KR101598566B1 - 내진동성이 향상된 정류기를 가지는 차량용 발전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래의 차량용 교류발전기에 이용되는 정류기(rectifier)의 조립구조를 개선하여 내진동성이 향상된 정류기를 가지는 차량용 교류발전기에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 종래, 발전기의 회전과 같은 가혹한 진동조건 하에서 결합이 느슨해져 상호운동이 발생하고, 그로 인해 부품이 파손되어 버리는 불량이 발생하였던 문제점을 해결할 수 있는 새로운 내진동성이 향상된 정류기를 가지는 차량용 발전기가 제공되며, 또한, 본 발명에 따르면, 터미널 어셈블리와 히트싱크의 상호 횡운동에 의하여 정류기에 설치되어 있는 다이오드의 리드선이 끊어지는 것과 같은 불량이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있는 새로운 내진동성이 향상된 정류기를 가지는 차량용 발전기가 제공된다.

Description

내진동성이 향상된 정류기를 가지는 차량용 발전기{An alternator having a rectifier with an improved vibration resistance}

본 발명은, 차량용 교류발전기(alternator)에 관한 것으로, 더 상세하게는, 종래의 차량용 교류발전기에 이용되는 정류기(rectifier)의 조립구조를 개선함으로써, 부품간의 횡방향 및 종방향의 상호운동을 방지하여 내진동성이 향상된 정류기를 가지는 차량용 교류발전기에 관한 것이다.

종래, 예를 들면, 차량용 교류발전기와 같은 장치에 있어서, 교류를 직류로 바꾸어 주는 부품으로서 정류기가 이용되고 있다.

즉, 도 1에 나타낸 바와 같이, 차량용 교류발전기(10)는 여러 가지 부품이 결합하여 이루어지는 복잡한 구조로 이루어지며, 그 중에서, 교류발전기(10)에서 발생된 교류를 다른 부품에서 사용할 수 있도록 직류로 바꾸어 주는 부품으로서 정류기(20)를 포함하고 있다.

이러한 정류기(20)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 전기적인 회로를 구성하도록 연결해 주는 역할을 하는 터미널(terminal)(21)과, 방열을 위한 히트싱크(heatsink)(22) 및 양극과 음극을 절연해 주는 역할을 하는 절연체(insulator)(23)를 포함하여 이루어지는 구조로 되어 있다.

더 상세하게는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 종래의 정류기(20)는 절연체(23) 위에 히트싱크(22)와 터미널 어셈블리(21)가 차례로 적층되듯이 결합되어 있으며, 그 중앙 부분에는 다이오드(31)가 배치되어 있다.

그러나 종래의 발전기(10)는, 그 고속으로 회전운동하는 특성상 강한 진동을 수반하게 되는데 비하여, 상기한 바와 같은 종래의 정류기(20)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 터미널(21)과 히트싱크(22) 사이에 별다른 결합구조가 형성되어 있지 아니하므로, 두 부품간의 유격이나 또는 진동에 의한 흔들림으로 결합이 느슨해져 두 부품간에 횡방향이나 종방향 또는 종횡으로 상호운동이 발생하게 되고, 발전기의 회전과 같은 가혹한 진동조건 하에서 그러한 현상이 지속됨으로 인해 심한 경우 부품이 파손되어 버리는(broken) 불량이 발생하는 경우가 있었다.

또한, 상기한 바와 같은 터미널(21)과 히트싱크(22)의 상호 횡운동에 의하여, 도 3에 나타낸 바와 같이 설치되어 있는 다이오드(31)의 리드선(32)이 끊어지는 불량이 발생하는 경우도 빈번하였다.

