KR101590696B1 - Generator for vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량용 발전기로서, 특히 차량의 엔진 및 변속기 사이에 직접 연결되어 상시 발전하기 위해, 엔진에 전방이 체결되고 후방이 상기 변속기에 체결되어 상기 엔진 및 변속기 사이를 덮으며 후방에 회전가능하게 삽입되어 상기 변속기의 토크컨버터의 중심과 같은 축 선상에 위치하는 제1베어링을 구비하는 하우징과, 상기 하우징의 전방에 삽입되고 둘레가 체결되어 상기 하우징의 개방된 전방을 덮으며 내측에 회전가능하게 삽입되어 상기 엔진의 크랭크휠의 중심과 같은 축 선상에 위치하는 제2베어링을 구비하는 하우징커버와, 상기 하우징의 내부에 삽입되고 둘레가 고정되어 상기 하우징의 원주방향으로 배열되는 복수 개의 철심과 상기 철심에 권취되는 코일로 이루어지는 고정자와, 상기 하우징커버의 제2베어링에 전단이 회전가능하게 삽입되고 후단이 상기 하우징의 제1베어링에 회전가능하게 삽입되는 회전축과 상기 회전축의 둘레에 고정되는 복수 개의 영구자석으로 이루어져 상기 고정자의 내부에서 회전하는 회전자와, 상기 회전자의 회전축 전단에 내측이 삽입되고 둘레가 상기 엔진의 크랭크휠에 체결되어 상기 크랭크휠과 함께 회전하며 상기 회전자를 회전시키는 제1커플러와, 상기 회전자의 회전축 후단에 내측이 삽입되고 둘레가 상기 변속기의 토크컨버터에 체결되어 상기 회전자와 함께 회전하며 상기 토크컨버터를 회전시키는 제2커플러를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an automotive generator, and more particularly to a vehicular generator, which is directly connected between an engine and a transmission of a vehicle and is connected forwardly to the engine and is engaged with the transmission to cover the engine and the transmission, And a first bearing positioned on the same axis as the center of the torque converter of the transmission; and a second bearing inserted in the front of the housing and coupled to the periphery so as to cover the open front of the housing, And a second bearing located on an axis line of the crank wheel of the engine, the second bearing being inserted into the housing and fixed in a circumferential direction, the iron cores being arranged in the circumferential direction of the housing, A stator made of a coil wound around the stator, and a second bearing of the housing cover, A rotor rotatable inside the stator and including a rotating shaft having a rear end rotatably inserted into a first bearing of the housing and a plurality of permanent magnets fixed around the rotating shaft, A first coupler which is inserted into the crankshaft of the engine and which is coupled to the crank wheel of the engine to rotate together with the crank wheel and rotates the rotor; And a second coupler coupled to the first and second rotors and rotating together with the rotator to rotate the torque converter.
Description
본 발명은 차량용 발전기로서, 더욱 상세하게는 차량의 엔진 및 변속기 사이에 직접 연결되어 차량의 정지 및 주행시에 상시 발전이 가능한 차량용 발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicular generator, and more particularly, to a vehicular generator that is directly connected between an engine and a transmission of a vehicle and is capable of generating electricity at all times during stopping and running of the vehicle.
일반적으로 차량에 설치되는 엔진은 연료의 종류에 따라 디젤, 가솔린, LPG 엔진으로 구분되며, 실린더 내에서 연료와 공기의 혼합기체를 점화, 폭발시켜 피스톤의 왕복운동으로 크랭크축과, 이 크랭크축의 단부에 크랭크휠을 회전시킴으로써, 열에너지를 기계적 에너지로 바꿔 차량에 동력을 공급하는 내연기관이다.Generally, an engine installed in a vehicle is classified into a diesel, a gasoline, and an LPG engine depending on the type of fuel. A mixture gas of fuel and air is ignited and exploded in a cylinder, and the piston reciprocates to form a crankshaft, And rotating the crank wheel to convert the thermal energy into mechanical energy to supply power to the vehicle.
또, 변속기는 엔진의 크랭크휠에 연결되어 엔진에서 발생하는 동력을 속도에 따라 필요한 회전력으로 바꾸어 전달하는 장치로써, 현재에는 차량의 주행속도와 부하(負荷)에 맞추어 자동으로 최적의 토크 변환을 얻을 수 있도록 마찰클러치를 없애고, 유체를 이용하여 엔진의 동력을 전달하는 토크컨버터를 장착한 자동변속기가 많이 사용되고 있다.In addition, the transmission is connected to the crank wheel of the engine and converts the power generated by the engine to the necessary torque according to the speed. Now, it can automatically obtain the optimum torque conversion according to the running speed and load of the vehicle An automatic transmission equipped with a torque converter that removes the friction clutch and transmits the power of the engine using fluid is widely used.
