KR19990039364A

KR19990039364A - Heat dissipation fin structure of AC generator

Info

Publication number: KR19990039364A
Application number: KR1019970059423A
Authority: KR
Inventors: 장경환
Original assignee: 오상수; 만도기계 주식회사
Priority date: 1997-11-12
Filing date: 1997-11-12
Publication date: 1999-06-05

Abstract

본 발명은 교류발전기 커버의 일측에 결합되는 방열핀에 관한 것으로, 바닥판과, 상기 바닥판 전면에 방열면적을 넓히기 위해 일정간격으로 입설된 다수의 침상의 핀과, 상기 핀의 진동을 억제할 수 있도록 핀과 핀을 서로 고정시키도록 부착되는 진동억제수단으로 이루어진 것이다.The present invention relates to a heat dissipation fin coupled to one side of the alternator cover, a bottom plate, and a plurality of needle-shaped pins placed at regular intervals to widen the heat dissipation area on the front of the bottom plate, and can suppress the vibration of the fins. It is made of a vibration suppression means is attached to fix the pin and the pin to each other.

이처럼 교류발전기에 설치되는 방열핀의 구조가 진동억제수단을 구비하여 핀의 직각방향에서 전파되는 진동을 억제함으로써 소음을 저감하여 교류 발전기의 상품성을 향상시키는 효과를 가져올 수 있다.Thus, the structure of the heat radiation fin installed in the alternator is provided with a vibration suppressing means to suppress the vibration propagated in the right angle direction of the fin can reduce the noise to bring the effect of improving the commerciality of the alternator.

Description

Heat dissipation fin structure of AC generator

본 발명은 교류발전기의 방열핀 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진동에 약한 방열핀의 내진동 특성을 향상시켜 소음을 저감할 수 있는 방열핀 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a heat sink fin structure of the alternator, and more particularly, to a heat sink fin structure that can reduce the noise by improving the vibration resistance characteristics of the heat sink fins susceptible to vibration.

일반적으로 자동차에 장착되는 교류발전기는 스테이터, 로터, 다이오드 등으로 구성되어 있다.In general, an alternator mounted on an automobile is composed of a stator, a rotor, and a diode.

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.The stator consists of a stator core and a stator coil and is fixed to the cover. The stator core is a stratified core and forms a magnetic circuit together with the rotor core. The stator coils have a number of independent coils in the grooves in the core circumference, and these coils are connected by a Y connection.

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.The rotor, which is turned from the crank pulley to the V-belt, consists of the rotor core, rotor coil, slip ring and rotor shaft. The rotor coil is a part that generates magnetic flux by the current in the battery, and the slip ring is a part that energizes the battery current to the rotor coil. The surface in contact with the brush is smoothly polished with metal and is insulated from the rotor shaft.

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.The diodes are mounted in the holders on the plus side and the minus side, respectively, and the brush is inserted into the brush holder as a part that energizes the rotor coil while always in contact with the slip ring, and is in contact with the slip ring by the force of the spring.

한편, 교류발전기 내부에서 발생되는 열을 강제통풍시키는 송풍팬이 로터축에 장착되어 커버의 일측에 장치되어 있으며, 이를 보호하기 위한 팬 브라켓이 결합되어 있다.On the other hand, a blowing fan for forced ventilation of the heat generated in the alternator is mounted on the rotor shaft is installed on one side of the cover, the fan bracket for protecting it is coupled.

한편, 교류발전기 일측에는 발전기 내부에서 발생되는 열을 효과적으로 공기중에 자연 방열시키기 위한 방열핀이 구비되어 있으며, 타측에는 로터축에 연결되어 강제통풍시키기 위한 송풍팬이 설치되어 있다.On the other hand, one side of the alternator is provided with a heat dissipation fin to effectively dissipate heat generated inside the generator in the air effectively, and the other side is connected to the rotor shaft is provided with a blowing fan for forced ventilation.

