KR20000001105U - 교류발전기용슬립링엔드프레임. - Google Patents

Abstract

본 고안은 교류발전기의 발전과정에서 발생하는 열원을 용이하게 방출할 수 있도록 개선된 교류발전기용 슬립링엔드프레임에 관한 것이다.

이를 위한 본 고안의 구성은 드라이브 및 슬립링엔드프레임(11,12)상간에는 압입되는 스테이터어셈블리(15);

드라이브 및 슬립링엔드프레임(11,12)에 고정된 베어링(16)에 의하여 지지되는 로터샤프트(17)에 설치되는 로터어셈블리(25)로 구성되는 자동차용 교류발전기(10)에 있어서;

상기 슬립링엔드프레임(12)의 중앙에서 베어링(16)을 삽입할 수 있도록 베어링공(40)을 형성한 허브(30)의 외방에 형성되어 프레임(12)과 연결되는 스포크(31,32)상간에 형성되는 중공부(33,34)에;

냉각홴에 의하여 외부로 방출되는 고열을 전도받아 냉각성을 향상시킬 수 있도록 다수개의 전도용 스포크(35,36)를 조밀한 간격으로 배치한 것을 특징으로 한다.

Description

교류발전기용 슬립링엔드프레임.

본 고안은 교류발전기용 슬립링엔드프레임에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 교류발전기의 발전과정에서 발생하는 열원을 용이하게 방출할 수 있도록 개선된 슬립링엔드프레임의 제공에 관한 것이다.

자동차용 교류발전기는 엔진정장품중의 하나로서 엔진과 밸트로 연결되어 소모된 배터리전원을 충전시켜주고 다른 전장품으로 작동에 필요한 전류를 공급하여주는 역할을 수행한다.

이러한 자동차용 교류발전기는 드라이브 및 슬립링엔드프레임 상간에 압입되는 스테이터어셈블리와 이의 내방에서 로터샤프트에 의하여 지지되는 로터어셈블리로 크게 구성된다.

상기와 같은 교류발전기의 로터어셈블리 후방은 슬립링엔드프레임에 의하여 차단되고 이 슬립링엔드프레임의 외방에는 발전된 교류를 직류로 정류하여 배터리로 인가하여 충전하는 정류기와 발전된 전압을 일정한 상태로 유지시켜주는 전압조정기등이 구비되는 구성이다.

교류발전기의 후방에 위치하는 종래의 슬립링엔드프레임은 외연에 대수개의 방열공을 가지고 중앙에는 로터샤프트를 지지하기 위한 베어링공이 형성되며, 베어링공의 주위에는 베어링공이 형성된 허브를 프레임과 지지하기 위한 다수개의 스포크(4개)를 형성하고 있으며 스포크상간에는 중공부를 두어 방열성향상에 기여할 수 있도록 하는 구성이다.

상기와 같은 종래의 슬립링엔드프레임은 단순히 베어링을 지지하는 기능만을 수행할 뿐 발전기의 내부에서 발생하는 고열의 전도나 방출등의 기능은 수행하지 못함으로서 내부의 주요부품이 고열에 의하여 고장을 일으키는 원인을 제공하였었다.

물론, 발전기의 내부에 냉각홴에 의하여 고열이 외부로 방출되고 슬립링엔드프레임의 외주연에 형성된 방열공을 통하여 열기가 방출되기는 하나, 로터샤프트와 직접적인 연접상태에 있고 전압조정기와 정류기가 근접한 상태에 있는 슬립링엔드프레임을 통하여 직접열을 전도하여 외부로 방출할 수 없기 때문에 내부열원을 방출하는데는 상당히 미흡한 실정에 있다.

이에 본 고안에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 베어링을 지지하기 위하여 허브와 프레임상간에 형성되는 중공부에 발전기내부의 고열원을 전도받아 외부로 방출하기위한 고열전도수단을 강구하여 발전기의 품질향상과 내구성등의 향상에 기여할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

도 1은 본 고안을 설명하기 위한 교류발전기의 전체 단면도.

도 2는 본 고안의 기술이 적용된 슬립링엔드프레임의 정면도.

도 3은 종래기술이 적용된 슬립링엔드프레임의 정면도.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

10; 교류발전기

12; 슬립링엔드프레임

30; 허브

31,32; 스포크

33,34; 중공부

35,36; 전도용스포크

40; 베어링공

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성 및 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안을 설명하기 위한 교류발전기의 전체 단면도, 도 2는 본 고안의 기술이 적용된 슬립링엔드프레임의 정면도, 도 3은 종래기술이 적용된 슬립링엔드프레임의 정면도로서 함께 설명한다.

자동차용 교류발전기(10)는 도 1에 도시된 바와같이 드라이브 및 슬립링엔드프레임(11,12)상간에는 스테이터코어(13)와 스테이터코일(14)로 구성된 스테이터어셈블리(15)가 압입고정된다.

상기 스테이터어셈블리(15)의 내방으로는 드라이버 및 슬립링엔드프레임(11,12)에 고정된 베어링(16)에 의하여 지지되고 선단에는 동력을 전달받을 수 있도록 풀리를 가지는 로터샤프트(17)가 횡방향으로 설치된다.

상기 로터샤프트(17)의 중도에는 로터코일(18)을 권취하여 로터샤프트(17)의 후방에 압입된 슬립링(19)과 연결시킨 스풀보빈(20)이 결합되고, 상기 스풀보빈(20)의 외방에는 축방향으로 다수개의 로터폴(21,22)을 가지는 로터코어(23,24)가 결합되어 스풀보빈(20)을 수용하는 구성의 로터어셈블리(25)가 구비된다.

