KR20010006767A

KR20010006767A - 차량용 교류발전기

Info

Publication number: KR20010006767A
Application number: KR1020000011820A
Authority: KR
Inventors: 니카와요오지; 아다치가쓰미
Original assignee: 다니구찌 이찌로오; 미쓰비시덴키 가부시키가이샤; 기타오카 다카시
Priority date: 1999-06-29
Filing date: 2000-03-09
Publication date: 2001-01-26
Also published as: GB9927789D0; GB2352565A; KR100364015B1; US6291913B1; FR2795880A1; FR2795880B1; GB2352565B; JP3579298B2; JP2001016829A

Abstract

서지 흡수기의 단자와 인서트 도체의 터미널이 확실하게 또 견고하게 접합된 차량용 교류발전기를 얻는다.

해결수단으로 베이스(200)의 수납부(58)에 수납된 서지 흡수기(51)는 정극측 단자(54) 및 부극측단자(55)가 인서트도체의 터미널(57)에 전기적으로 접합된 콘덴서소자(53)와 정극측단자(54) 및 부극측단자(55)를 포함해서 콘덴서소자(53)의 전체를 덮은 수지부(56)으로 구성되어 있다.

Description

차량용 교류발전기{AUTOMOTIVE ALTERNATOR}

본 발명은 스테이터에서 생긴 교류전압의 크기를 조정하는 전압조정기에서 발생한 서지를 흡수하는 서지흡수기를 구비한 차량용 교류발전기에 관한 것이다.

도 8은 종래의 차량용 교류발전기(이하 발전기라 함)의 측단면도, 도 9는 도 8의 발전기의 내부 정면도, 도 10은 도 8의 발전기의 내부를 화살표 A의 방향에서 보았을때의 도면(단 전압조정기는 단면도이다), 도 11은 도 8의 발전기의 내부를 화살표 B의 방향에서 보았을때의 도면, 도 12는 도 11의 XII - XII선에 따른 단면도(단, 서지흡수기는 단면되어 있지 않다), 도 13은 도 12의 서지흡수기의 분해 사시도이다.

이 발전기는 알루미늄제의 프론트 브레킷(1) 및 리어브레킷(2)로 구성된 케이스(3)와, 이 케이스(3)내에 설치되어 일단부에 풀리(4)가 고정된 샤프트(6)와, 이 샤프트(6)에 고정된 렌들형의 회전자(7)와, 회전자(7)의 양측면에 고정된 팬(5)와, 케이스(3)내의 내벽면에 고정된 스테이터(8)와, 샤프트(6)의 타단부에 고정되어 회전자(7)에 전류를 공급하는 슬립링(9)을 구비하고 있다.

또 발전기는 인서트 도체가 PPS 수지에 의한 인서트몰드 성형으로 내부에 매설된 베이스(100)와, 이 베이스(100)와 일체화 되어 슬립링(9)에 접동하는 한쌍의 브러시(10)를 수납공(11a)에 수납된 브러시홀더(11)와 스테이터(8)에 전기적으로 접속되어 스테이터(8)에서 생긴 교류를 직류로 정류하는 정류기(12)와 브러시홀더 (11)에 감착되고, 스테이터(8)에서 생긴 교류전압의 크기를 조정하는 전압조정기 (13)와 팬(5)에 대향해서 설치되고 팬(5)의 회전자에 의해 케이스(3)내에 흡입되는 공기를 전압조정기(13)에 인도하는 동시에 정류하는 원호상의 정류판(14)과 베이스 (100)와 일체화되고 전압조정기(13)의 전압조정기에 의해 발생하는 서지를 흡수하는 서지흡수기(15)와 베이스(100)와 일체화 된 커넥터(16)를 구비하고 있다.

회전자(7)는 전류를 흘려서 자속을 발생하는 회전자 코일(17)과 이 회전자 코일(17)를 덮어서 설치되고, 그 자속에 의해 자극이 형성되는 풀코어(18)를 구비하고 있다, 스테이터(8)는 고정자코어(19)와 이 고정자코어(19)에 도선이 감겨 회전자의 회전에 따라 회전자코일(17)로 부터의 자속의 변화로 교류가 발생하는 스테이터코일(20)을 구비하고 있다.