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.In the alternator having such a structure, when the ignition switch of the vehicle is inserted, a magnetic force line is generated in the rotor because current of the battery flows through the terminal of the voltage regulator to the rotor coil of the alternator. When the engine starts and the rotor starts to rotate, power generation occurs in the stator coils to produce alternating current. This alternating current is rectified by the diode, and when it is higher than the voltage of the battery, it immediately charges the battery and supplies current to each load.

교류발전기의 회전속도가 점차로 올라가 전압이 규정치에 달하면 전압 조정기가 작동하기 시작하여 로터 코일로에의 전류를 감소시키기 때문에 교류 발전기의 발전작용은 제어되어 전압은 규정치로 유지된다.When the rotation speed of the alternator gradually rises and the voltage reaches the specified value, the voltage regulator starts to operate and reduces the current to the rotor coil, so that the alternator's generation is controlled and the voltage is maintained at the specified value.

또한, 엔진의 회전을 정지시키면, 배터리에서 교류 발전기로 전류가 역류하려고 하지만, 다이오드가 이것을 저지하기 때문에 역류는 하지 않는다.In addition, when the rotation of the engine is stopped, the current tries to flow back from the battery to the alternator, but the reverse flow is not performed because the diode prevents this.

특히, 교류발전기의 발전과정에서 발생되는 열은 송풍팬 및 방열핀을 통해 내부의 공기를 순환시켜 방열시킨다.In particular, the heat generated during the generation of the alternator circulates the heat inside the air through the fan and the heat radiation fins to radiate heat.

한편, 도 1은 종래의 교류발전기의 방열핀 구조를 도시한 단면도로서, 방열면적을 넓게하여 방열효과를 높이기 위해서 소정높이를 갖는 핀(1)이 일정한 간격으로 입설된 구조를 이루고 있다.On the other hand, Figure 1 is a cross-sectional view showing a heat sink fin structure of a conventional alternator, the fin 1 having a predetermined height is formed at regular intervals in order to increase the heat dissipation area to increase the heat dissipation effect.

즉, 발전기 내부의 열이 핀(1)으로 열전달되고 핀(1)의 열은 핀(1) 사이의 공간을 통해 대기중으로 열전달하여 방열이 이루어진다.That is, heat inside the generator is transferred to the fin 1 and heat of the fin 1 is transferred to the atmosphere through the space between the fins 1 to radiate heat.

한편, 발전과정에서 스테이터는 내부에 작용하는 자력선의 극성이 반복되므로 인해 진동이 발생하게되는데 이와같은 스테이터의 진동은 방열핀을 포함한 각 부품으로 전달되어 소음화되어 교류발전기 소음의 주된 원인의 하나가 된다.On the other hand, in the power generation process, the stator generates vibrations due to repeated polarity of the magnetic force lines acting on the inside. Such vibration of the stator is transmitted to each component including the heat radiating fins and becomes a noise, thereby becoming one of the main causes of AC generator noise.

도 2는 종래의 방열핀에서 발생되는 변형율 주파수 특성을 측정한 것으로, 응력이 집중되는 피크가 임의의 주파수 간격으로 주기적으로 반복되는 것을 알 수 있다. 이는 스테이터 티스의 갯수와 회전수의 상관관계에 의해 결정된다. 예를 들어 회전수가 2,345 rpm이며, 스테이터 티스의 갯수가 36개로 이루어진 경우 2346/60*36=1440㎐로 주기적으로 반복되는 주파수를 계산할 수 있다.Figure 2 is a measure of the strain frequency characteristics generated in the conventional heat sink fins, it can be seen that the peak where the stress is concentrated is periodically repeated at any frequency interval. This is determined by the correlation between the number of stator teeth and the rotation speed. For example, if the number of revolutions is 2,345 rpm and the number of stator teeth is 36, the frequency repeated periodically can be calculated as 2346/60 * 36 = 1440 Hz.

즉, 이와같은 변형율 주파수 특성이 방열핀에도 측정되는 것을 통해 스테이터의 진동이 방열핀에 전가되어 소음화되는 것을 추정할 수 있었다.That is, the strain frequency characteristics were measured on the heat sink fins, and thus, the vibration of the stator was transferred to the heat sink fins, thereby making it possible to make noise.

