KR20010028337A

KR20010028337A - Alternator

Info

Publication number: KR20010028337A
Application number: KR1019990040519A
Authority: KR
Inventors: 신달흔
Original assignee: 이계안; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1999-09-21
Filing date: 1999-09-21
Publication date: 2001-04-06
Also published as: KR100308953B1; JP2001095211A

Abstract

PURPOSE: An alternator is provided to block an air gap of a stator coil to prevent generation of noise. CONSTITUTION: An alternator includes a housing(110), a rotor(120) placed inside the housing, being revolvably supported at the center of the housing, and a stator core(132) located surrounding the rotor and supported by the housing. The alternator also has a stator(130) having a plurality of stator coils(133) which are projected to the direction of the center hole of the stator core and have an air gap formed perpendicular to the center hole, and a soundproofing strip placed at the side wall of the core, blocking the air gap. The soundproofing strip is located between the rotor and the stator coil, being adjacent to the rotor.

Description

Alternator {ALTERNATOR}

본 발명은 알터네이터(alternator)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 와인 노이즈(whine noise) 발생을 저감시키기 위해 그 구조가 개선된 알터네이터에 관한 것이다.The present invention relates to an alternator, and more particularly, to an alternator whose structure is improved to reduce the generation of wine noise.

일반적으로 자동차용 전원은 배터리를 사용하나 이 배터리는 충전을 하지 않고 사용하면 서서히 능력이 저하되어 결국은 사용불능이 된다. 따라서 이 배터리는 사용할 때마다 가능한 한 신속하게 충전할 필요가 있다. 이러한 충전조작은 자동적으로 또 적절히 하여 다른 전장품 부하에 배터리를 대신하여 전류를 공급하는 것이 충전장치이며, 이 충전장치 중 하나의 구성을 이루는 것이 알터네이터(또는 제너레이터(generator))이다.In general, a car power source uses a battery, but when the battery is used without being charged, the battery gradually deteriorates and eventually becomes unusable. Therefore, this battery needs to be charged as quickly as possible every time it is used. The charging operation is to automatically and appropriately supply current to the other electrical loads in place of the battery, and the charging device constitutes one of these charging devices, which is an alternator (or generator).

이러한 알터네이터는 크랭크 풀리에 의해 V벨트로 구동되며 엔진 회전속도의 약 2배로 돌려지며, 이 알터네이터는 소형 및 경량으로 출력이 크고, 저속에서도 충전성능이 뛰어나며, 소모부품이 적고 기계적 내구성이 뛰어나므로 고속회전에 견딜 수 있도록 이루어져 있다.This alternator is driven by a crank pulley with a V-belt and rotates about twice as much as the engine's rotational speed.The alternator is small and light, with high output, excellent charging performance even at low speeds, low parts consumption, and high mechanical durability. It is made to withstand rotation.

알터네이터는 하우징(housing)과, 이 하우징 내에 구비된 스테이터(stator), 로터(rotor), 및 다이오드(diode)를 포함하여 구성되며, 이때 상기 스테이터와 하우징은 체결되어 있고, 로터가 그 안에서 회전을 하며 발전기로서의 역할을 수행한다.The alternator comprises a housing and a stator, a rotor, and a diode provided in the housing, wherein the stator and the housing are fastened and the rotor rotates therein. It also serves as a generator.

도 1에는 상술한 바와 같은 알터네이터에 채용된 스테이터의 사시도가 도시되어 있다.1 shows a perspective view of a stator employed in the alternator as described above.

