KR19990032402U - 교류발전기의 팬 브라켓 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 교류발전기 커버의 일측에 결합되는 팬 브라켓에 관한 것으로, 상기 팬 브라켓이 로터축을 지지하기 위한 플레이트와, 상기 커버의 일측에 팬 브라켓을 결합하기 위한 플랜지와, 상기 플레이트와 플랜지 사이에 결합되는 리브와, 상기 리브와 이웃하는 리브가 서로 지지될 수 있도록 리브의 원주방향으로 설치되는 환형리브;로 이루어진 교류발전기의 팬 브라켓 구조를 제공한다.

따라서 본 고안에 따르면, 리브와 이웃하는 리브를 연속적으로 진동방향으로 고정시켜 스테이터의 진동에 따른 영향을 최소화함으로써 교류발전기의 진동 및 소음을 저감시킬 수 있으며, 주변 부품이 진동 및 소음에 영향을 받는 것을 최소화 시키는 효과를 가져올 수 있다.

Description

교류발전기의 팬 브라켓 구조

본 고안은 교류발전기의 팬 브라켓 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진동에 약한 리브의 내진동 특성을 향상시켜 소음 및 주변 부품의 특성저하를 방지할 수 있는 교류발전기의 팬 브라켓 구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에 장착되는 교류발전기는 스테이터, 로터, 다이오드 등으로 구성되어 있다.

스테이터는 스테이터 코어 및 스테이터 코일로 이루어져 있으며, 커버에 고정되어 있다. 스테이터 코어는 성층철심이며 로터 코어와 함께 자기회로를 형성하고 있다. 스테이터 코일은 코어 안둘레에 있는 홈 속에 다수개의 독립한 코일이 들어가 있으며, 이들 코일은 Y 결선으로 접속되어 있다.

로터는 크랭크 풀리에서 V벨트로 돌리는 부분으로 로터 코어, 로터 코일, 슬립링, 로터 축으로 이루어진다. 로터 코일은 배터리에서의 전류로 자속을 발생하는 부분이며, 슬립링은 배터리 전류를 로터 코일에 통전하는 부분으로 브러시와 접촉하는 면은 금속제로 미끈하게 다듬질 되어 있으며, 로터축과는 절연되어 있다.

다이오드는 플러스쪽 및 마이너스쪽의 홀더에 각각 장치되어 있으며, 브러시는 슬립링과 항상 접촉하면서 로터 코일에 통전하는 부분으로 브러시 홀더 중에 삽입되어 스프링의 힘으로 슬립링으로 접촉되어 있다.

한편, 교류발전기 내부에서 발생되는 열을 강제통풍시키는 송풍팬이 로터축에 장착되어 커버의 일측에 장치되어 있으며, 이를 보호하기 위한 팬 브라켓이 결합되어 있다.

이와같은 구조로 이루어진 교류발전기는 자동차의 점화스위치를 넣으면 배터리의 전류가 전압 조정기의 단자를 경유하여 교류발전기의 로터 코일로 흐르기 때문에 로터에는 자력선이 발생한다. 엔진이 시동하여 로터가 회전을 시작하면 스테이터 코일에 발전작용이 일어나 교류를 발생한다. 이 교류는 다이오드에 의해 전파정류되어 배터리의 전압보다 높을 때는 즉각 배터리의 충전과 각부 부하로 전류를 공급한다.

교류발전기의 회전속도가 점차로 올라가 전압이 규정치에 달하면 전압 조정기가 작동하기 시작하여 로터 코일로에의 전류를 감소시키기 때문에 교류 발전기의 발전작용은 제어되어 전압은 규정치로 유지된다.

또한, 엔진의 회전을 정지시키면, 배터리에서 교류 발전기로 전류가 역류하려고 하지만, 다이오드가 이것을 저지하기 때문에 역류는 하지 않는다.

특히, 교류발전기의 발전과정에서 발생되는 열은 송풍팬의 강제통풍에 의해 커버 내부의 공기를 순환시켜 방열시킨다.