이처럼 종래의 방열핀 구조는 방열면적을 넓히기 위해 형성된 가늘고 긴 핀(1)의 자유단부에 진동 및 소음이 집중되는 문제가 야기되며, 이와같은 핀(1)의 진동은 소음을 발생시키는 문제가 있었다As described above, the heat dissipation fin structure of the related art causes vibration and noise to be concentrated at the free end of the elongated fin 1 formed to increase the heat dissipation area, and the vibration of the fin 1 has a problem of generating noise.

따라서, 본 발명은 이와같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 방열핀의 내진동 특성을 향상시켜 소음을 저감할 수 있는 방열핀 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a heat dissipation fin structure capable of reducing noise by improving vibration resistance of a heat dissipation fin.

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 교류발전기의 일측에 결합되는 방열핀 구조에 있어서, 바닥판과, 상기 바닥판 전면에 방열면적을 넓히기 위해 일정간격으로 입설된 다수의 침상의 핀과, 상기 핀의 진동을 억제할 수 있도록 핀과 핀을 서로 고정시키도록 부착되는 진동억제수단으로 이루어지는 교류발전기의 방열핀 구조를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a heat dissipation fin structure coupled to one side of an alternator, a bottom plate, and a plurality of needle-shaped pins placed at a predetermined interval to widen a heat dissipation area on the front of the bottom plate, and the fins. It provides a heat dissipation fin structure of the alternator consisting of a vibration suppression means attached to fix the pin and the pin to each other to suppress the vibration of the.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로 부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.

도 1은 종래의 교류발전기의 방열핀을 도시한 단면도,1 is a cross-sectional view showing a heat radiation fin of a conventional alternator,

도 2는 종래의 방열핀에서 발생되는 변형율 주파수 특성을 측정한 그래프,2 is a graph measuring strain frequency characteristics generated in a conventional heat radiation fin;

도 3은 본 발명에 따른 교류발전기의 방열핀을 도시한 사시도,3 is a perspective view showing a heat radiation fin of the alternator according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따라 교류발전기 설치된 방열핀 구조의 소음저감 특성을 비교한 그래프.Figure 4 is a graph comparing the noise reduction characteristics of the heat sink fin structure installed in the alternator according to the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 ><Explanation of Signs of Major Parts of Drawings>

10 ; 바닥판 12 ; 핀10; Bottom plate 12; pin

14 ; 진동억제수단14; Vibration suppression means

이하, 본 발명에 따른 교류발전기의 방열핀 구조의 바람직한 실시예를 첨부도면과 함께 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the heat sink fin structure of the alternator according to the present invention will be described in detail with the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따라 교류발전기의 일측에 결합되는 방열핀을 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a heat radiation fin coupled to one side of the alternator according to the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 방열핀은 바닥판(10)과, 상기 바닥판(10) 전면에 방열면적을 넓히기 위해 일정간격으로 입설된 다수의 침상의 핀(12)과, 상기 핀(12)의 진동을 억제할 수 있도록 핀(12)과 핀(12)을 서로 고정시키도록 형성되는 진동억제수단(14)으로 이루어진다.As shown, the heat dissipation fin of the present invention is a bottom plate 10, a plurality of needle-shaped fins 12 placed at regular intervals to widen the heat dissipation area on the bottom plate 10, and the fin 12 The vibration suppressing means 14 is formed to fix the pin 12 and the pin 12 to each other so as to suppress the vibration of the.

상기 방열핀의 구조는 구성부재를 서로 분리해서 설명하고 있으나, 바람직하기로는 바닥판(10), 핀(12) 및 진동억제수단(14)이 일체로 형성된다.The structure of the heat dissipation fin is described separately from each other, but preferably the bottom plate 10, the fin 12 and the vibration suppressing means 14 are integrally formed.

