

   상기 리어 팬(40)의 상부면에 상기 로터 코일(21)과 상기 슬립 링(23)으로부터 연결되는 리드 와이어(25)의 트위스트 결합부(45)가 안착될 수 있도록 안착홈(49)이 형성되며,

   상기 트위스트 결합부(45)를 내부에 구비하되, 상기 리어 팬(40)의 상부면과 상기 볼 베어링(30)의 일측 사이에 형성되는 팬 허브(50);

   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 교류 발전기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,

   상기 트위스트 결합부(45)는 용접 또는 솔더링 공법이 적용되는 것을 특징으로 하는 자동차용 교류 발전기.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,

   상기 리어 팬(40)과 팬 허브(50)의 일측 및 타측에 돌기된 리어 팬 돌출부(47)와 팬 허브 돌출부(51)는 상기 리어 팬(40)과 팬 허브(50)가 결합되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차용 교류 발전기.
8. 제1항에 있어서,

   상기 팬 허브(50)는 초음파 용접이 적용되어 밀폐되는 것을 특징으로 하는 자동차용 교류 발전기.
9. 제1항에 있어서,

   상기 트위스트 결합부(45)와 팬 허브(50) 간에 에폭시를 충진하는 것을 특징으로 하는 자동차용 교류 발전기.

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