한편, 도 1 및 도 2는 종래의 교류발전기의 팬 브라켓을 도시한 것으로, 로터축을 지지하기 위한 플레이트(2)와, 플레이트(2)의 둘레에 리브(3)가 연장되며, 각 리브(3)는 소정각도로 굴곡되어 미도시된 커버의 일측과 결합하기 위한 플랜지(4)에 연결되는 형상으로 이루어져 있다.

즉, 리브(3)와 리브(3) 사이는 개방되어 송풍팬에 의해 강제통풍된 공기가 출입할 수 있도록 되어 있다.

한편, 발전과정에서 스테이터는 내부에 작용하는 자력선의 극성이 반복되므로 인해 진동이 발생하게되는데 이와같은 스테이터의 진동은 팬 브라켓을 포함한 각 부품으로 전달되어 소음화되어 교류발전기 소음의 주된 원인의 하나가 된다.

도 3은 종래의 스테이터와 팬 브라켓 리브의 소음 주파수 특성을 측정하여 비교한 것으로, 전술한 스테이터 진동의 주파수 특성과 리브(3)의 진동 주파수 특성과 동일하게 측정되는 것을 통해 스테이터의 진동이 팬 브라켓(1)의 리브(3)에 전가되어 소음화되는 것을 추정할 수 있었다.

즉, 공기의 순환을 위해 가늘고 길게 형성된 리브(3)에 진동 및 소음이 집중되는 문제가 야기되며, 이와같은 리브(3)의 진동은 정류기, 전압조정기 등의 주변 부품에 영향을 미쳐 특성을 저하시키는 문제가 있었다.

따라서, 본 고안은 이와같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 팬 브라켓의 리브의 내진동 특성을 향상시킨 교류발전기의 팬 브라켓 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 교류발전기 커버의 일측에 결합되는 팬 브라켓에 있어서, 상기 팬 브라켓이 로터축을 지지하기 위한 플레이트와, 상기 커버의 일측에 팬 브라켓을 결합하기 위한 플랜지와, 상기 플레이트와 플랜지 사이에 결합되는 리브와, 상기 리브와 이웃하는 리브가 서로 지지될 수 있도록 리브의 원주방향으로 설치되는 환형리브;로 이루어진 교류발전기의 팬 브라켓 구조를 제공한다.

본 고안의 실시예에 따르면 상기 환형리브는 리브의 굴곡부분을 서로 연결하여 설치되는 것이 바람직하다.

이와같은 구조로 이루어진 본 고안은 팬 브라켓의 플레이트와 플랜지 사이에 결합된 리브의 원주방향을 따라 환형으로 설치되는 환형리브에 의해 리브의 진동이 억제된다. 따라서, 스테이터에서 발생되는 진동이 리브에 전달되더라도 진동이 억제되어 진동으로 인한 소음을 억제할 수 있으며, 정전기 또는 전압조정기 등의 주변부품의 특성에 나쁜 영향을 주는 것을 최소화할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 교류발전기의 팬 브라켓을 도시한 정면도,

도 2는 종래의 교류발전기의 팬 브라켓을 도시한 측면도,

도 3은 종래의 스테이터와 팬 브라켓 리브의 소음 주파수 특성을 측정하여 비교한 그래프,

도 4는 본 고안에 따른 교류발전기의 팬 브라켓을 도시한 사시도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 >

10 ; 팬 브라켓 12 ; 플레이트

14 ; 리브 16 ; 플랜지

18 ; 환형리브

이하, 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.

도 4는 본 고안에 따른 팬 브라켓을 도시한 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 고안의 팬 브라켓(10)은 대략 반구형상으로 이루어져 미도시된 교류발전기 커버의 일측에 결합되며, 상기 팬 브라켓(10)은 플레이트(12), 리브(14), 환형리브(18) 및 플랜지(16)로 구성된다.