전압조정기(13)는 브러시홀터(11)에 형성된 凹부 형상의 수납부(21)에 수납되어 있다. 이 전압조정기(13)는 기판(22)과 이 기판(22)에 IC칩이 실장된 전압 조정회로부(23)와 이 전압 조정회로부(23)를 베이스(100)내의 인서트 도체에 전기적으로 접속한 리드핀(24)과 기판(22)에 고정된 냉각판(25)과 전압 조정회로부(23)를 봉합한 수지부(26)를 구비하고 있다.

서지흡수기(15)는 도 12 및 도 13에 표시한바와 같이 케이스(27)와 이 케이스(27)내에 설치되고 전압조정기(13)의 전압조정에 의해 발생하는 서지를 흡수하고 오디오 및 블로워 팬등의 차량전기 부하장치에의 노이즈 전파를 방지하는 동시에 전체형태가 직방체 형상의 콘덴서소자(30)를 구비하고 있다.

이 서지흡수기(15)는 베이스(100)에 형성된 받는부(32)에 삽착되어 있다.이때, 콘덴서소자(30)의 정극측단자(33) 및 부극측단자(34)는 베이스(100)내의 인서트 도체의 터미널(35)와 납땜으로 고정되어 있다.

도 14 및 도 15에 표시한 커넥터(16)는 배터리 전압을 검지하는 단자와 발진기의 과전압 및 무발전을 차량운전자에 경보 시키기 위한 단자(36)를 구비하고 있다. 이들의 단자(36)는 인서트 도체의 터미널로 구성되어 있다.

커넥터(16)는 외부커넥터(37)가 삽입되는 구조상 개구부(39)가 외부커넥터 (37)의 외형 치수에 대해 여유를 갖는 치수로 형성되어 있다.

이 때문에 개구부(39)의 뒤에는 개구부(39)로 부터 공기가 팬(5)의 회전에 의해 케이스(3)의 내부로 흡입되는 것을 방지하는 배면부(38)가 형성되어 있다.

또, 커넥터(16)의 팬(5)과의 대향면에는 평면부(40)가 형성되어 있다. 이 평면부(40)는 베이스(100)와 축방향으로 겹쳐서 설치된 정류판(14)과 동일 평면상에있고, 이로써 회전하는 팬(5)의 공기는 평면부(40) 및 정류판(14)에서는 원활하게 흐르고 바람소음은 저감되어 있다.

상기 구성의 발전기에서는 배터리(도시않음)로부터 브러시(10) 슬립링(9)을 통해서 회전자 코일(17)에 전류가 공급되어서 자속이 발생한다.

한편, 엔진에 의해 풀리(4)는 구동되고 샤프트(6)에 의해 회전자(7)가 회전하므로 스테이터 코일(20)에는 회전자계가 부여되고 스테이터 코일(20)에는 기전력이 생긴다. 이 교류의 기전력은 정류기(12)를 통해서 직류로 정류되는 동시에 전압조정기(13)에 의해 그 크기가 조정되어 배터리에 충전된다.

상기 구성의 발전기에서는 노이즈 전파를 방지하는 서지흡수기(15)는 베이스 (100)에 형성된 받는부(32)에 삽착되어 콘덴서(30)의 정극측단자(33) 및 부극측단자(34)가 인서트 도체의 터미널(35)과 납땜되어 베이스(100)에 고정되어 있다.

즉, 서지흡수기(15)는 단자(33),(34)에서 보존되어 있으므로 엔진의 진동에 따라 서지흡수기(15)에 작용하는 동하중은 단자(33),(34)에 집중하고, 그 단자 (33),(34)에서 파손된다는 염려가 있다는 문제점이 있었다.

또, 그 단자(33),(34)는 외부로 노출되어 있으므로 염수등의 피수에 의해 금속제의 정극측단자(33)에 전식이 생기거나 자연발청에 의해 단자(33),(34)와 이온서트 도체의 터미널(35)과의 접합부에서 단선 한다는 문제점도 있었다.