그러나 경유나 휘발유 등의 화석연료를 태우는 엔진을 장착한 차량은 이산화탄소 등의 배기가스를 대기중에 배출함에 따라 대기오염의 주요 원인이 됨으로써, 대기오염을 줄일 수 있는 대안으로, 전기모터로 구동하는 전기차량이 각광을 받게 되었다. However, a vehicle equipped with an engine that burns fossil fuels such as light oil or gasoline is a major cause of air pollution as it discharges exhaust gas such as carbon dioxide into the atmosphere, thereby reducing air pollution. The vehicle is in the limelight.
그런데 현재 전기차량 기술력은 전기모터에 전기를 공급하는 축전지의 충전시간이 길고, 주행거리가 짧은 단점이 있어, 차선책으로 화석연료를 사용하는 엔진과 전기모터를 이용한 구동방식을 함께 사용하는 하이브리드 차량이 개발되었다.However, the current electric vehicle technology has a disadvantage in that the charging time of a battery for supplying electric power to an electric motor is long and the traveling distance is short, and a hybrid vehicle using an engine using a fossil fuel and a driving method using an electric motor Developed.
따라서, 하이브리드 차량은 전기모터에 전기를 공급하는 축전지를 충전하기 위해 발전기가 필요함에 따라, 도 1에 도시된 바와 같이, 차량용 발전기가 엔진 외부에서 벨트풀리를 통해 연결되거나, 도 2에 도시된 바와 같이 변속기와 프로펠러 샤프트 사이에 동력을 인출하는 동력인출장치(PTO:Power Take Off)를 통해 연결됨으로써, 발전기가 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환하여 축전지에 전기를 충전하게 하였다.Therefore, as the hybrid vehicle requires a generator to charge the battery that supplies electricity to the electric motor, the vehicle generator is connected to the outside of the engine via the belt pulley as shown in Fig. 1, As a result, the generator is connected to the power take-off (PTO), which draws power between the transmission and the propeller shaft, so that the generator converts mechanical energy into electrical energy to charge the battery.
그러나 벨트풀리 또는 동력인출장치로 연결되는 종래의 차량용 발전기는 다음과 같이 많은 문제점을 야기하였다.However, the conventional vehicle generator connected to the belt pulley or the power take-off device has caused many problems as follows.
먼저, 종래의 차량용 발전기는 차량 내부에 장착하기에는 상대적으로 많은 체적을 차지하기 때문에, 기존의 엔진과 연관된 부품에 대한 배치설계가 용이하지 않은 문제점이 있었다.First, since the conventional automotive generator occupies a relatively large volume to be mounted inside a vehicle, there is a problem in that it is not easy to arrange components related to existing engines.
또, 종래의 차량용 발전기는 엔진에 직접연결되지 않았기 때문에, 효율이 떨어져 사용자가 원하는 발전용량을 확보할 수 없는 문제점이 있었다.In addition, since the conventional automotive generator is not directly connected to the engine, efficiency is low and the user can not secure the desired power generation capacity.
또한, 동력인출장치로 연결된 종래의 차량용 발전기는 변속기와 프로펠러 샤프트 사이에 설치됨에 따라 차량의 정지시에만 발전이 가능하고 차량의 주행시에는 발전이 불가능하므로, 상시발전이 어려운 문제점이 있었다.In addition, since the conventional automotive generator connected to the power take-off device is installed between the transmission and the propeller shaft, it is possible to generate electricity only when the vehicle is stopped and to generate power when the vehicle is running.