따라서 상기한 바와 같은 문제를 해결하여 발전기의 회전과 같은 가혹한 진동조건 하에서도 부품간의 유격이나 진동에 의한 흔들림으로 결합이 느슨해져 상호운동이 발생하게 되고 그로 인해 부품이 파손되어 버리는 문제를 해결하는 동시에, 정류기에 설치된 다이오드의 리드선이 끊어지는 불량이 발생하지 않도록 할 수 있는 새로운 정류기의 구성을 가지는 차량용 발전기를 제공하는 것이 바람직하나, 아직까지 그러한 요구를 모두 만족시키는 장치나 방법은 제공되지 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 차량용 발전기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 터미널과 히트싱크 사이에 별다른 결합구조가 형성되어 있지 아니하여 두 부품간의 유격이나 또는 진동에 의한 흔들림으로 결합이 느슨해져 상호운동이 발생하게 되고, 발전기의 회전과 같은 가혹한 진동조건 하에서 그러한 현상이 지속됨으로 인해 부품이 파손되어 버리는 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있도록, 새로운 결합구조를 통하여 내진동성이 향상된 정류기를 가지는 차량용 발전기를 제공하고자 하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 터미널과 히트싱크의 상호 횡운동에 의하여 정류기에 설치되어 있는 다이오드의 리드선이 끊어지는 것과 같은 불량이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있는 새로운 정류기의 구성을 제시하여, 내진동성이 향상된 정류기를 가지는 차량용 발전기를 제공하고자 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 내진동성이 향상된 정류기를 가지는 차량용 발전기(alternator)에 있어서, 상기 정류기는, 상기 발전기의 전기적인 회로를 구성하도록 연결해 주는 역할을 하는 터미널 어셈블리(Terminal asm)와, 상기 발전기의 방열을 위한 히트싱크(heat sink)와, 상기 히트싱크의 쇼트(short)를 방지하기 위한 절연체(insulator) 및 정류용의 다이오드를 포함하여 구성되고, 상기 터미널 어셈블리는, 그 하측으로 돌출되어 형성되는 결합돌기를 더 포함하며, 상기 히트싱크는, 상기 결합돌기와 결합하는 결합공을 더 포함하고, 상기 터미널 어셈블리와 상기 히트싱크는, 상기 결합공에 상기 결합돌기를 결합함으로써 서로 결합하여 고정되며, 그것에 의해, 상기 터미널 어셈블리와 상기 히트싱크가 상기 발전기의 동작에 수반하는 진동에 의해 상호 운동하는 것을 방지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 내진동성이 향상된 정류기를 가지는 차량용 발전기가 제공된다.

여기서, 상기 결합돌기는, 그 원주 방향으로 적어도 하나 이상의 돌기들이 돌출되어 형성되고, 상기 돌기들에 의해 상기 결합공과 강제 끼움 식으로 조립됨으로써 횡방향에 대한 상호운동을 방지하도록 구성되고, 또한, 상기 결합돌기는, 성형툴을 이용하여 그 하단면을 가공하여 변형시킴으로써 상기 결합돌기의 측면 전체가 상기 결합공의 벽면에 밀착하도록 구성되며, 그것에 의해, 상기 터미널 어셈블리와 상기 히트싱크가 횡방향 뿐만 아니라 종방향으로도 상호운동하는 것을 방지하여 더욱 견고한 결합구조를 형성할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 성형툴은 히터(heater)나 초음파 융착기를 이용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 결합공을 관통하여 상기 히트싱크의 하부에 돌출되는 상기 결합돌기의 부분을 h라 할 때, 항상 h>0인 조건을 만족하도록 상기 결합돌기를 형성하고, 상기 h만큼 돌출된 부분을 상기 성형툴로 가공하여 상기 히트싱크의 하면에 밀착하도록 변형함으로써 결합강도를 더욱 증대시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 성형툴의 형태는 원뿔형인 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 성형툴의 형태는, 상기 원뿔형 이외에도, 그 단면이 별모양이나 뿔 모양과 같이, 상기 결합돌기의 변형을 통하여 결합력을 더욱 높일 수 있도록 여러 가지 모양의 성형툴을 선택하여 이용할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 종래의 차량용 발전기의 정류기에서는, 터미널과 히트싱크 사이에 별다른 결합구조가 형성되어 있지 아니하여 두 부품간의 유격이나 또는 진동에 의한 흔들림으로 결합이 느슨해져 상호운동이 발생하게 되고, 발전기의 회전과 같은 가혹한 진동조건 하에서 그러한 현상이 지속됨으로 인해 부품이 파손되어 버리는 불량이 발생하였던 문제를 해결하여, 발전기의 회전과 같은 가혹한 진동조건 하에서도 부품간의 상호운동으로 인해 부품이 파손되는 불량을 미연에 방지할 수 있는 새로운 내진동성이 향상된 정류기를 가지는 차량용 발전기를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 터미널과 히트싱크의 상호 횡운동에 의하여 정류기에 설치되어 있는 다이오드의 리드선이 끊어지는 것과 같은 불량이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있는 새로운 내진동성이 향상된 정류기를 가지는 차량용 발전기를 제공할 수 있다.