도면을 참조하면, 스테이터(10)는 스테이터 코어(core)(11) 및 스테이터 코일(coil)(12)로 이루어져 있으며, 하우징(미도시)에 고정되어 있다. 상기 스테이터 코어(11)는 성층 철심이며 로터(미도시)와 함께 자기 회로를 형성하고 있고, 스테이터 코일(12)은 코어 안 둘레에 있는 홈(slot) 속에 3개의 독립한 코일들이 들어가 있으며, 이들 코일은 도시된 바와 같이 Y결선으로 접속되어 있다. 발전 중에는 이 스테이터 코일(12)에 3상 교류가 유기된다. 상기 스테이터 코일(12)은 스테이터 코어(11)에 소정의 에어 갭(air gap)(13)을 형성하며 설치된다.Referring to the drawings, the stator 10 includes a stator core 11 and a stator coil 12 and is fixed to a housing (not shown). The stator core 11 is a stratified iron core and forms a magnetic circuit together with a rotor (not shown). The stator coil 12 includes three independent coils in a slot formed around the core. Coils are connected by Y connection as shown. During power generation, three-phase alternating current is induced in the stator coil 12. The stator coil 12 is installed to form a predetermined air gap 13 in the stator core 11.

한편, 로터가 회전을 하며 발생되는 소음은 스테이터 코일(12)의 에어 갭(13)을 지나게 되고, 이 소음은 알터네이터 외부로 파열음으로 발생된다. 이 파열음은 예컨대, 자동차가 도로의 가드 레일(guard rail)을 지날 때에 발생하는 음과 유사하다. 이러한 자동차용 알터네이터는 에어 갭이 18개가 존재하며 알터네이터 기준으로 18차 성분의 소음이 발생한다.On the other hand, the noise generated while the rotor rotates passes through the air gap 13 of the stator coil 12, and this noise is generated as a burst sound outside the alternator. This rupture sound is similar to the sound that occurs when, for example, a car passes a guard rail of a road. The automotive alternator has 18 air gaps and generates 18th-order noise based on the alternator.

그리고 엔진 기준으로는 크랭크 풀리와 알터네이터 풀리비 예컨대 ε-엔진의 경우 이 비가 2.11배이므로 이를 약 2배로 보고 계산하면 18×2＝36(order) 성분의 소음이 발생하게 된다. 이 소음은 고주파로서 와인 노이즈로 분류되며 보통 3000rpm 이상에서 자동차의 실내 소음에 심각한 영향을 미치는 문제점이 있다.In addition, the ratio of crank pulley and alternator pulley ratio, for example, ε-engine, is 2.11 times for the engine standard, so that when calculated as 2 times, the noise of 18 × 2 = 36 (order) component is generated. This noise is classified as wine noise as a high frequency and usually has a problem that seriously affects the interior noise of the car at 3000rpm or more.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 스테이터 코일의 에어 갭을 차단하여 소음이 발생하지 않도록 한 알터네이터를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an alternator in which noise is not generated by blocking an air gap of a stator coil.

도 1은 종래의 알터네이터에 채용된 스테이터를 나타내 보인 사시도.1 is a perspective view showing a stator employed in a conventional alternator.

도 2는 본 발명에 따른 알터네이터의 구성을 나타내 보인 개략적인 단면도.Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the alternator according to the present invention.

도 3은 도 2에 채용된 스테이터의 일 실시예를 나타내 보인 도면.3 is a view showing an embodiment of a stator employed in FIG.

도 4는 스테이터의 다른 실시예를 나타내 보인 도면.Figure 4 shows another embodiment of the stator.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

110. 하우징 120. 로터110. Housing 120. Rotor

130, 230. 스테이터 131. 중공130, 230. Stator 131. Hollow

132, 231. 스테이터 코어 133, 232. 스테이터 코일132, 231. Stator core 133, 232. Stator coil

134. 에어 갭 170. 방음 스트립134. Air Gap 170. Soundproof Strips

231a. 측벽231a. Sidewall

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 알터네이터는, 하우징과; 상기 하우징 내에 회전 가능하게 설치된 로터와; 중공으로 형성되어 상기 로터의 외주면에 설치되며 상기 하우징에 지지되는 스테이터 코어와, 상기 스테이터 코어의 상기 중공 방향으로 돌출되고 상기 중공의 직교 방향으로 에어 갭이 형성된 다수의 스테이터 코일을 구비하는 스테이터와; 상기 중공방향으로 상기 코어의 측벽에 상기 에어 갭을 폐쇄하며 설치된 방음 스트립;을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.The alternator of the present invention for achieving the above object, the housing; A rotor rotatably installed in the housing; A stator formed in a hollow and installed on an outer circumferential surface of the rotor and supported by the housing; a stator including a plurality of stator coils protruding in the hollow direction of the stator core and having an air gap in the hollow orthogonal direction; And a soundproof strip installed to close the air gap on the sidewall of the core in the hollow direction.

