KR101740476B1

KR101740476B1 - 차량용 교류 발전기

Info

Publication number: KR101740476B1
Application number: KR1020150162756A
Authority: KR
Inventors: 김현선; 유정호; 김양욱; 한형민; 김희정; 김재훈; 김도영; 백승원; 이근환; 한성민; 김승준; 노승수
Original assignee: 대우전자부품(주); 이래오토모티브시스템 주식회사
Priority date: 2015-11-19
Filing date: 2015-11-19
Publication date: 2017-06-08

Abstract

본 발명은 차량용 교류 발전기에 관한 것으로서, 원통 형상의 몸체, 몸체에 결합되는 회전자, 다상의 권선을 구비하는 고정자;를 구비하는 차량용 교류 발전기에 있어서, 몸체의 축방향 종단에 접촉하여 배치되는 절연체; 몸체의 내주면과 이격되도록 절연체에 결합되며, 판상으로 형성된 지지판에 적어도 하나 이상의 판홀을 구비하는 지지부; 및 판홀에 배치되며, 수납공간을 형성하는 하우징을 구비하고, 회전자의 회전에 따라 발생하는 교류전압을 직류전압으로 변환시키는 변환소자를 구비하는 회로유닛;을 포함하며, 변환소자는, 하우징에 서로 마주보도록 배치되는 제1 변환소자 및 제2 변환소자를 구비한다.
본 발명에 의하면, 수납공간이 형성된 하우징에 마주보도록 변환소자를 구비하여 2개의 상을 변환하도록 함으로써 교류 발전기의 내부공간을 효율적으로 활용하여 발전기의 크기를 콤팩트화 할 수 있는 차량용 교류 발전기를 제공할 수 있다. 또한, 발전기의 크기가 소형화되어 차량의 무게를 감소시킬 수 있어 차량의 연비를 향상시킬 수 있는 차량용 교류 발전기를 제공할 수 있다.

Description

차량용 교류 발전기{AC GENERATOR FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 교류 발전기에 관한 것으로서, 전압을 변환하는 회로유닛이 콤팩트하게 배치되도록 하여 발전기의 크기를 소형화하면서 효율을 증대시킬 수 있는 차량용 교류 발전기에 관한 것이다.

차량에는 다양한 종류의 전장부품이 장착되며, 이러한 전장부품에 전력을 공급하기 위하여 발전기와 축전지가 차량 내부에 구비된다.

차량에 적용되는 발전기로는 직류 발전기와 교류 발전기가 있으나, 저속 및 고속에서 안정성이 우수한 교류 발전기가 주로 이용되고 있다.

이러한 차량용 교류 발전기로 한국등록특허 제10-0530435호에는 회전류 발전기가 제안된 바 있다. 한국등록특허 제10-0530435호에 제안된 회전류 발전기는, 정류기 유닛이 하우징의 중심부에 회전가능하게 배치되어 기자력(起磁力)을 발생시키는 회전자 어셈블리(rotor assembly), 회전자 어셈블리에 전류를 공급하는 브러쉬 어셈블리(brush assembly), 하우징의 내주면 둘레를 따라 회전자 어셈블리를 둘러싸는 형태로 배치되며 발생한 기자력에 의해 유도 기전력을 발생시키는 고정자 어셈블리(stator assembly), 회전자 어셈블리 및 고정자 어셈블리(stator assembly)에서 발전된 교류(AC)를 직류(DC)로 정류하여 주는 정류기(rectifier) 및 정류된 직류(DC) 전압을 일정한 상태로 유지하기 위한 조정기(regulator)를 포함하여 구성된다.

여기서, 정류기(rectifier)의 구성 부품으로 다이오드(Diode)가 이용되고 있는데, 다이오드는 회전자의 회전축 방향을 따라 일면에만 형성된다. 6개의 권선으로 구성되어 6상 이상의 위상차가 발생하는 경우 6개의 다이오드가 필요하므로 정류기 유닛의 크기가 증가하는 문제점이 있다.