또, 인서트 도체의 터미널(35)과 콘덴서소자(30)의 단자(33).(34)와의 접합은 축선 방향에 따라 단자(33),(34)를 터미널(35)에 면접촉으로 겹친상태로 납땜해서 실시되므로 용접작업은 도 12에서 화살표 C의 방향에서만 실시할 수 있고, 예를들면 터미널(35)의 형상 불량에 의해 접합 강도가 불안정 하다는 문제점도 있었다.

본 발명은 이런 문제점을 해결하는 것을 과제로 하는 것으로 서지흡수기의 단자와 인서트 도체의 터미널이 확실하게 또 견고하게 접합된 차량용 교류발전기를 얻는것을 목적으로 한다.

본 발명의 청구항 1에 관한 차량용 교류발전기에서는 베이스의 수납부에 수납된 서지흡수기는 정극측단자 및 부극측단자가 인서트 도체의 터미널에 전기적으로 접합된 콘덴서소자와 정극측 및 부극측단자를 포함해서 콘덴서소자의 전체를 수지부로 구성되어 있다.

본 발명의 청구항 2에 관한 차량용 교류발전기에서는 정류판의 수납부에 수납된 서지흡수기는 정극측단자 및 부극측단자가 상기 제 2의 인서트 도체의 상기 터미널에 전기적으로 접합된 콘덴서소자와 정극측단자 및 부극측단자를 포함해서 콘덴서소자의 전체를 덮은 수지부로 구성되어 있다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1의 발전기의 요부 사시도,

도 2은 본 발명의 실시의 형태 1의 발전기의 요부분해 사시도,

도 3은 본 발명의 실시의 형태 1의 발전기의 요부 단면도,

도 4은 본 발명의 실시의 형태 2의 발전기의 요부 사시도,

도 5은 본 발명의 실시의 형태 2의 발전기의 요부분해 사시도,

도 6은 본 발명의 실시의 형태 2의 발전기의 요부 단면도,

도 7은 도 5의 Ⅶ - Ⅶ선에 따른 단면도,

도 8은 종래의 차량용 교류발전기의 측 단면도,

도 9는 도 8의 차량용 교류발전기의 내부 정면도,

도 10은 도 8의 차량용 교류발전기의 내부를 화살표A의 방향에서 본 도면,

도 11은 도 8의 차량용 교류발전기의 내부를 화살표B의 방향에서 본 도면,

도 12는 도 11의 XII - XII 선에 따른 단면도,

도 13은 도 12의 서지흡수기의 분해 사시도,

도 14는 도 8의 차량용 교류발전기의 요부 단면도,

도 15는 도 14의 커넥터의 정면도.

＜ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ＞

1 : 프론트 브래킷 2 : 리어브래킷 3 : 케이스

5 : 핀 7 : 회전자 8 : 스테이너

13 : 전압조정기 50.70 : 정류판 51 : 서지흡수기

52 : 커넥터 53 : 콘텐서 소자 56 : 수지부

57,72 : 터미널 58,71 : 수납부 54 : 정극측단자

55 : 부극측단자 73 : 인서트 도체 78 : 부착나사

200,300 : 베이스

실시의 형태 1.

이하, 본 발명의 실시의 형태 1의 차량용 교류발전기(이하 발전이라 약칭한다)에 대해 설명하나 도 8 내지 도 11과 동일 또는 상단 부분은 동일부호를 붙혀서 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시의 형태 1의 발전기의 요부 사시도, 도 3은 도 1의 것이 리어 브래킷(2)에 수납 되었을 때에 도 1의 것을 Ⅲ -Ⅲ선에 따라 보았을때의 단면도이다.

이 발전기는 알루미늄제의 프론트 브래킷(1) 및 리어브래킷(2)으로 구성된 케이스(3)와, 이 케이스(3)내에 설치되어 일단부에 풀리(4)가 고정된 샤프트(6)과, 이 샤프트(6)에 고정된 랜들형의 회전자(7)와, 회전자(7)의 양측면에 고정된 팬(5)과, 케이스(3)내의 내벽면에 고정된 스테이터(8)와, 샤프트(6)의 타단부에 고정되어 회전자(7)에 전류를 공급하는 슬립링(9)를 구비하고 있다.