도 1은 종래의 차량용 발전기의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 종래의 차량용 발전기에 이용되는 정류기의 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 정류기의 상세한 구성을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 내진동성이 향상된 정류기를 가지는 차량용 발전기에 이용되는 정류기의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 내진동성이 향상된 정류기를 가지는 차량용 발전기에 이용되는 정류기의 다른 구성을 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 내진동성이 향상된 정류기를 가지는 차량용 발전기에 이용되는 정류기의 또 다른 구성을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 내진동성이 향상된 정류기를 가지는 차량용 발전기에 이용되는 정류기를 성형하기 위한 성형툴의 다른 구성을 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 내진동성이 향상된 정류기를 가지는 차량용 발전기의 상세한 내용에 대하여 설명한다.

여기서, 이하에 설명하는 내용은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예일 뿐이며, 본 발명은 이하에 설명하는 실시예의 내용으로만 한정되는 것은 아니다.

먼저, 도 4를 참조하면, 도 4는 본 발명에 따른 내진동성이 향상된 정류기를 가지는 차량용 발전기에 사용되는 정류기의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내고 있다.

즉, 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 내진동성이 향상된 정류기를 가지는 차량용 발전기에 이용되는 정류기(40)의 구성은, 기본적으로는, 발전기의 전기적인 회로를 구성하도록 연결해 주는 역할을 하는 터미널 어셈블리(Terminal asm)(41)와, 발전기의 방열을 위한 히트싱크(heatsink)(42)와, 히트싱크의 쇼트(short)를 방지하기 위한 절연체(insulator)(43) 및 정류용의 다이오드(44)와 그 리드선(45)을 포함하여 이루어지는 구조인 것만 보면 상기한 바와 같은 종래의 정류기(20)와 동일하나, 본 발명에 따른 내진동성이 향상된 정류기(40)는, 후술하는 바와 같이, 터미널 어셈블리(41)와 히트싱크(42)가 서로 결합하는 결합구조를 더 포함하고 있는 점이 상기한 바와 같은 종래의 정류기(20)와 다르다.

더 상세하게는, 도 4의 원으로 나타낸 확대도에 나타낸 바와 같이, 터미널 어셈블리(41)에 아래쪽으로 길게 돌출하도록 결합돌기(46)를 형성하고, 히트싱크(42)에는 결합공(47)을 형성하여, 도 4에 나타낸 바와 같이 터미널 어셈블리(41)에 형성된 결합돌기(46)가 히트싱크(42)에 형성된 결합공(47)에 맞물리도록 하여 결합함으로써, 터미널 어셈블리(41)와 히트싱크(42)가 서로 견고하게 고정되도록 한다.

여기서, 도 4의 원으로 나타낸 확대도에 나타낸 바와 같이, 결합공(47)의 지름(D1)보다 결합돌기(46)의 지름(D2)을 크게 함으로써, 터미널 어셈블리(41)와 히트싱크(42)의 상호 운동을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