이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량용 발전기를 엔진 및 변속기 사이에 직접연결함으로써, 기존의 엔진과 연관된 부품에 대한 배치설계가 용이하게 하고, 또 차량용 발전기의 발전효율을 기존보다 향상되게 하며, 차량의 정지 및 주행시에도 차량용 발전기가 상시 발전하도록 하는 것을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a vehicular generator, Thereby improving the power generation efficiency of the automotive generator when the vehicle is stopped and traveling.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량의 엔진 및 변속기 사이에 직접 연결되어 상시 발전하는 발전기로서, 상기 엔진에 전방이 체결되고 후방이 상기 변속기에 체결되어 상기 엔진 및 변속기 사이를 덮으며 후방에 회전가능하게 삽입되어 상기 변속기의 토크컨버터의 중심과 같은 축 선상에 위치하는 제1베어링을 구비하는 하우징과, 상기 하우징의 전방에 삽입되고 둘레가 체결되어 상기 하우징의 개방된 전방을 덮으며 내측에 회전가능하게 삽입되어 상기 엔진의 크랭크휠의 중심과 같은 축 선상에 위치하는 제2베어링을 구비하는 하우징커버와, 상기 하우징의 내부에 삽입되고 둘레가 고정되어 상기 하우징의 원주방향으로 배열되는 복수 개의 철심과 상기 철심에 권취되는 코일로 이루어지는 고정자와, 상기 하우징커버의 제2베어링에 전단이 회전가능하게 삽입되고 후단이 상기 하우징의 제1베어링에 회전가능하게 삽입되는 회전축과 상기 회전축의 둘레에 고정되는 복수 개의 영구자석으로 이루어져 상기 고정자의 내부에서 회전하는 회전자와, 상기 회전자의 회전축 전단에 내측이 삽입되고 둘레가 상기 엔진의 크랭크휠에 체결되어 상기 크랭크휠과 함께 회전하며 상기 회전자를 회전시키는 제1커플러와, 상기 회전자의 회전축 후단에 내측이 삽입되고 둘레가 상기 변속기의 토크컨버터에 체결되어 상기 회전자와 함께 회전하며 상기 토크컨버터를 회전시키는 제2커플러를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a power generator that is directly connected between an engine and a transmission of a vehicle. The generator is forwardly coupled to the engine and a rear portion is coupled to the transmission to cover the engine and the transmission, And a first bearing which is rotatably inserted into the housing and is positioned on the same axis as the center of the torque converter of the transmission, and a second bearing which is inserted in front of the housing and is coupled to the periphery to cover the open front of the housing, And a second bearing which is rotatably inserted into the housing and is positioned on an axis line that is the same as the center of the crank wheel of the engine, and a second bearing inserted in the housing and fixed in the circumferential direction, A stator made up of iron cores and coils wound on the iron cores, and a second bearing A rotor rotatably inserted into the stator, the rotor being rotatably inserted into the stator and having a rear end rotatably inserted into the first bearing of the housing and a plurality of permanent magnets fixed around the rotating shaft, A first coupler having an inner side inserted into a front end of a rotary shaft of the crankcase and a periphery connected to a crank wheel of the engine to rotate together with the crank wheel to rotate the rotor, And a second coupler coupled to the torque converter of the transmission and rotated together with the rotor to rotate the torque converter.
본 발명에서, 상기 하우징에는 상기 고정자가 위치하는 내부 둘레에 원주방향으로 나선을 이루도록 관통되어 냉각수가 흐르는 수로가 더 구비되고, 외부 둘레에 상기 수로와 연통하도록 돌출되어 냉각수의 유출입을 위한 유입구 및 배출구가 각각 더 구비되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the housing further includes a water passage through which the cooling water flows so as to penetrate the inner periphery of the stator so as to form a helix in a circumferential direction, and has an inlet and an outlet for communicating with the water channel, Respectively.
본 발명에서, 상기 제1커플러 및 제2커플러의 내측에는 각각 오목하게 파인 제1스플라인홈 및 제2스플라인홈이 더 구비되고, 상기 회전자의 회전축 전단 및 후단에는 각각 돌출되어 상기 제1스플라인홈 및 제2스플라인홈에 각각 삽입되어 맞물리는 제1스플라인돌기 및 제2스플라인돌기가 더 구비되어 상기 회전자와 제1커플러 및 제2커플러가 헛돌지 않게 하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the first spline and the second coupler are further provided with first spline grooves and second spline grooves, which are concave and recessed, respectively. The first spline groove and the second spline groove protrude from the front and rear ends of the rotary shaft, And a first spline protrusion and a second spline protrusion inserted and engaged with the second spline groove, respectively, so that the rotor, the first coupler, and the second coupler are prevented from idle.
본 발명에서, 상기 크랭크휠의 중심에는 안쪽으로 오목하게 파인 제1센터공이 더 구비되고, 상기 제1커플러의 중심에는 돌출되어 상기 제1센터공에 삽입되는 제1센터돌기가 더 구비되어 상기 크랭크휠 및 제1커플러의 중심이 같은 축 선상에 위치하게 하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the crank wheel further includes a first center hole recessed inwardly at the center thereof, a first center protrusion protruding from the center of the first coupler and inserted into the first center hole, And the center of the wheel and the first coupler are positioned on the same axis line.