상기 로터어셈블리(25)의 슬립링(19) 외측으로는 로터 및 스테이터어셈블리(15,25)에서 발전되는 전압을 일정한 상태로 유지하기 위한 전압조정기와 전압이 조정된 교류를 직류로 정류하여주기 위한 수단으로 히트싱크와 다이오우드 및 터미널등으로 구성되는 정류기가 구비되는 구성이다.

상기와 같은 교류발전기(10)의 작동은 엔진시동이 걸려지면 엔진의 동력을 로터샤프트(17)가 회전을하고, 이와 동시에 배터리의 전원이 슬립링(19)과 연접된 브러쉬(19')를 통하여 로터코일(18)로 전류가 인가되어 로터코일(18)의 외방에 위치한 로터코어(23,24)에는 자력선이 발생한다.

이때, 로터샤프트(17)가 회전함으로서 스테이터코일(14)에는 3상교류가 유기되어 정류기의 다이오우드로 인가되고, 3상교류를 인가받은 다이오우드는 전파정류하여 배터리의 전압보다 높을 때에만 전파정류한 전류로 충전시켜주고 여타의 다른 전장품으로 전류를 공급하게 된다.

그리고, 발전과정에서 전압이 규정치 이상이 될 경우에는 전압조정기가 작동하여 항상 일정한 전압상태를 유지할 수 있도록 하고, 엔진이 정지하여 배터리에서 발전기로의 전류가 역류하려는 작용 역시 다이오우드에 의하여 저지되어지는 작동이다.

상기와 같은 교류발전기(10)에서 슬립링엔드프레임(12)은 발전기(10)의 후방에 위치하는 슬립링(19)과 브러쉬와 전압조정기와 정류기등의 부품을 차폐하는 역할을 수행한다.

종래의 슬립링엔드프레임(1)은 도 3에 도시된 바와같이 중앙에 베어링공(2)을 형성한 허브(3)와 프레임(1)상간에는 허브(3)를 지지하기 위한 다수개의 스포크(4)를 가지고 외방에는 다수개의 방열공(5)을 가지는 구성으로 되어있다.

상기와 같은 종래의 슬립링엔드프레임(1)은 발전기내부의 냉각홴에 의하여 고열이 외부로 방출되더라도 프레임(1)과 허브(3)상간에 형성된 스포크(4)를 통하여 전도받는 상태가 양호하지 못함으로서 원활한 냉각성을 기대할 수 없다.

이로인하여 발전기 내부부품 특히 정류기와 전압조정기등이 고열에 의하여 고장을 일으켜 발전기자체의 성능과 품질을 저하시키는 원인을 제공하는 등의 문제점들이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안한 본 고안에서는;

슬립링엔드프레임(12)의 허브(30)와 프레임(12)을 연결하고 있는 스포크(31,32)상간에 형성되는 중공부(33,34)에 냉각홴에 의하여 외부로 방출되는 고열을 전도받을 수 있도록 다수개의 전도용 스포크(35,36)를 조밀한 간격으로 배치하여 열원방출에 기여할 수 있도록 한다.

즉, 슬립링엔드프레임(12)의 중앙에 로터샤프트(17)를 지지하는 베어링(16)을 삽입하기 위하여 베어링공(40)을 형성한 허브(30)의 외방으로 방사형으로 형성되는 스포크(31,32)에 의하여 형성되는 중공부(33,34)에 스포크(31,32)의 두께(T)보다는 상대적으로 얇은두께(T1)를 가지는 전도용 스포크(35,36)을 형성함으로서 방출되는 열원을 전도받아 내부의 냉각성향상에 기여할 수 있도록 한 것이다.

상기와 같은 본 고안은;

교류발전기(10)가 작동하면서 내부에서 발생하는 열원이 냉각홴에 의하여 슬립링엔드프레임(12)의 외부로 방출될 때 슬립링엔드프레임(12)의 스포트(31,32)사이 사이에 형성되는 중공부(33,34)에 추가로 형성한 전도용 스포크(35,36)가 열원을 전도받아 보다 신속하게 외부로 방출하게 되는 것이다.

상기와 같은 본 고안은 교류발전기내부에 발생하는 열원의 방출성을 향상시켜 발전기의 냉각성향상에 기여함으로서 발전기의 품질향상과 성능향상에 기여할 수 있는 등의 효과를 가진다.

Claims (2)

1. 드라이버 및 슬립링엔드프레임(11,12)상간에는 압입되는 스테이터어셈블리(15);

   드라이버 및 슬립링엔드프레임(11,12)에 고정된 베어링(16)에 의하여 지지되는 로터샤프트(17)에 설치되는 로터어셈블리(25)로 구성되는 자동차용 교류발전기(10)에 있어서;

   상기 슬립링엔드프레임(12)의 중앙에서 베어링(16)을 삽입할 수 있도록 베어링공(40)을 형성한 허브(30)의 외방에 형성되어 프레임(12)과 연결되는 스포크(31,32)상간에 형성되는 중공부(33,34)에;

   냉각홴에 의하여 외부로 방출되는 고열을 전도받아 냉각성을 향상시킬 수 있도록 다수개의 전도용 스포크(35,36)를 조밀한 간격으로 배치한 것을 특징으로 하는 교류발전기용 슬립링엔드프레임.
2. 제 1 항에 있어서;

   상기 전도용 스포크(35,36)의 두께는 스포크(31,32)보다는 상대적으로 얇은두께(T1)를 가지는 것을 특징으로 하는 교류발전기용 슬립링엔드프레임.