또한, 정류기에서 발생하는 열을 방출하여 방열판을 구비하여 정류기에서 발생하는 열을 줄이고 있으나, 방열판이 일방향에만 형성되어 열이 효율적으로 발산되지 않아 발전기의 효율이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 발전기에서 형성되는 교류의 상을 변환키는 변환소자가 콤팩트하게 배치되도록 함으로써 회로유닛의 크기를 소형화시킬 수 있는 차량용 교류 발전기를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 회로유닛에서 발생하는 열을 효과적으로 방출되도록 함으로써 회로유닛의 효율 및 내구성을 증대시킬 수 있는 차량용 교류 발전기를 제공하는데 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 교류 발전기는 원통 형상의 몸체, 몸체에 결합되는 회전자, 다상의 권선을 구비하는 고정자;를 구비하는 차량용 교류 발전기에 있어서, 몸체의 축방향 종단에 접촉하여 배치되는 절연체; 몸체와 이격되도록 절연체에 결합되며, 판상으로 형성된 지지판에 적어도 하나 이상의 판홀을 구비하는 지지부; 및 판홀에 배치되며, 수납공간을 형성하는 하우징을 구비하고, 회전자의 회전에 따라 발생하는 교류전압을 직류전압으로 변환시키는 변환소자를 구비하는 회로유닛;을 포함하며, 변환소자는, 하우징에 서로 마주보도록 배치되는 제1 변환소자 및 제2 변환소자를 구비한다.

여기서, 하우징은 몸체의 축 방향을 따라 개구되어 제1 변환소자가 배치되는 상부 하우징과, 상부 하우징을 향하여 개구되며, 제2 변환소자가 배치되어 상부 하우징과 결합되는 하부 하우징;을 포함하며, 상부 하우징과 하부 하우징은 서로 맞닿는 종단이 끼움결합 방식으로 결합될 수 있다.

여기서, 상부 하우징은 제1 변환소자가 배치된 타측면에 원통형상으로 돌출 형성되는 제1 방열핀을 구비하는 상부 방열판; 및 하부 하우징은 제2 변환소자가 배치된 타측면에 원통형상으로 돌출 형성되는 제2 방열핀을 구비하는 하부 방열판을 포함을 포함할 수 있다.

여기서, 지지부는 판홀에 배치된 하부 방열판에 공기가 유입되도록 회로유닛이 배치된 바깥 외주면을 향하여 단차홈이 형성될 수 있다.

여기서, 변환소자는 MOS-FET 또는 다이오드로 형성될 수 있다.

본 발명에 의한 차량용 교류 발전기는 수납공간이 형성된 하우징에 마주보도록 변환소자를 구비하여 2개의 상을 변환하도록 함으로써 교류 발전기의 내부공간을 효율적으로 활용하여 발전기의 크기를 콤팩트화 할 수 있는 차량용 교류 발전기를 제공할 수 있다.

또한, 발전기의 크기가 소형화되어 차량의 무게를 감소시킬 수 있어 차량의 연비를 향상시킬 수 있는 차량용 교류 발전기를 제공할 수 있다.

또한, 하우징의 상하면에 방열판을 형성함으로써 회로유닛에서 각각에서 발생하는 열을 효율적으로 방출되도록 함으로써 회로유닛의 내구성을 향상시키면서 회로유닛의 전압변환 효율을 증대시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 교류 발전기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 교류 발전기의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1을 A 방향에서 바라본 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 절연체의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 지지부의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 회로유닛의 사시도이다.
도 7은 도 6의 B-B 단면도이다.
도 8은 도 6을 C 방향에서 바라본 평면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 하부 하우징의 내부 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 하부 하우징에 구비되는 복수의 전극의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 판홈을 따라 공기가 유입되는 것을 나타내는 개념도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "~상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.

본 발명은 차량용 교류 발전기에 관한 것으로, 수납공간이 형성된 몸체(1), 몸체에 구비되는 회전자, 다상의 권선을 구비하는 고정자, 회전축을 중심으로 회전자를 지지하는 샤프트 및 조정기(2) 등을 포함하는 것은 자명한 것이며, 이하에서는 상기 언급된 구성들의 자세한 내용은 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 교류 발전기의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 교류 발전기의 분해 사시도이고, 도 3은 도 1을 A 방향에서 바라본 평면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 교류발전기는 절연체(100), 지지부(200) 및 회로유닛(300)을 포함하여 구성된다.