본 발명에서, 상기 회전축의 후단 중심에는 안쪽으로 오목하게 파인 제2센터공이 더 구비되고, 상기 제2커플러의 내측 중심에는 돌출되어 상기 제2센터공에 삽입되는 제2센터돌기가 더 구비되어 상기 회전축 및 제2커플러의 중심이 같은 축 선상에 위치하게 하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, a second center hole may be further formed in the center of the rear end of the rotation shaft, and a second center protrusion protruding from the inner center of the second coupler and inserted into the second center hole may be further provided, And the centers of the rotary shaft and the second coupler are located on the same axial line.
본 발명에서, 상기 회전축 및 제2커플러 사이에는 일단이 상기 회전축의 내측에 삽입되고 타단이 상기 제2센터돌기의 내측에 체결되어 상기 회전축 및 제2커플러를 고정하기 위한 체결볼트부가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, there is further provided a fastening bolt portion between the rotation shaft and the second coupler for fastening the rotation shaft and the second coupler, one end of which is inserted into the rotation shaft and the other end is fastened to the inside of the second center projection .
본 발명에서, 상기 하우징 및 제2커플러 사이에는 상기 회전자의 회전을 파악하기 위한 위치센서부가 더 구비되며, 상기 위치센서부는 상기 하우징의 후방 내측에 삽입 고정되는 센서고정자와, 상기 제2커플러의 내측 둘레에 돌출되어 상기 센서고정자의 내부에서 회전하는 센서회전자로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the present invention, a position sensor portion for grasping the rotation of the rotor is further provided between the housing and the second coupler, and the position sensor portion includes a sensor stator inserted and fixed in the rear of the housing, And a sensor rotor protruding from the inner periphery and rotating inside the sensor stator.
본 발명에서, 상기 하우징의 전방에는 안쪽으로 공간을 갖도록 형성되어 상기 엔진 시동시 상기 크랭크휠을 회전시키는 스타터모터를 수용하기 위한 수용부가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, a housing portion for accommodating a starter motor, which is formed to have a space inwardly in front of the housing and rotates the crank wheel at the start of the engine, is further provided.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 엔진 및 변속기 사이에 직접 연결됨에 따라 다음과 같은 효과가 있다.As described above, since the present invention is directly connected between the engine and the transmission, the following effects can be obtained.
먼저, 본 발명은 기존 엔진 및 변속기의 설계변경 없이 일체화하여 장착이 가능해지며, 차량 레이아웃 설계가 상대적으로 간편해지는 장점이 있고, 종래 벨트풀리를 이용하는 차량용 발전기에 비하여 차량 내부에서 차지하는 체적이 적기 때문에 차량 설계시 공간확보가 용이하다.First, the present invention is advantageous in that the layout of the vehicle can be relatively simplified because the existing engine and the transmission can be integrally mounted without changing the design, and the layout of the vehicle can be relatively simplified. Since the volume occupied inside the vehicle is smaller than that of the conventional vehicle- It is easy to secure space in design.
또, 본 발명은 종래에 벨트풀리 방식의 차량용 발전기에 비해서 벨트풀리 손실만큼의 에너지의 효율을 증가시킬 수 있고, 종래에 동력인출장치(PTO:Power Take Off) 연결방식은 차량을 정지시에만 발전이 가능하였으나, 차량의 정지 외에 주행시에도 상시발전이 가능하다.In addition, the present invention can increase energy efficiency as much as a belt pulley loss compared to a conventional belt pulley type vehicle generator. Conventionally, a power take off (PTO) However, it is possible to generate electricity at all times in addition to stopping the vehicle.
또한, 본 발명은 냉각수로 과열이 방지되므로, 부품들의 내구성이 향상되는 효과가 있다. In addition, since the present invention is prevented from overheating by the cooling water, the durability of parts is improved.
도 1은 종래에 엔진 외부에서 벨트 풀리를 통해 연결되는 발전기를 도시한 도면이다.
도 2는 종래에 변속기와 프로펠러 샤프트 사이에 동력을 인출하는 동력인출장치(PTO:Power Take Off)를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 발전기의 설치상태를 도시한 도면이다.
도 4, 5는 본 발명에 따른 차량용 발전기의 결합 및 분해상태를 도시한 사시도이다.
도 6, 7은 본 발명에 따른 차량용 발전기의 결합 및 분해상태를 도시한 단면도이다.1 is a view showing a generator which is connected to the outside of the engine through a belt pulley.
FIG. 2 is a view showing a power take-off (PTO) that draws power between a transmission and a propeller shaft.
3 is a view showing an installation state of a vehicle-use generator according to the present invention.
FIGS. 4 and 5 are perspective views showing the assembled and disassembled state of the automotive generator according to the present invention.
Figs. 6 and 7 are cross-sectional views showing the assembled and disassembled state of the automotive generator according to the present invention.