즉, 도 4에 나타낸 바와 같이, 결합돌기(46)의 원주 방향으로 복수의 돌기들이 돌출되어 있고, 이와 같이 돌출한 돌기들에 의해 결합공과 강제 끼움 식으로 조립됨으로써 횡방향에 대한 상호운동을 보다 확실하게 방지할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이, 터미널 어셈블리(41)에 결합돌기(46)를 형성하고, 히트싱크(42)에는 결합공(47)을 형성하여, 이들을 서로 결합함으로써 터미널 어셈블리(41)와 히트싱크(42)를 고정할 수 있으나, 상기한 도 4에 나타낸 구성만으로는, 좌우 횡방향으로의 움직임은 방지할 수 있으나, 예를 들면, 세로 방향(종방향)으로 힘이 가해졌을 때에는, 터미널 어셈블리(41)와 히트싱크(42) 사이의 결합력이 유지되지 못하는 구조이므로, 도 4에 나타낸 구조만으로는 상하운동과 같은 종방향으로의 움직임까지 방지하는 것은 어렵다.

따라서, 도 5에 나타낸 바와 같이, 예를 들면, 히터(heater)나 초음파 융착기와 같은 성형툴(51)을 이용하여, 터미널 어셈블리(41)에 형성된 결합돌기(46)의 하단부를 변형시켜 상하방향으로도 클램핑(clamping)이 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

즉, 도 5에 나타낸 바와 같이, 터미널 어셈블리(41)에 형성된 결합돌기(46)의 하단부를 성형툴(51)을 이용하여 결합돌기(46)의 측면 전체가 결합공(47)의 벽면에 밀착하도록 변형시킴으로써, 상하방향에 대하여도 결합강도를 높여 횡방향 뿐만 아니라 종방향으로도 더욱 견고한 결합구조를 형성할 수 있다.

아울러, 더욱 바람직하게는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 결합돌기(46)의 길이를 결합공(47)을 관통하도록 충분히 길게 형성하고, 도 5에 나타낸 바와 같은 가공을 행하여 히트싱크(42)의 하면에 밀착하도록 성형하면, 보다 더 확실한 결합강도를 가지는 결합구조를 얻을 수 있다.

즉, 도 6에 나타낸 바와 같이, 결합공(47)을 관통하여 히트싱크(42)의 하부에 돌출되는 결합돌기(46)의 부분의 두께를 h라 하면, 항상 h>0인 조건을 만족하도록 결합돌기(43)를 형성하고, 상기한 바와 같이 h만큼 돌출된 부분을 가공하여 히트싱크(42)의 하면에 밀착하도록 변형하면, 히트싱크(42)의 상하방향에서 클램핑 하는 힘이 더욱 증대된다.

따라서 상기한 바와 같이, 도 4 내지 도 6에 나타낸 구성을 통하여, 터미널 어셈블리와 히트싱크 사이에 별다른 결합구조가 형성되어 있지 않아 발전기의 회전과 같은 진동조건 하에서 두 부품간의 유격이나 진동에 의한 흔들림으로 결합이 느슨해져 상호운동이 발생하게 되고, 그러한 현상이 반복됨으로 인해 부품이 파손되어 버리는 종래의 차량용 발전기의 정류기의 문제를 해결하여, 발전기의 동작에 수반하는 진동에 의해 부품간의 상호운동이 발생하여 부품이 파손되는 불량을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 상기한 바와 같은 구성을 통하여, 터미널 어셈블리와 히트싱크의 상호 횡운동에 의하여 정류기에 설치되어 있는 다이오드의 리드선이 끊어지는 것과 같은 불량이 발생하는 것도 방지할 수 있다.

이상, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 기재된 내용으로만 한정되는 것은 아니다.

즉, 상기한 설명에서는, 도 5에 나타낸 성형툴(51)의 형태가 원뿔형의 깔대기 모양인 것으로 나타내었으나, 이러한 모양 이외에도, 예를 들면, 도 7에 나타낸 바와 같이, 단면이 별모양이나 뿔 모양 등의 여러 가지 모양의 성형툴을 이용하여 결합돌기(46)의 변형을 더 깊게 함으로써 결합력을 더욱 높일 수 있다.