절연체(100)는 원통 형상의 몸체(1) 축방향 종단에 배치되어 몸체(1)에 복수로 구비된 연결재(3)에 결합된다. 지지부(200)는 절연체(100)에 지지되어 몸체(1)의 축방향 종단에 이격되도록 배치된다. 회로유닛(300)은 복수로 구비되며, 지지부(200)의 중심부(211)의 둘레방향을 따라 배치되며, 회로유닛(300)에 구비된 복수의 전극은 하우징(310) 외부로 돌출된다.

이때, 상부 하우징(311) 및 하부 하우징(312)에 각각 구비된 B 전극(360)은 중심부(211)를 향하여 돌출형성 되며, 몸체(1)에 형성된 B 전극 연결홀(250)에 연결된다. 하우징(310)의 양측면에서 돌출되는 접지 전극(370)은 서로 이웃하는 회로유닛(300)에서 절연체(100)와 지지부(200)에 연결된다. P 전극(350)은 하우징(310) 외주면을 향하여 돌출되어 절연체(100)와 지지부(200)에 연결된다.

이와 같이, 복수의 전극이 서로 겹쳐지도록 형성됨으로서 몸체(1) 내부에 회로유닛(300)을 콤팩트하게 배치할 수 있어 몸체(1)의 크기를 작게 할 수 있다. 절연체(100), 지지부(200) 및 회로유닛(300)의 구성에 대해서 이하에서 더욱 구체적으로 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 절연체의 사시도이다.

도 4에 대한 설명은 도 1 내지 도 3을 함께 참조하도록 한다.

본 발명의 실시예에 따른 절연체(100)는 도 4에 도시된 바와 같이, 절연판(110), 돌출 연결부(120) 및 접지 연결부(130)를 구비한다.

절연판(110)은 원통 형상의 몸체(1)의 축방향 종단에 부채꼴 형상의 띠판으로 형성되며, 절연판(110)의 가장자리 면에 결합되는 굴절판(111)을 구비한다. 굴절판(111)은 몸체(1)의 종단 외주면을 따라 지지되어 몸체(1)에 접촉하는 전기기계와 전기적으로 통전되는 것을 방지할 수 있다.

돌출 연결부(120)는 절연판(110)의 양방향으로 돌출되고, 일단(120a)이 몸체(1)에 고정되며 타단(120b)이 회로유닛(300)에 고정된다. 이때, 돌출 연결부(120)의 타단(120b)은 돌출 방향을 따라 테이퍼 형상으로 형성되어 회로유닛(300)에 결합됨으로써 견고한 체결강도를 유지할 수 있다. 여기서, 돌출 연결부(120)는 6개가 구비된다. 이는 회로유닛(300)에 구비되어 외부로 돌출된 P 전극에 각각 연결하기 위해서이다.

접지 연결부(130)는 절연판(110)의 일방향으로 돌출되며, 중공으로 형성되어 중공에 아일릿(eyelet)(131)이 삽입된다. 접지 연결부(130)는 회로유닛(300)으로부터 돌출 형성된 접지 전극(370)에 연결되며, 회로유닛(300)의 개수(n) 보다 1개 많게 형성될 수 있다. 즉, 내측에 형성되는 접지 연결부(130)는 두 개의 접지 전극을 공유하게 되어 접지 연결부(130)의 공간을 효율적으로 설계할 수 있다. 여기서 접지 연결부(130)는 돌출 연결부(120)와 엇갈리면서 내측 방향으로 이격되도록 배치된다.

절연체(100)는 내부에 습기 등이 유입될 수 있으므로 내부식성이 우수하면서 절연성능이 있는 플라스틱, 합성수지 또는 무기질재 등으로 형성될 수 있는 것으로서, 그 재질이 이에 한정되는 것은 아니며 선택적으로 다양하게 적용될 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 지지부의 사시도이다.

본 발명의 실시예에 따른 지지부(200)는 도 5에 도시된 바와 같이, 지지판(210), 복수의 판홀(220), 접지 연결홀(230), 가이드 홈(240) 및 B 전극 연결홀(250)을 구비한다. 지지부(200)는 몸체(1)에 이격배치 되도록 절연체(100)에 결합배치 되어 회로유닛(300)을 고정지지하는 역할을 한다. 이때, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.