이하, 본 발명에 따른 차량용 발전기의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a vehicle generator according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
여기서, 하기의 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 반복적인 설명은 생략하며, 아울러, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이것은 고유의 통용되는 의미로 해석되어야함을 명시한다.Hereinafter, the same reference numerals will be used to denote the same or similar elements in all of the following drawings, and repetitive descriptions will be omitted. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention. It should be interpreted as meaning.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 발전기의 설치상태를 도시한 도면이고, 도 4, 5는 본 발명에 따른 차량용 발전기의 결합 및 분해상태를 도시한 사시도이며, 도 6, 7은 본 발명에 따른 차량용 발전기의 결합 및 분해상태를 도시한 단면도이다.4 is a perspective view showing a state in which a generator for a vehicle according to the present invention is engaged and disassembled, and Figs. 6 and 7 are views for explaining the construction of a vehicle according to the present invention. Fig. Fig. 5 is a cross-sectional view showing the coupling and disassembly state of the generator.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명은 차량의 엔진(10) 및 변속기(20) 사이에 직접 연결되어 상시 발전을 하는 차량용 발전기로서, 그 구성은 하우징(100)과, 하우징커버(200)와, 고정자(300)와, 회전자(400)와, 제1커플러(500) 및 제2커플러(600)로 대별된다.As shown in the drawings, the present invention is a vehicle generator that is directly connected between an
먼저, 엔진(10)의 크랭크휠(11) 쪽에 전방이 체결되고, 후방이 상기 변속기(20)의 토크컨버터(21) 쪽에 체결되어 상기 엔진(10) 및 변속기(20) 사이를 덮는 하우징(100)이 형성된다.A
상기 하우징(100)은 전방이 상기 고정자(300) 및 회전자(400)가 삽입되도록 개방되며, 상기 하우징(100)의 후방에는 회전가능하게 삽입되어 상기 변속기(20)의 토크컨버터(21)의 중심과 같은 축 선상에 위치하는 제1베어링(110)이 형성된다.The
상기 하우징(100)의 내부 둘레에는 상기 고정자(300)가 위치하는 쪽에 원주방향으로 나선을 이루도록 관통되어 냉각수가 흐르는 수로(120)가 형성되고, 또 상기 하우징(100)의 외부 둘레에는 상기 수로(120)와 연통하도록 돌출되어 냉각수의 유출입을 위한 유입구(130) 및 배출구(140)가 각각 형성된다.A
상기 하우징(100)의 전방에는 일측에 안쪽으로 공간을 갖도록 형성되어 상기 엔진(10) 시동시 상기 크랭크휠(11)을 회전시키는 스타터모터(30)를 수용하기 위한 수용부(150)가 형성된다.A receiving
상기 하우징(100)은 주물로 성형하여 상기 하우징(100)에 상기 수로(120)와 상기 유입구(130) 및 배출구(140)가 일체를 이루게 한다.The
그리고 상기 하우징(100)의 전방에는 둘레가 상기 하우징(100)의 전방 내측에 체결되도록 삽입되어 상기 하우징(100)의 개방된 전방을 덮는 하우징커버(200)가 형성된다. A
상기 하우징커버(200)의 내측에는 회전가능하게 삽입되어 상기 엔진(10)의 크랭크휠(11)의 중심과 같은 축 선상에 위치하는 제2베어링(210)이 형성된다.A second bearing 210, which is rotatably inserted in the
또, 상기 하우징(100)의 내부에는 상기 수로(120)가 위치하는 쪽에 삽입되고 둘레가 가압으로 고정되어 상기 하우징(100)의 원주방향으로 배열되는 복수 개의 철심(310)과 상기 철심(310)에 권취되는 코일(320)로 이루어지는 고정자(300)가 형성된다. A plurality of