상기 바닥판(10)은 방열면적을 넓히기 위한 핀(12)을 형성하기 위한 바닥면적을 제공하며, 그 위에 입설되는 핀(12)들은 최대한 표면적을 넓게 형성할 수 있도록 촘촘하게 형성된다. 특히, 핀(12)과 핀(12)의 선단부는 핀(12)의 직각방향으로 전달되는 유체의 흐름이나 파동으로부터 내진동 특성을 갖도록 진동억제수단(14)으로 연결된다.The bottom plate 10 provides a bottom area for forming the fin 12 to increase the heat dissipation area, and the pins 12 placed thereon are densely formed to form the maximum surface area. In particular, the tip of the pin 12 and the pin 12 is connected to the vibration suppressing means 14 to have vibration resistance from the flow or wave of the fluid transmitted in the perpendicular direction of the pin 12.

도 4는 본 발명에 따라 교류발전기 설치된 방열핀 구조의 소음저감 특성을 비교한 그래프이다.Figure 4 is a graph comparing the noise reduction characteristics of the heat sink fin structure installed in the alternator according to the present invention.

비교예는 앞서 언급한 종래의 방열핀 구조이다.The comparative example is a conventional heat sink fin structure mentioned above.

그래프에 측정된 바와 같이, 교류발전기의 소음은 2000rpm이하에서는 주로 여자전류에 따른 소음이 지배적이며, 2000∼5000rpm 범위에서는 주로 전자기 소음이 지배적이며, 그 이상의 회전수에서는 풍소음이 소음의 지배적인 원인으로 작용하고 있음이 통상적으로 알려져 있다.As measured in the graph, the noise of AC generator is mainly dominated by excitation current below 2000rpm, mainly electromagnetic noise is dominated in the range of 2000 ~ 5000rpm, and wind noise is the dominant cause It is commonly known to act as.

한편, 스테이터에 의한 전자기 소음이 해당하는 2000∼5000rpm 범위에서 본 발명의 실시예와 비교예를 대비할 때 약 3000 ∼3500 rpm 부근에서 소음이 저감되는 것을 확인할 수 있으며, 약 5000rpm 부근에서도 소음이 저감되는 것을 알 수 있다.On the other hand, when the electromagnetic noise due to the stator in the range of 2000 ~ 5000rpm corresponding to the embodiment of the present invention and the comparative example, it can be seen that the noise is reduced in the vicinity of about 3000 to 3500 rpm, the noise is reduced even in the vicinity of about 5000rpm It can be seen that.

즉, 이와같은 측정결과 스테이터에 의해 지배적으로 나타나는 회전수 대역에서 본 발명에 따른 방열핀의 구조를 채용했을 때 스테이터의 진동이 전파되는 것을 억제함으로써 소음을 저감하게되는 것을 알 수 있었다.In other words, it was found that noise was reduced by suppressing propagation of the vibration of the stator when the structure of the heat dissipation fin according to the present invention was adopted in the rotation speed band dominantly represented by the stator.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명이 속하는 분야의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다.The foregoing is merely illustrative of a preferred embodiment of the present invention and those skilled in the art to which the present invention pertains may make modifications and changes to the present invention without changing the subject matter of the present invention.

따라서 본 발명에 따르면, 교류발전기에 설치되는 방열핀의 구조가 진동억제수단을 구비함으로써 핀의 직각방향에서 전파되는 진동을 억제함으로써 소음을 저감하여 교류 발전기의 상품성을 향상시키는 효과를 가져올 수 있다.Therefore, according to the present invention, the structure of the heat radiating fin installed in the alternator includes a vibration suppressing means, thereby reducing the noise by suppressing the vibration propagated in the direction perpendicular to the fin, thereby bringing the effect of improving the commerciality of the alternator.

Claims

In the heat sink fin structure is coupled to one side of the alternator,

With bottom plate,

A plurality of needle-shaped pins placed at regular intervals to widen the heat dissipation area on the front of the bottom plate,

Heat dissipation fin structure of the alternator comprising a vibration suppression means attached to fix the pin and the pin to each other so as to suppress the vibration of the pin.