지지판(210)은 판상으로 형성되며, 외주 직경은 절연체(100)의 외주 직경보다 작게 형성되며, 절연체(100)와 결합되어 몸체(1)에 이격되도록 배치된다. 이때, 지지판(210)의 중심부(211)에는 회전자 또는 고정자 등이 삽입되어 배치될 수 있도록 원통 형상의 홀이 형성되며, 회전자 등의 회전체 진동으로 인한 강성 보강을 위해 외측보다 판 두께가 두껍게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 중심부(211)는 회전자 등에서 회전으로 인해 전달되는 열을 방출하기 위해서 축방향(X)을 따라 형성되는 복수의 홈을 구비할 수 있다.

스터드 홀(212)은 중심부(211)에서 인접하여 일방향을 따라 돌출 형성되며, 내부에 스터드 볼트(213)가 삽입된다. 스터드 볼트(213)는 변환된 직류를 차량의 배터리 또는 전기기구에 전기를 공급할 수 있도록 연결된다.

판홀(220)은 사각형 형상으로 형성되고, 지지판(210)의 외주면에 인접한 외주면의 양 꼭지점에 모따기가 형성되어 육각형 형상을 이루면서 지지판(210)에 원주방향을 따라 복수로 형성될 수 있다. 판홀(220)은 바람직하게는 회로유닛(300)의 외주 형상에 대응되도록 형성되는 것이 바람직하다.

이때, 회로유닛(300)이 삽입된 판홀(220)의 바깥 외주면은 두께가 얇아지는 단차홈(213)을 형성한다. 단차홈(213)은 후술하는 하우징이 판홀(220)에 결합 배치될 때, 하부 하우징(312)의 하부 방열판(340)에 공기가 원활히 유입되도록 함으로써 방열효율을 증대시킬 수 있다. 이에 대해서는 회로유닛(300)에서 더욱 구체적으로 설명한다.

또한, 판홀(220)의 내주면에는 적어도 2 개 이상의 가이드 홀(221)을 구비할 수 있다. 가이드 홀(221)은 하부 하우징(312)에 구비된 가이드 핀(323)과 결합되어 회로유닛(300)이 진동 중에도 흔들리지 않도록 고정시킬 수 있다. 본 실시예에서 판홀(220)은 접지 연결홀(230)에 인접하면서 서로 마주보도록 배치되었으나, 판홀(220)의 둘레면을 따라 연속적으로 형성될 수 있는 것으로서 회로유닛(300)을 균등하게 지지할 수 있는 배치형태이면 가이드 핀(323)의 개수는 이에 제한되지 않는다.

이때, 판홀(220)은 지지판(210)에서 소정두께 돌출되어 형성될 수 있다. 이로 인하여 회로유닛(300)은 판홀(220)에 결합 배치될 때, 지지판(210)에서 소정거리 이격되게 함으로써 회로유닛(300)에 구비된 방열판의 방열 효율을 높일 수 있다.

접지 연결홀(230)은 절연체(100)의 접지 연결부(130)와 동일 축선에 위치하도록 배치되며, 접지 연결부(130)와 동일한 개수로 형성된다. 이때, 접지 연결홀(230) 중 적어도 하나는 지지판(210)의 높이보다 높게 돌출 형성되며, 돌출 되는 높이는 판홀(220)의 돌출 높이와 동일하게 돌출되어 회로유닛(300)이 흔들지 않도록 견고하게 지지할 수 있다.

가이드 홈(240)은 지지판(210)의 외주연을 따라 절연체(100)의 돌출 연결부(120)와 동일 축선에 위치하도록 절개되어 형성된다. 본 실시예에서 가이드 홈(240)은 지지판(210)의 외주연에 절개되어 형성되었으나, 외주연을 따라 홀이 형성될 수도 있다.

B 전극 연결홀(250)은 중심부(211)에 회전축(X) 방향을 따라 복수개 형성되며, 바람직하게는 3개가 형성된다. B 전극 연결홀(250)은 회로유닛(300)에서 돌출되는 B 전극과 결합되며, 하나의 B 전극 연결홀(250)에 상부 하우징(311) 및 하부 하우징(312)에 각각 돌출되는 B 전극과 연결된다. 이와 같이 하나의 B 전극 연결홀(250)에 두 개의 B 전극이 연결됨으로써 지지판(210)에 최소의 홀을 형성할 수 있어 지지판(210)의 크기를 줄여 콤팩트한 크기로 형성할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 회로유닛의 사시도이며, 도 7은 도 6의 B-B 단면도이고, 도 8은 도 6을 C 방향에서 바라본 평면도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 하부 하우징의 내부 사시도이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 하부 하우징에 구비되는 복수의 전극의 사시도이고, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 판홈을 따라 공기가 유입되는 것을 나타내는 개념도이다.