따라서 상기한 바와 같이, 본 발명은 상기한 실시예에 기재된 내용으로만 한정되는 것이 아니라, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 설계상의 필요 및 기타 다양한 요인에 따라 여러 가지 수정, 변경, 결합 및 대체 등이 가능한 것임은 당연한 일이라 하겠다.

10. 차량용 발전기 20. 정류기
21. 터미널 22. 히트싱크
23. 절연체 31. 다이오드
32. 리드선 40. 정류기
41. 터미널 어셈블리 42. 히트싱크
43. 절연체 44. 다이오드
45. 리드선 46. 결합돌기
47. 결합공 51. 성형툴

Claims (6)

1. 내진동성이 향상된 정류기를 가지는 차량용 발전기(alternator)에 있어서,
   상기 정류기는,
   상기 발전기의 전기적인 회로를 구성하도록 연결해 주는 역할을 하는 터미널 어셈블리(Terminal asm)와,
   상기 발전기의 방열을 위한 히트싱크(heat sink)와,
   상기 히트싱크의 쇼트(short)를 방지하기 위한 절연체(insulator) 및
   정류용의 다이오드를 포함하여 구성되고,
   상기 터미널 어셈블리는, 그 하측으로 돌출되어 형성되고 그 원주 방향으로 적어도 하나 이상의 돌기들이 돌출되어 형성되는 결합돌기를 더 포함하며,
   상기 히트싱크는, 상기 결합돌기와 결합하는 결합공을 더 포함하고,
   상기 터미널 어셈블리는 상기 절연체와 일측이 연결되고,
   상기 정류용의 다이오드는 상기 터미널 어셈블리를 관통하며,
   상기 터미널 어셈블리와 상기 히트싱크는, 상기 결합공에 상기 결합돌기를 결합함으로써 서로 결합하여 고정되고,
   상기 결합공과 결합돌기가 결합되는 부분은 상기 터미널 어셈블리와 상기 절연체가 연결된 일측에서 정류용 다이오드를 마주하여 위치하는 일측이며,
   그것에 의해, 상기 터미널 어셈블리와 상기 히트싱크가 상기 발전기의 동작에 수반하는 진동에 의해 상호 운동하는 것을 방지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 내진동성이 향상된 정류기를 가지는 차량용 발전기.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 결합돌기는 돌기들에 의해 상기 결합공과 강제 끼움 식으로 조립됨으로써 횡방향에 대한 상호운동을 방지하도록 구성되고,
   또한, 상기 결합돌기는, 성형툴을 이용하여 그 하단면을 가공하여 변형시킴으로써 상기 결합돌기의 측면 전체가 상기 결합공의 벽면에 밀착하도록 구성되며,
   그것에 의해, 상기 터미널 어셈블리와 상기 히트싱크가 횡방향 뿐만 아니라 종방향으로도 상호운동하는 것을 방지하여 더욱 견고한 결합구조를 형성할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 내진동성이 향상된 정류기를 가지는 차량용 발전기.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 성형툴은 히터(heater)나 초음파 융착기를 이용하는 것을 특징으로 하는 내진동성이 향상된 정류기를 가지는 차량용 발전기.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 결합공을 관통하여 상기 히트싱크의 하부에 돌출되는 상기 결합돌기의 부분을 h라 할 때, 항상 h>0인 조건을 만족하도록 상기 결합돌기를 형성하고,
   상기 h만큼 돌출된 부분을 상기 성형툴로 가공하여 상기 히트싱크의 하면에 밀착하도록 변형함으로써 결합강도를 더욱 증대시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 내진동성이 향상된 정류기를 가지는 차량용 발전기.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 성형툴의 형태는 원뿔형인 것을 특징으로 하는 내진동성이 향상된 정류기를 가지는 차량용 발전기.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 성형툴의 형태는, 상기 원뿔형 이외에도, 그 단면이 별모양이나 뿔 모양과 같이, 상기 결합돌기의 변형을 통하여 결합력을 더욱 높일 수 있도록 여러 가지 모양의 성형툴을 선택하여 이용할 수 있는 것을 특징으로 하는 내진동성이 향상된 정류기를 가지는 차량용 발전기.
   

Images