또한, 상기 고정자(300)의 내부에는 상기 하우징커버(200)의 제2베어링(210)에 전단이 회전가능하게 삽입되고 후단이 상기 하우징(100)의 제1베어링(110)에 회전가능하게 삽입되는 회전축(410)과 상기 회전축(410)의 둘레에 고정되는 복수 개의 영구자석(420)으로 이루어지는 회전자(400)가 회전가능하게 형성된다.The front end of the
그리고 상기 회전자(400)의 회전축(410) 전단에는 내측이 삽입되고 둘레가 상기 엔진(10)의 크랭크휠(11)에 체결되어 상기 크랭크휠(11)과 함께 회전하며 상기 회전자(400)를 회전시키는 제1커플러(500)가 형성된다. The inside of the
또, 상기 회전자(400)의 회전축(410) 후단에는 내측이 삽입되고 둘레가 상기 변속기(20)의 토크컨버터(21)에 체결되어 상기 회전자(400)와 함께 회전하며 상기 토크컨버터(21)를 회전시키는 제2커플러(600)가 형성된다. An inner side of the
한편, 상기 회전자(400)와 제1커플러(500) 및 제2커플러(600)가 헛돌지 않도록 하기 위해, 상기 제1커플러(500) 및 제2커플러(600)의 내측에는 각각 오목하게 파인 제1스플라인홈(510) 및 제2스플라인홈(610)이 각각 형성되고, 이에 대응하여 상기 회전자(400)의 회전축(410) 전단 및 후단에는 각각 돌출되어 상기 제1스플라인홈(510) 및 제2스플라인홈(610)에 각각 삽입되어 맞물리는 제1스플라인돌기(430) 및 제2스플라인돌기(440)가 각각 형성된다.The
그리고 상기 크랭크휠(11) 및 제1커플러(500)의 중심이 조립시 같은 축 선상에 위치하도록 하기 위해, 상기 크랭크휠(11)의 중심에는 안쪽으로 오목하게 파인 제1센터공(12)이 형성되고, 이에 대응하여 상기 제1커플러(500)의 중심에는 돌출되어 상기 제1센터공(12)에 삽입되는 제1센터돌기(520)가 형성된다.In order to position the center of the
또, 상기 회전축(410) 및 제2커플러(600)의 중심이 조립시 같은 축 선상에 위치하도록 하기 위해, 상기 회전축(410)의 후단 중심에는 안쪽으로 오목하게 파인 제2센터공(450)이 형성되고, 이에 대응하여 상기 제2커플러(600)의 내측 중심에는 돌출되어 상기 제2센터공(450)에 삽입되는 제2센터돌기(620)가 형성된다.A
그리고 상기 회전축(410) 및 제2커플러(600) 사이에는 일단이 상기 회전축(410)의 내측에 삽입되고 타단이 상기 제2커플러(600)의 제2센터돌기(620)의 내측에 체결되어 상기 회전축(410) 및 제2커플러(600)를 견고히 고정하기 위한 체결볼트부(700)가 형성된다.One end of the
또한, 상기 하우징(100) 및 제2커플러(600) 사이에는 상기 회전자(400)의 회전을 파악하기 위한 위치센서부(800)가 형성된다.Between the
상기 위치센서부(800)는 상기 하우징(100)의 후방 내측에 삽입 고정되는 센서고정자(810)와, 상기 제2커플러(600)의 내측 둘레에 돌출되어 상기 센서고정자(810)의 내부에서 회전하는 센서회전자(820)로 이루어진다.The
이와 같이 구성된 본 발명의 작용 상태를 설명하면 다음과 같다.The operation state of the present invention having the above-described structure will now be described.
도 6, 7에 도시된 바와 같이 차량의 정지(엔진 공회전) 및 주행시, 엔진(10)이 실린더(미 도시) 내에서 연료와 공기의 혼합기체를 점화, 폭발시켜 피스톤(미 도시)의 왕복운동으로 크랭크축(10a)을 회전시킴에 따라, 크랭크축(10a)의 단부에 연결된 크랭크휠(11)도 회전하게 된다.6 and 7, the
그리고 크랭크휠(11)이 회전하면, 크랭크휠(11)에 체결된 제1커플러(500)는 크랭크휠(11)과 함께 회전하게 되고, 제1커플러(500)에 연결된 회전자(400)도 회전축(410)이 하우징커버(200)의 제2베어링(210)과 하우징(100)의 제1베어링(110)에 지지되며 고정자(300)의 내부에서 제1커플러(500)의 회전력을 전달받아 회전하게 되므로, 차량용 발전기는 회전자(400)의 회전에 의해 전기에너지를 생성하게 된다. When the
이때, 제1커플러(500) 및 회전자(400)의 연결은 회전자(400)의 회전축(410) 전단에 제1스플라인돌기(430)가 제1커플러(500)의 제1스플라인홈(510)에 삽입되어 제1스플라인돌기(430)와 제1스플라인홈(510)이 서로 맞물림에 따라, 제1커플러(500)의 회전시 회전자(400)는 제1커플러(500)에서 헛돌지 않고 제1커플러(500)의 회전력을 충분히 전달받게 된다.At this time, the
그리고 회전자(400)가 회전하면, 회전자(400)에 연결된 제2커플러(600)는 회전자(400)와 함께 회전하게 되고, 제2커플러(600)와 체결된 토크컨버터(21)도 회전하게 되므로, 변속기(20)는 토크컨버터(21)를 통해 엔진(10)의 회전력을 전달받게 된다.When the