회로유닛(300)은 지지부(200)에 형성된 각각의 판홀(220)에 삽입되며, 교류를 직류로 변환시키는 역할을 하는 것으로서 대략적으로 직육면체 형상을 이룬다. 여기서, 회로유닛(300)은 판홀(220)의 개수에 따라 3개가 형성되어 서로 이웃하여 배치되며 각각의 회로유닛(300)에 구비된 전극은 하우징(310) 외부로 돌출되어 서로 전기적으로 연결된다.

본 발명은 6개의 권선을 갖는 고정자(미도시)가 구비되어 60도의 위상차가 발생하여 6개의 전압곡선을 형성하며, 각각의 회로유닛(300)은 2개의 변환소자(320)를 구비하며, 각각의 변환소자(320)는 교류를 직류로 변환시킨다. 따라서 회로유닛(300)이 3개 구비된 본원 발명은 6개의 위상을 처리할 수 있다. 본 발명에서는 6개의 권선을 갖는 고정자로 인해서 회로유닛(300) 및 판홀(220)의 개수가 3개로 제한되었으나, 고정자의 구조에 따라 회로유닛(300)과 판홀(220)의 개수는 변경될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 회로유닛(300)은 도 6 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 하우징(310), 변환소자(320), 상부 방열판(330) 및 하부 방열판(340) 및 복수의 전극을 구비한다. 이때, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.

하우징(310)은 상부 하우징(311) 및 하부 하우징(312)이 결합되어 내부에 공간을 형성한다. 상부 하우징(311)은 회전 축(X)의 하방향, 즉 몸체의 축방향으로 개구되며 종단에 돌출부(311a)가 형성되고, 하부 하우징(312)은 회전 축(X)의 상방향, 즉 상부 하우징(311)의 개구 방향을 향하여 개구되어 종단에 오목부(312a)가 형성된다. 이때, 돌출부(311a)와 오목부(312a)가 서로 맞닿는 종단은 끼움 결합방식으로 결합되어 상부 하우징(311) 및 하부 하우징(312)의 체결력이 증대되어 견고한 체결강도를 유지할 수 있다.

또한, 하부 하우징(312)의 양측면에는 돌기부(312b)를 구비하고, 상부 하우징(311)은 돌기부(312b)에 고정되는 연결부(311b)를 구비한다. 이때, 돌기부(312b)는 연결부(311b)의 삽입 방향을 따라 벌어지는 방향으로 형성되고, 연결부(311b)는 돌기부(312b)에 삽입될 수 있도록 내부에 홀이 형성되고, 탄성을 갖도록 형성된다.

이로 인해서 연결부(311b)의 홀이 고정부(312b)를 따라 슬라이딩하면서 쉽게 체결될 수 있으며, 체결된 후에는 연결부(311b)의 홀의 돌기부(312b)에 분리되지 않도록 고정되어 견고한 체결 상태를 유지할 수 있다. 돌기부(312b) 및 연결부(311b)는 하우징(310)의 둘레 방향을 따라 3개가 형성되었으나, 그 형상 위치가 이에 제한되는 것은 아니며, 균일한 체결 강도를 유지할 수 있는 배치 형상이면 다양하게 적용될 수 있다.

상부 하우징(311)과 하부 하우징(312)은 내부에 마련되는 변환소자(320)의 방수, 및 방진 등을 위해서 서로 결합되는 면에 실란트(미도시)를 도포하여 오븐에서 고온으로 경화될 수 있다. 이때, 상부 하우징(311)과 하부 하우징(312)이 경화할 때 내부에서 공기 팽창이 발생하여 하우징(310)의 파손이 이루어지는 것을 방지하기 위하여 상부 하우징(311) 및 하부 하우징(312) 중 적어도 하나는 에어 벤트 홀(313)이 형성될 수 있다. 에어 벤트 홀(313)은 하우징 내부의 팽창 공기를 외부로 배출시킴으로써 하우징(310) 내부의 과도한 응력변화를 방지함으로써 하우징(310)의 변형을 방지할 수 있다.