또, 발전기는 인서트 도체가 인서트몰드 성형으로 내부에 매설된 베이스 (200)와, 이 베이스(200)와 일체화 되어 슬립링(9)에 접동하는 한쌍의 브러시(10)를 수납공(11a)에 수납된 브러시홀더(11)와, 스테이터(8)에 전기적으로 접속되어 스테이터(8)에서 생긴 교류를 직류로 정류하는 정류기(12)와, 브러시홀더((11)에 감착되고 스테이터(8)에서 생긴 교류 전압의 크기를 조정하는 전압조정기(13)와, 팬(5)에 대향해서 설치되고, 팬(5)의 회전에 의해 케이스(3)내에 흡입되는 공기를 전압조정기(13)로 유도하는 원호상의 정류판(50)과, 전압조정기(13)의 전압조정에 의해 발생하는 서지를 흡수해서 오디오 및 불로워 팬등의 차량 전기부하장치에의 노이즈 전파를 방지하는 서지흡수기(51)와, 이 서지흡수기(51)에 팬(5)의 반대측에 인접해서 설치되어 베이스(200)와 일체화 되고 커넥터(52)를 구비하고 있다.

회전자(7)은 전류를 흘려서 자속을 발생하는 회전자코일(17)과 이 회전자코일(17)을 덮어서 설치되고, 그 자속에 의해 자극이 형성되는 풀코어(18)를 구비하고 있다.

스테이터(8)는 고정자코어(19)와 이 고정자코어(19)에 도선이 감기고 회전자 (7)의 회전에 따라 회전자코일(17)로 부터의 자속의 변화로 교류가 발생하는 스테이터코일(20)을 구비하고 있다.

전압조정기(13)는 브러시홀더(11)에 형성된 凹부 형상의 수납부(21)에 수납되어 있다.

이 전압조정기(13)는 기판(22)와 이 기판(22)에 IC칩 등이 실장된 전압 조정회로부(23)와 이 전압 조정회로부(23)를 베이스(200)내의 인서트 도체에 전기적으로 접속한 리드핀(24)과 기판(22)에 고정된 냉각판(25)과 전압 조정회로부(23)를 봉합한 수지부(26)를 구비하고 있다.

서지흡수기(51)는 베이스(200)에 형성된 凹부 형상의 수납부(58)에 수납되어있다. 이 서지흡수기(51)는 전체 형상이 직반체 형상으로 양측면에서 정극측단자 (54) 및 부극측단자(55)가 스텝 형상으로 노출한 콘덴서소자(53)와 이 콘덴서 소자 (53)를 에폭시수지로 봉합한 수지부(56)으로 구성되어 있다.

콘덴서소자(53)의 단자(54),(55)는 베이스(200)의 수납부(58)내에서 인서트 도체의 한쌍의 터미널(57)과 납땜에 의해 전기적으로 접합되어 있다.

커넥터(52)는 배터리 전압을 검지하는 단자와 발전기의 과전압 및 무발전을 차량 운전자에 경보하기 위한 단자(60)를 구비하고 있다.

이들 단자(60)은 인서트 도체의 터미널로 구성되어 있다.

또, 커넥터(52)는 외부커넥터(37)가 삽입되는 구조상, 개구부(61)가 외부커넥터(37)의 외경 치수에 대해 여유를 갖는 치수로 형성되어 있다.

이 때문에 개구부(61)의 배면에는 개구부(61)로 부터 공기가 팬(5)의 회전에 의해 케이스(3) 내부에 흡입되는 것을 방지할 필요성이 있으나, 베이스(200)의 수납부(58)가 그 역할을 하고 있다. 또 수납부(58)내에 충전된 수지부(56)의 외측 표면은 정류판(50)의 표면과 동일면상이고, 이로써 회전되는 팬(5)의 공기는 서지흡수기(51)상 및 정류판(50)상에서는 원활하게 흐르고 바람소음의 발생은 억제된다.

상기 구성의 발전기에서는 콘덴서소자(53)는 에폭시수지로 된 수지부(56)에 매설되어 있으나 수지부(56)의 고화에 하루정도 요하고 고화후 탄성을 갖고 있다.

이로써 열이나 진동등 조건이 엄격한 차량에서도 콘덴서소자(53)는 보호되고 품질이 확보된다.