이때, 회전자(400)와 제2커플러(600)는 회전자(400)의 회전축(410) 후단에 제2스플라인돌기(440)가 제2커플러(600)의 제2스플라인홈(610)에 삽입되어 제2스플라인돌기(440)와 제2스플라인홈(610)이 서로 맞물림에 따라, 회전자(400)의 회전시 제2커플러(600)는 회전자(400)에서 헛돌지 않고 회전자(400)의 회전력을 충분히 전달받게 된다.At this time, the
또, 회전자(400)의 회전축(410)과 제2커플러(600)는 내측이 체결볼트부(700)에 의해 견고히 고정됨에 따라, 회전축(410)의 제2스플라인돌기(440)와 제2커플러(600)의 제2스플라인홈(610)의 마모를 방지할 수 있다.The
즉, 토크컨버터(21)는 변속기(20)의 기어(미 도시)변환시, 변속기(20)로 전달되는 엔진(10)의 회전력을 단속하기 위해 팽창 또는 수축하며 제2커플러(600)를 밀고 당기게 되는데, 제2커플러(600)가 토크컨버터(21)의 밀고 당김에 의해, 회전축(410)의 후단에서 전후방향으로 미끄러지며 반복이동하게 되면, 회전축(410)의 제2스플라인돌기(440)와 제2커플러(600)의 제2스플라인홈(610)이 마찰로 인해 마모될 수 있기 때문이다.That is, when the gear (not shown) of the
한편, 하우징(100)의 내부둘레에는 원주방향으로 나선을 이루는 수로(120)가 형성되고, 상기 수로(120)에는 냉각수가 유입구(130) 및 배출구(140)를 통해 수시로 유입되고 배출됨에 따라, 하우징(100)의 둘레에 흐르는 냉각수에 의해 상시발전하는 차량용 발전기가 과열되지 않음으로, 차량용 발전기의 부품들에 내구성은 향상된다.On the other hand, a
그리고 하우징(100)의 전방에는 안쪽으로 공간을 갖도록 형성되어 상기 엔진(10) 시동시 상기 크랭크휠(11)을 회전시키는 스타터모터(30)를 수용하기 위한 수용부(150)가 형성됨에 따라, 수용부(150)는 스타터모터(30)를 덮어 외부충격으로부터 보호하고, 외부 이물질의 유입을 차단하게 된다. The
또, 엔진(10) 및 변속기(20) 사이에 발전기 조립시, 크랭크휠(11)의 제1센터공(12)에 제1커플러(500)의 제1센터돌기(520)를 삽입하고, 회전축(410)의 제2센터공(450)에 제2커플러(600)의 제2센터돌기(620)를 삽입하면, 크랭크휠(11)과 제1커플러(500)의 중심 및 회전축(410)과 제2커플러(600) 중심이 같은 축 선상에 위치하므로, 엔진(10) 및 변속기(20) 사이에 차량용 발전기의 조립을 보다 용이하게 할 수 있다.When assembling the generator between the
또한, 하우징(100) 및 제2커플러(600) 사이에는 센서고정자(810)와 센서회전자(820)로 이루어지는 위치센서부(800)가 설치됨에 따라, 위치센서부(800)에 일정 주파수의 전압을 인가하면, 위치센서부(800)가 회전자(400)의 위치에 따라 변압비가 변화하여 회전자(400)의 위치에 대한 사인 함수와 코사인 함수로 진폭 변조된 신호를 출력하므로, 이 출력신호를 계산하면 회전자(400)의 회전수를 파악할 수 있다.The
그러므로 본 발명은 엔진 및 변속기 사이에 직접 연결됨에 따라, 차량의 정지 및 주행시 상시발전이 가능하고, 기존 엔진 및 변속기의 설계변경 없이 일체화하여 장착이 가능해지며, 차량 레이아웃 설계가 상대적으로 간편해지는 장점이 있고, 종래 벨트풀리를 이용하는 차량용 발전기에 비하여 차량 내부에서 차지하는 체적이 적기 때문에 차량 설계시 공간확보도 용이하다.Therefore, according to the present invention, since the engine is directly connected between the engine and the transmission, it is possible to constantly generate electricity when the vehicle is stopped and running, and can be mounted integrally without changing the design of the existing engine and the transmission. Since the volume occupied in the interior of the vehicle is smaller than that of a conventional vehicle generator using a belt pulley, it is easy to secure a space in designing a vehicle.
이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방 가능함은 명백한 사실이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. Further, it is apparent that various modifications and variations can be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.