본 발명에 있어서, 상기 방음 스트립은 상기 로터와 상기 스테이터 코일 사이에 상기 로터에 근접되게 설치된다.In the present invention, the sound insulation strip is installed between the rotor and the stator coil in proximity to the rotor.

그리고 상기 방음 스트립과 상기 스테이터 코어는 일체형으로 이루어진다.And the sound insulation strip and the stator core is made in one piece.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2에는 본 발명에 따른 알터네이터의 구성을 개략적으로 나타내 보인 단면도가 도시되어 있다.2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the alternator according to the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 알터네이터는, 하우징(110)과, 상기 하우징(110) 내에서 이 하우징(110)의 중앙으로 회전 가능하게 지지되어 설치된 로터(120)와, 상기 로터(120)의 외주면에 설치되며 상기 하우징(110)에 지지되는 스테이터(130)와, 상기 하우징(110) 내의 후방에 다수개 설치된 다이오드(140)를 포함하여 구성된다.Referring to the drawings, the alternator according to the present invention includes a housing 110, a rotor 120 rotatably supported to the center of the housing 110 within the housing 110, and the rotor 120. Is installed on the outer circumferential surface of the stator 130 is supported by the housing 110, and comprises a plurality of diodes 140 installed in the rear in the housing (110).

상기 하우징(110)은 다수의 에어가 그 외부로 방출될 수 있도록 방출구(미도시)가 구비되어 있으며, 상기 로터(120)는 다수의 베어링(121)에 지지되어 크랭크 풀리에서 V벨트로 회전되는 로터축(122)과, 이 로터축(122)에 지지되고 배터리(battery)에서의 전류로 자속을 발생하는 로터 코일(또는 계자 코일)(123)과, 상기 로터 코일(123)에 발생한 자속으로 자석이 되는 로터 코어(124)로 이루어진다. 상기 다이오드(140)는 히트 싱크 소재로 이루어진 홀더(141)에 지지된다.The housing 110 is provided with a discharge port (not shown) so that a plurality of air can be discharged to the outside, the rotor 120 is supported by a plurality of bearings 121 to rotate from the crank pulley to the V belt A rotor shaft 122, a rotor coil (or field coil) 123 supported by the rotor shaft 122 and generating magnetic flux by a current from a battery, and magnetic flux generated in the rotor coil 123. It consists of a rotor core 124 to be a magnet. The diode 140 is supported by a holder 141 made of a heat sink material.