또, 단자(54),(55)가 터미널(57)과 용접 접합될때는 단자(54),(55)가 양쪽으로 퍼지려는 탄성력으로 터미널(57)을 압접하고 있고, 단자(54),(55)는 터미널(57)과 확실하고 견고하게 접합된다.

또, 콘덴서소자(53)는 수납부(58)내에 평평하게 놓여져 있으므로 엔진의 진동에 대해 영향을 받기 힘들고 서지흡수기(15)의 내진성은 향상된다.

또, 콘덴서소자(53)만이 아니고, 단자(54),(55)도 수납부(58)내에의 수지 충전공정에서 형성된 수지부(56)에서 외기와 격리 되므로 염수등의 피수에 의해 정극측단자(54)에 전실이 생기거나 자연녹 발생에 의해 단자(54),(55)와 인서트 도체의 터미널(57)과의 접합부에서 단선 된다는 일은 없다.

또, 콘덴서 용량에 의한 콘덴서소자 싸이즈가 다른 것이라도 수지부(56)를 형성하는 수지량을 조정함으로써 수납부(58)를 변경하지않고 대응할 수 있으므로 한 종류의 베이스(200)에서 다 종류의 서지흡수기(51)에 대응할 수가 있어 부품의 공용화에 의한 코스트 저감을 도모할 수가 있다.

실시의 형태 2.

도 4는 본 발명의 실시의 형태 2의 발전기의 정류판(70)의 사시도, 도 5는 발전기의 요부 분해 사시도, 도 6은 도 5의것을 리어브래킷(2)에 수납했을때에 도 5의 것을 Ⅵ - Ⅵ선을 따라 보았을때의 단면도, 도 7은 도 5의 Ⅶ - Ⅶ 선에 따른 단면도이다.

이 실시의 형태에서는 정류판(70)에는 커넥터(52)측으로 개구한 수납부(71)가 형성되어 있고, 이 수납부(71)내에 실시의 형태 1과 같은 흡수기(51)가 설치되어 있다.

즉, 서지흡수기(51)는 전체 형상이 직방체 형상으로 양측면으로 부터 정극측 단자(54) 및 부극측단자(55)가 스텝 형상으로 노출한 콘덴서소자(53)와 이 콘덴서 소자(53)를 에폭시수지로 봉합한 수지부(56)를 구비하고 있다.

콘덴서소자(53)의 단자(54),(55)는 터미널(72)과 납땜으로 접합되어 있다. 이 터미널(72)은 정류판(70)에 매설된 인서트 도체(73)의 외부에 노출된 부분이다.

커넥터(52)의 구성은 실시의 형태 1과 같으나 정류판(70)의 수납부(71)에 의해 커넥터(52)의 개구부(61)로 부터 공기가 팬(5)의 회전에 의해 케이스(3)의 내부로 흡입되는 것을 방지되고 있다.

또, 이 실시의 형태에서는 정류판(70), 인서트 도체(73), 베이스(300), 리어브래킷(2)에 각각 부착공(74),(75),(76),(77)이 형성되어 있고, 이 부착공(74), (75),(76),(77)에 부착나사(78)이 채워져 정류판(70), 베이스(300),리어브래킷(2)이 일체화되어 있다.

이때, 부착나사(78)의 두부(80)가 인서트 도체(73)의 노출부(79)와 전기적으로 접속되어 있으므로 콘덴서소자(53)의 부극측단자(55)와 전기적으로 접속된 노출부(79)는 부착나사(78)를 통해서 어스된 리어브래킷(2)과 전기적으로 접속되어 있다.

또, 실시의 형태 1에서는 수납부(58)에 충전하는 수지의 충전방향이 전압 조정기(13)의 수납부(21)에 충전하는 수지의 충전방향과 다르고, 수지를 충전하는 작업을 각각 실시할 필요가 있었다.