상기 플레이트(12)는 원형상으로 이루어져 크랭크 풀리에 의해 회전되는 로터축이 관통될 수 있도록 중심부에 구멍이 형성되며, 미도시되어 있으나 구멍 내측에 베어링이 부착되어 로터축을 지지한다. 또한, 구멍 주변에는 플레이트(12)의 강도에 영향을 미치지 않을 정도로 방열을 위해 개방되어 있다.

상기 리브(14)는 방열을 위한 개방면적을 최대한 넓게 할 수 있도록 가늘고 긴 부재로 이루어져 플레이트(12)의 둘레에 방사형으로 연장되어 형성되며, 리브(14)의 중간부분은 소정각도로 굴곡되어 팬 브라켓(10)의 형상이 반구형상을 이루도록 한다.

또한, 각 리브(14)의 끝단은 플랜지(16)에 의해 고정되며, 플랜지(16)는 팬 브라켓(10) 커버의 일측면에 결합될 수 있도록 형성된다.

특히, 본 고안에 특징적인 구성 요소로서 환형리브(18)가 상기 리브(14)와 이웃하는 리브(14)를 서로 연결하여 고정시킬 수 있도록 상기 리브(14)들을 직각방향으로 가로질러 환형으로 고정결합된다.

한편, 상기 환형리브(18)는 진동에 가장 약한 리브(14)의 굴곡점을 서로 연결하여 고정한다.

이와같이 이루어진 본 고안의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

자동차의 점화스위치를 넣으면 배터리의 전류가 전압 조정기의 단자를 경유하여 교류발전기의 로터 코일로 흐르기 때문에 로터에는 자력선이 발생한다. 엔진이 시동하여 로터가 회전을 시작하면 스테이터 코일에는 반복적으로 N극과 S극이 반전되면서 교류를 발생하게 되며, 스테이터 내부의 반복적인 극성 변화에 따른 진동이 발생되어 커버 및 팬 브라켓(10)을 포함한 주변 부품에 진동이 전달된다.

이때, 진동은 고정력이 가장 약한 부분 즉, 방열면적을 최대한 넓게 하기 위해 빗살형상으로 설치된 리브(14)에 가장 집중되어 리브(14)의 선단 및 끝단이 결합된 플레이트(12) 및 플렌지 사이에서 직각방향으로 진동이 발생되지만, 본 고안에 의해 보강된 환형리브(18)에 의해 진동이 억제되며, 따라서 진동에 따른 소음이 발생된다.

특히, 환형리브(18)는 리브(14)에서 발생되는 진동방향과 평행한 방향으로 이웃하는 리브(14)와 고정되어 있으므로 진동을 효과적으로 감소하는 효과를 가져오게 된다.

이상, 상기 내용은 본 고안의 바람직한 일실시예를 단지 예시한 것으로 본 고안이 속하는 분야의 당업자는 본 고안의 요지를 변경시킴이 없이 본 고안에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다.

따라서 본 고안에 따르면, 리브와 이웃하는 리브를 연속적으로 진동방향으로 고정시켜 스테이터의 진동에 따른 영향을 최소화함으로써 교류발전기의 진동 및 소음을 저감시킬 수 있으며, 주변 부품이 진동 및 소음에 영향을 받는 것을 최소화 시키는 효과를 가져올 수 있다.

Claims (2)

1. 교류발전기 커버의 일측에 결합되는 팬 브라켓에 있어서, 상기 팬 브라켓이 로터축을 지지하기 위한 플레이트와,

   상기 커버의 일측에 팬 브라켓을 결합하기 위한 플랜지와,

   상기 플레이트와 플랜지 사이에 결합되는 리브와,

   상기 리브와 이웃하는 리브가 서로 지지될 수 있도록 리브의 원주방향으로 설치되는 환형리브;로 이루어진 교류발전기의 팬 브라켓 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 환형리브는 리브의 굴곡부분을 서로 연결하여 설치되는 것을 특징으로 하는 교류발전기의 팬 브라켓 구조.