그리고 상기 하우징(110)의 외부에는 방열수단으로서 팬(150)이 상기 로터축(122)에 설치되고, 상기 팬(150)의 전방 즉, 상기 로터축(122)의 단부에 알터네이터 풀리(160)가 설치된다. 한편 상기 팬(150)은 도 2에 도시된 바와 같이 하우징(110)의 외부에 설치되는 팬 외장형과, 하우징(110)의 내부에 설치되는 팬 내장형이 있다.In addition, a fan 150 is installed on the rotor shaft 122 as a heat dissipation means outside the housing 110, and an alternator pulley 160 in front of the fan 150, that is, at the end of the rotor shaft 122. Is installed. Meanwhile, as illustrated in FIG. 2, the fan 150 includes a fan external type installed outside the housing 110 and a fan internal type installed inside the housing 110.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 스테이터(130)는 성층철심으로 이루어지고 상기 로터(120)의 외주면에 설치되도록 중공(131)이 형성되며 상기 로터 코어(124)와 함께 자기회로를 형성하는 스테이터 코어(132)와, 상기 스테이터 코어(132)의 내주면 슬롯(slot)에 설치되며 3상 교류가 유기되는 스테이터 코일(133)을 포함하여 구성된다. 특히 상기 스테이터 코일(133)은 원형으로 감기며 스테이터 코어(132)의 중공(131) 방향으로 돌출되고 상기 중공(131)의 직교 방향으로 에어 갭(134)이 형성된다.As shown in FIGS. 2 and 3, the stator 130 is formed of a stratified core and a hollow 131 is formed to be installed on an outer circumferential surface of the rotor 120, and a magnetic circuit is formed together with the rotor core 124. The stator core 132 to be formed, and the stator coil 133 is installed in the slot (slot) of the inner peripheral surface of the stator core 132 and induced three-phase alternating current. In particular, the stator coil 133 is wound in a circular shape and protrudes in the hollow 131 direction of the stator core 132, and an air gap 134 is formed in the orthogonal direction of the hollow 131.

또한 상기 스테이터 코어(132)의 측벽에는 스테이터 코일(133)과 나란하게 즉, 상기 스테이터 코어(132)의 중공(131)방향으로 스테이터 코일(133)의 에어 갭(134)을 폐쇄하며 방음 스트립(170)이 설치된다. 특히 상기 방음 스트립(170)은 로터(120)를 감싸며 이 로터(120)에 근접하여 설치될 수 있도록 상기 스테이터 코일(133)의 내주면에 근접되게 설치된다. 그리고 이 방음 스트립(170)은 타 부품 상호간의 작용에 방해되지 않도록 최소한의 높이로 설치되는 것이 바람직하다.In addition, the side wall of the stator core 132 is parallel to the stator coil 133, that is, closes the air gap 134 of the stator coil 133 in the hollow 131 direction of the stator core 132, 170) is installed. In particular, the sound insulation strip 170 is installed close to the inner circumferential surface of the stator coil 133 so as to surround the rotor 120 and to be installed close to the rotor 120. And the sound insulation strip 170 is preferably installed at a minimum height so as not to interfere with the interaction between the other parts.

이러한 방음 스트립(170)은 알루미늄(aluminium)이나 일반 철(steel)로 이루어질 수 있으며, 도면에는 도시하지는 않았지만, 일반적인 접착 테이프(tape)로도 가능하다. 다시 말해 상기 에어 갭(134)으로 에어가 통과되지 않을 정도로 강성이 유지될 수 있으면 그 소재나 형태로 한정되지 않는다. 그리고 상기 방음 스트립(170)은 상기 스테이터 코어(132)의 측면으로부터 일부 돌출시켜 이 스테이터 코어(132)와 일체형으로 이루어질 수도 있다.The sound insulation strip 170 may be made of aluminum or steel, and although not shown in the drawings, a general adhesive tape may also be used. In other words, if the rigidity can be maintained to the extent that the air does not pass through the air gap 134 is not limited to the material or form. In addition, the sound insulation strip 170 may partially protrude from the side surface of the stator core 132 and be integrated with the stator core 132.

도 4에는 본 발명에 따른 알터네이터에 채용된 스테이터의 다른 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 여기에서는 일반적인 스테이터의 설명은 생략하고 본 발명에 따른 특징부만을 설명하기로 한다.Figure 4 schematically shows another embodiment of the stator employed in the alternator according to the present invention. Here, the description of the general stator will be omitted and only the features according to the present invention will be described.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 알터네이터의 다른 실시예에 채용된 스테이터(230)의 특징은, 스테이터 코어(231)의 측벽(231a)에 돌출 설치된 스테이터 코일(232)의 저부가 스테이터 코어(231)의 측벽과 거의 일치되도록 설치된다. 다시 말해, 상기 스테이터 코일(232)의 돌출된 저부가 스테이터 코어(231)의 측벽(231a)과 거의 일치되도록 한다. 이에 따라 도 3에 도시된 바와 같은 에어 갭(134)은 형성되지 않는다,As shown, a feature of the stator 230 employed in another embodiment of the alternator according to the present invention is that the bottom of the stator coil 232 protruding from the side wall 231a of the stator core 231 is the stator core 231. It is installed to almost match the side wall of the. In other words, the protruding bottom of the stator coil 232 is substantially coincident with the sidewall 231a of the stator core 231. Accordingly, the air gap 134 as shown in Figure 3 is not formed,