또한 하부 하우징(312)의 하면에는 가이드 핀(323)이 서로 대칭으로 배치될 수 있다. 가이드 핀(323)은 지지판(210)에 형성된 가이드 홀(221)에 결합되며, 이와 같이 가이드 핀(323)이 가이드 홀(221)에 결합되어 회로유닛(300)이 지지부(200)에 견고하게 결합되도록 할 수 있다.

변환소자(320)는 상부 하우징(311)과 하부 하우징(312)의 서로 마주보는 면에 장착된다. 즉, 상부 하우징(311)에 제1 변환소자(320a)가 배치되고, 하부 하우징(312)에 제2 변환소자(320b)가 배치된다. 또한, 변환소자(320)를 제어할 수 있는 제어요소(미도시) 및 이에 필요한 다양한 종류의 전기유닛이 구비되는 것은 자명한 사실이다.

하우징(310)에 마련된 각각의 변환소자(320)는 전술한 바와 같이 하나의 위상을 처리한다. 따라서 하나의 회로유닛(300)에서 2개의 상이 직류로 변환하도록 처리함으로써 6개의 권선을 갖는 고정자로 형성되는 경우 3개의 회로유닛(300)을 구비함으로써 6개의 권선에서 형성된 교류를 직류로 처리할 수 있다.

이때, 두 개의 변환소자(320)는 하우징(310)에 서로 마주보도록 배치됨으로써 회로유닛(300)의 전체적인 크기를 콤팩트하게 줄이면서 발전기의 발전효율을 높일 수 있다. 또한, 전체적인 크기를 콤팩트하게 줄임으로써 차량용으로 적용될 때, 차량의 무게 감소를 통한 연비를 향상시킬 수 있다.

여기서, 변환소자(320)는 MOS-FET 또는 다이오드로 형성될 수 있다. 특히 변환소자(320)가 MOS-FET로 형성되는 경우에는 발전효율을 높임으로써 차량에 사용되는 각종 전자기기에 효과적으로 전력을 공급할 수 있다.

상부 하우징(311) 및 하부 하우징(312)은 각각의 변환소자(320)와 연결되어 하우징(310) 외부로 돌출 형성되는 P전극(350), B 전극(360) 및 접지 전극(370) 을 구비할 수 있다.

P전극(350)은 변환소자(320)와 연결되며 하우징(310) 외부로 돌출되도록 형성된다. 이때, P전극(350)은 돌출 연결부(120)와 지지부(200)의 가이드 홈(240)을 따라 전기적으로 연결된다. B 전극(360)은 변환소자(320)에 의해서 변환된 전류를 배터리 또는 전기기계로 보낼 수 있도록 연결 된다. B 전극(360)은 하우징(310)에서 중심부(211)에 형성된 B 전극 연결홀(250)에 연결된다.

여기서, P전극(350)과 B 전극(360)은 상부 하우징(311) 및 하부 하우징(312)의 일 측면을 감싸도록 굴절되게 형성되며, 하우징(310) 외부로 돌출되어 견고하게 지지된다. P전극(350)은 상부 하우징(311) 및 하부 하우징(312)에 각각 구비되며 연결단자가 몸체(1)의 내주연을 향하도록 형성되어 회로유닛(300)에 대칭되게 배치된다. B 전극(360)은 상부 하우징(311) 및 하부 하우징(312)에 각각 구비되며 연결단자가 몸체(1)의 중심부(211)를 향하여 배치되며, 하우징(310) 외부로 돌출된 단자는 서로 겹쳐지도록 배치된다.

접지 전극(370)은 이웃하여 배치되는 회로유닛(300)과 전기적으로 연결되어 순간적으로 흘러나오는 과도한 전류가 몸체(1) 외부로 전달되지 않도록 할 수 있다. 이때, 서로 이웃하는 회로유닛(300)에서 돌출 형성된 접지 전극(370)은 하나의 접지 연결부(130)와 접지 연결홀(230)을 공유하게 되어 내부의 각종 전자기계의 부품을 최적화하여 배치할 수 있다.