그러나, 이 실시의 형태 2에서는 베이스(300)와 별개인 정류판(70)에 형성된 수납부(71)에 수지가 충전되므로 전압조정기(13)의 수납부(21)에 수지를 충전하는 작업공정과 서지흡수기(51)의 수납부(71)에 수지를 충전하는 작업공정을 동시에 병행해서 할 수가 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 청구항 1에 관한 교류발전기에 의하면 베이스의 수납부에 수납된 서지흡수기는 정극측단자 및 부극측단자가 인서트 도체의 터미널에 전기적으로 접합된 콘덴서 소자와 정극측 단자 및 부극측 단자를 포함해서 콘덴서소자의 전체를 덮은 수지부로 구성되어 있으므로 콘덴서소자 뿐만 아니라, 단자는 수지부로 외기와 격리되므로 염수등의 피수에 의해 정극측단자에 전식이 생기거나 자연발청에 의해 단자와 인서트 도체의 터미널과의 접합부에서 단선된다는 일도 없다.

또, 본 발명의 청구항 2에 관한 차량용 교류발전기에서는 정류판의 수납부에 수납된 서지흡수기는 정극측단자가 상기 제2의 인서트 도체의 상기 터미널에 전기적으로 접합된 콘덴서소자와 정극측단자 및 부극측단자를 포함해서 콘덴서소자의 전체를 덮은 수지부로 구성되어 있으므로 염수등의 피수에 의해 정극측단자에 전식이 생기거나 자연발청에 의해 단자와 인서트 도체의 터미널과의 접합부에서 단선된다는 일은 없다.

또, 베이스와 별체인 정류판에 형성된 수납부에 수지가 충전 되므로 전압조정기의 수납부에 수지를 충전하는 작업 공정과 서지흡수기의 수납부에 수지를 충전하는 작업공정을 동시에 병행해서 할 수가 있고 조립 작업성이 향상 된다.

Claims

케이스와, 이 케이스내에 회전이 자유롭게 설치된 샤프트와, 이 샤프트에 고정된 회전자와, 이 회전자의 측면에 고정된 팬과, 상기 케이스의 내벽면에 고정된 스테이터와, 상기 샤프트가 관통해서 인서트 도체가 터미널을 제외하고 내부에 매설된 베이스와, 이 베이스와 일체화 되어 있는 동시에 상기 스테이터에서 생긴 교류전압의 크기를 조정하는 전압조정기와, 상기 팬에 대향해서 설치되어 팬의 회전에 의해 케이스내에 흡입되는 공기를 상기 전압조정기로 유도하고, 또 정류하는 정류판과, 상기 베이스에 형성된 수납부에 수납되어 상기 전압조정기의 전압조정에 의해 발생하는 서지를 흡수하는 서지흡수기와, 상기 베이스와 일체화되어 있는 동시에 상기 인서트 도체와 전기적으로 접속된 커넥터를 구비한 차량용 교류발전기로서 상기 서지흡수기는 정극측단자 및 부극측단자가 상기 인서트 도체의 상기 터미널에 전기적으로 접합된 콘덴서소자와, 정극측단자 및 부극측단자를 포함해서 콘덴서소자의 전체를 덮은 수지부로 구성된 차량용 교류발전기.
케이스와 이 케이스내에 회전이 자유롭게 설치된 샤프트와, 이 샤프트에 고정된 회전자와, 이 회전자의 측면에 고정된 팬과, 상기 케이스의 내벽면에 고정된 스테이터와, 상기 샤프트가 관통하고 제1의 인서트 도체가 내부에 매설된 베이스와, 이 베이스와 일체화되어 있는 동시에 상기 스테이터에서 생긴 교류전압의 크기를 조정하는 전압조정기와, 상기 팬에 대향해서 설치된 팬의 회전에 의해 케이스내에 흡입되는 공기를 상기 전압조정기에 인도하고, 또 정류하는 동시에 터미널을 제외해서 제2의 인서트 도체가 내부에 매설된 정류판과, 이 정류판에 형성된 수납부에 수납되고, 상기 전압조정기의 전압조정에 의해 발생하는 서지를 흡수하는 서지 흡수기와, 상기 베이스와 일체화되어 있는 동시에 상기 제1의 인서트 도체와 전기적으로 접속된 커넥터를 구비한 차량용 교류발전기로서 상기 서지흡수기는 정극측 단자 및 부극측단자가 상기 제2의 인서트 도체의 상기 터미널에 전기적으로 접합된 콘덴서 소자와, 정극측단자 및 부극측단자를 포함해서 콘덴서소자의 전체를 덮은 수지부로 구성된 차량용 교류발전기.