상술한 바와 같은 구성을 갖는 알터네이터의 작용을 설명하면 다음과 같다. 여기에서는 일반적인 알터네이터의 작용 설명은 생략하고, 본 발명의 특징에 따른 작용만을 설명하기로 한다.Referring to the action of the alternator having the configuration as described above is as follows. Here, the description of the operation of the general alternator is omitted, and only the operation according to the features of the present invention will be described.

도 2, 3을 다시 참조하면, 스테이터 코어(132)의 중공(131) 내에서 회전하는 로터(120)가 1회전할 때마다 전술한 바와 같이 상기 에어 갭(134)을 통하여 1회의 소음이 발생한다. 이에 따라 상기 에어 갭(134)을 폐쇄함으로서 이 에어 갭(134)을 지나면서 발생하는 파열음이 발생되지 않는다. 이러한 파열음은 알터네이터 발생 노이즈 중 가장 큰 와인 노이즈를 저감시키게 된다.Referring to FIGS. 2 and 3 again, each time the rotor 120 rotating in the hollow 131 of the stator core 132 rotates once, one noise is generated through the air gap 134 as described above. do. Accordingly, by closing the air gap 134, the burst sound generated while passing through the air gap 134 is not generated. This bursting noise reduces the largest wine noise among alternator generated noises.

그리고 도 4에 도시된 바와 같이 최초 스테이터(230)를 제작할 때, 스테이터 코일(232)의 저부가 스테이터 코어(231)의 측벽(231a)에 밀착 형성됨으로 상기한 에어 갭(134)이 형성되지 않거나, 최소한으로 형성됨으로서 전술한 바와 같이 와인 노이즈가 저감되도록 한다.When the first stator 230 is manufactured, as shown in FIG. 4, the bottom of the stator coil 232 is formed in close contact with the sidewall 231a of the stator core 231 so that the air gap 134 is not formed. The minimum is formed so that wine noise is reduced as described above.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 알터네이터는 다음과 같은 효과를 갖는다.As described above, the alternator according to the present invention has the following effects.

소음이 발생되어 나오는 스테이터 코일의 에어 갭을 폐쇄 내지 형성시키지 않음으로서 알터네이터로부터 발생되는 와인 노이즈를 최대한 저감시킨다. 이에 따라 전반적인 차량의 내부 및 외부의 소음이 저감되는 효과가 있다.By not closing or forming the air gap of the stator coil from which the noise is generated, the wine noise generated from the alternator is minimized. Accordingly, there is an effect that the overall noise inside and outside the vehicle is reduced.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments are possible. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.

Claims

A housing;

A rotor rotatably installed in the housing;

A stator formed in a hollow and installed on an outer circumferential surface of the rotor and supported by the housing; a stator including a plurality of stator coils protruding in the hollow direction of the stator core and having an air gap in the hollow orthogonal direction;

And a sound insulation strip provided on the side wall of the core in the hollow direction to close the air gap.

The method of claim 1,

And the sound insulation strip is installed between the rotor and the stator coil in proximity to the rotor.

The method of claim 1,

And the soundproof strip and the stator core are integrally formed.

A housing;

A rotor rotatably installed in the housing;

A stator formed in a hollow and installed on an outer circumferential surface of the rotor and supported by the housing, and a stator having a plurality of stator coils provided so that a bottom portion protruding in the hollow direction of the stator core coincides with a side wall of the stator core; Alternator comprising a.