이와 같이, B 전극(360) 및 접지 전극(370)은 하우징(310)의 외부로 돌출되도록 배치되고, 두 개의 전극이 서로 하나의 연결홀을 공유하도록 함으로써 콤팩트한 내부 설계가 가능하다.

또한, 상부 하우징(311)과 하부 하우징(312)은 각각에 수납되어 있는 제1변환소자(320a) 및 제2변환소자(320b)에서 발열되는 열이 외부로 발산되도록 상부 하우징(311)의 상측면과 하부 하우징(312)의 하측면에 상부 방열판(330) 및 하부 방열판(340)을 구비할 수 있다. 상부 방열판(330) 및 하부 방열판(340)은 축방향(X)을 따라 원통형상으로 돌출되는 방열핀(331)(341)을 구비하여 하우징 내부에서 발생하는 열을 외부로 효과적으로 방출할 수 있다.

도 11에 도시된 바와 같이 하부 하우징(312)이 판홀(220)에 결합 배치되면, 판홀(220)에서 지지판(210)의 외주면을 향하여 단차홈(213)이 형성된다. 단차홈(213)은 절연체(100)의 상측 높이보다 낮게 형성되어 절연체(100)와 단차홈(213) 사이를 따라 공기가 유입되어 하부 방열핀(341)으로 유입된다. 따라서 하부 방열핀(341)의 방열 효과를 증대시킬 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명이 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

100 : 절연체 110 : 절연판
120 : 돌출연결부 130 : 접지 연결부
200 : 지지부 210 : 지지판
220 : 판홀 230 : 접지 연결홀
240 : 가이드 홈 300 : 회로유닛
310 : 하우징 311 : 상부 하우징
312 : 하부 하우징 320 : 변환 소자
330 : 상부 방열판 340 : 하부 방열판

Claims

원통 형상의 몸체(1), 상기 몸체(1)에 결합되는 회전자, 다상의 권선을 구비하는 고정자;를 구비하는 차량용 교류 발전기에 있어서,
상기 몸체(1)의 축방향 종단에 접촉하여 배치되는 절연체(100);
상기 몸체(1)와 이격되도록 상기 절연체(100)에 결합되며, 판상으로 형성된 지지판(210)에 적어도 하나 이상의 판홀(220)을 구비하는 지지부(200); 및
상기 판홀(220)에 배치되며, 수납공간을 형성하는 하우징(310)을 구비하고, 상기 회전자의 회전에 따라 발생하는 교류전압을 직류전압으로 변환시키는 변환소자(320)를 구비하는 회로유닛(300);을 포함하며,
상기 변환소자(320)는,
상기 하우징(310)에 서로 마주보도록 배치되는 제1 변환소자(320a) 및 제2 변환소자(320b)를 구비하며,
상기 하우징(310)은,
상기 몸체(1)의 축 방향을 따라 개구되어 상기 제1 변환소자(320a)가 배치되는 상부 하우징(311)과,
상기 상부 하우징(311)을 향하여 개구되며, 상기 제2 변환소자(320b)가 배치되어 상기 상부 하우징(311)과 결합되는 하부 하우징(312);을 포함하며,
상기 상부 하우징(311)은 상기 제1 변환소자(320a)가 배치된 타측면에 돌출 형성되는 상부 방열핀(331)을 구비하는 상부 방열판(330); 및
상기 하부 하우징(312)은 상기 제2 변환소자(320b)가 배치된 타측면에 돌출 형성되는 하부 방열핀(341)을 구비하는 하부 방열판(340)을 포함하고,
상기 지지부(200)는,
상기 판홀(220)에 배치된 상기 하부 방열핀(341)에 공기가 유입되도록 상기 회로유닛(300)이 배치된 바깥 외주면을 향하여 단차홈(213)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 교류 발전기.
제1항에 있어서,
상기 상부 하우징(311)과 상기 하부 하우징(312)은 서로 맞닿는 종단이 끼움결합 방식으로 결합된 것을 특징으로 하는 차량용 교류 발전기.
제1항에 있어서,
상기 상부 방열핀(331) 및 상기 하부 방열핀(341)은,
원통형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 교류 발전기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 변환소자(320)는,
MOS-FET 또는 다이오드로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 교류 발전기.