10: 엔진 10a: 크랭크축
11: 크랭크휠 12: 제1센터공
20: 변속기 21: 토크컨버터
30: 스타터모터 100: 하우징
110: 제1베어링 120: 수로
130: 유입구 140: 배출구
150: 수용부 200: 하우징커버
210: 제2베어링 300: 고정자
310: 철심 320: 코일
400: 회전자 410: 회전축
420: 영구자석 430: 제1스플라인돌기
440: 제2스플라인돌기 450: 제2센터공
500: 제1커플러 510: 제1스플라인홈
520: 제1센터돌기 600: 제2커플러
610: 제2스플라인홈 620: 제2센터돌기
700: 체결볼트부 800: 위치센서부
810: 센서고정자 820: 센서회전자10:
11: crank wheel 12: first center ball
20: Transmission 21: Torque converter
30: starter motor 100: housing
110: first bearing 120: water channel
130: inlet 140: outlet
150: accommodating portion 200: housing cover
210: second bearing 300: stator
310: iron core 320: coil
400: rotor 410: rotating shaft
420: permanent magnet 430: first spline projection
440: second spline projection 450: second center hole
500: first coupler 510: first spline groove
520: first center projection 600: second coupler
610: second spline groove 620: second center projection
700: fastening bolt part 800: position sensor part
810: Sensor stator 820: Sensor rotor
Claims (8)
상기 엔진에 전방이 체결되고 후방이 상기 변속기에 체결되어 상기 엔진 및 변속기 사이를 덮으며 후방에 회전가능하게 삽입되어 상기 변속기의 토크컨버터의 중심과 같은 축 선상에 위치하는 제1베어링을 구비하는 하우징;
상기 하우징의 전방에 삽입되고 둘레가 체결되어 상기 하우징의 개방된 전방을 덮으며 내측에 회전가능하게 삽입되어 상기 엔진의 크랭크휠의 중심과 같은 축 선상에 위치하는 제2베어링을 구비하는 하우징커버;
상기 하우징의 내부에 삽입되고 둘레가 고정되어 상기 하우징의 원주방향으로 배열되는 복수 개의 철심과 상기 철심에 권취되는 코일로 이루어지는 고정자;
상기 하우징커버의 제2베어링에 전단이 회전가능하게 삽입되고 후단이 상기 하우징의 제1베어링에 회전가능하게 삽입되는 회전축과 상기 회전축의 둘레에 고정되는 복수 개의 영구자석으로 이루어져 상기 고정자의 내부에서 회전하는 회전자;
상기 회전자의 회전축 전단에 내측이 삽입되고 둘레가 상기 엔진의 크랭크휠에 체결되어 상기 크랭크휠과 함께 회전하며 상기 회전자를 회전시키는 제1커플러;
상기 회전자의 회전축 후단에 내측이 삽입되고 둘레가 상기 변속기의 토크컨버터에 체결되어 상기 회전자와 함께 회전하며 상기 토크컨버터를 회전시키는 제2커플러; 를 포함하여 이루어지고,
상기 하우징의 전방에는 안쪽으로 공간을 갖도록 형성되어 상기 엔진 시동시 상기 크랭크휠을 회전시키는 스타터모터를 수용하기 위한 수용부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 발전기.A generator that is directly connected between an engine and a transmission of a vehicle to generate electricity at all times,
And a first bearing which is fastened to the engine and has a rear portion which is fastened to the transmission and which is disposed on the same axis as the center of the torque converter of the transmission to cover the space between the engine and the transmission, ;
And a second bearing inserted into the front of the housing and coupled to the periphery so as to cover the open front of the housing and rotatably inserted inwardly and positioned on the same axis as the center of the crank wheel of the engine;
A stator comprising a plurality of iron cores inserted in the housing and fixed around the circumference and arranged in the circumferential direction of the housing and coils wound on the iron cores;
A rotating shaft for rotatably inserting a front end of the housing into a second bearing of the housing cover and having a rear end rotatably inserted into the first bearing of the housing, and a plurality of permanent magnets fixed around the rotating shaft, Rotor;
A first coupler having an inner side inserted into a front end of a rotary shaft of the rotor and a periphery connected to a crank wheel of the engine to rotate together with the crank wheel to rotate the rotor;
A second coupler having an inner side inserted into a rear end of a rotary shaft of the rotor, a periphery of which is coupled to a torque converter of the transmission and rotated together with the rotor to rotate the torque converter; , ≪ / RTI >
Wherein the housing further comprises a receiving portion formed in the front of the housing for receiving a starter motor which is formed to have a space inward and that rotates the crank wheel when the engine is started.
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