KR20030023279A - 자동차 교류발전기용 팬 일체형 로터어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교류발전기의 냉각을 위한 냉각팬을 로터어셈블리를 구성하는 로터코어와 일체로 형성하여 원가절감과 조립공수를 줄여 품질안정에 기여하면서 생산성향상에 기여할 수 있도록 구성한 자동차 교류발전기용 팬 일체형 로터어셈블리에 관한 것으로서, 드라이버 및 슬립링엔드프레임(31,32)상간에 구비되는 스테이터어셈블리(35)와; 상기 스테이터어셈블리(35)의 내방으로 드라이버 및 슬립링엔드프레임(31,32)에 고정된 베어링(36)에 의하여 지지되고 선단에는 동력을 전달받을 수 있도록 풀리(38)를 가지고 설치되는 로터샤프트(40); 상기 로터샤프트(40)의 중도에 설치되는 로터어셈블리(50)로 구성되는 자동차용 교류발전기(30)에 있어서;

상기 로터어셈블리(50)를 구성하는 세그먼트(45,46)의 양측에 발전과정에서 발생하는 고열을 냉각시키기 위한 냉각팬(47,48)을 일체로 형성하되;

상기 냉각팬(47,48)은 세그먼트(45,46)의 외측방향에 다수개의 블레이드(60,6)를 등간격으로 가지도록 하여 인서팅몰딩으로 형성하고;

상기 일측의 냉각팬(47)에는 슬립링(42)과 연결되는 로터코일(41)이 함께 몰딩되도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차 교류발전기용 팬 일체형 로터어셈블리{Rotor assembly of alternator for vehicle}

본 발명은 자동차 교류발전기용 팬 일체형 로터어셈블리에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 로터샤프트의 중앙에 장착되는 로터어셈블리의 양단에 냉각을 위한 팬을 일체로 가지도록 한 팬 일체형 로터어셈블리의 제공에 관한 것이다.

자동차 교류발전기는 엔진전장품 중의 하나로서 엔진과 벨트로 연결되어 소모된 배터리전원을 충전시켜주고 다른 전장품으로 작동에 필요한 전류를 공급하여주는 역할을 수행한다.

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

상기 로터어셈블리의 슬립링 외방에는 발전된 교류를 직류로 정류하여 배터리로 인가하여 충전하는 정류장치와 발전된 전압을 일정한 상태로 유지시켜주는 전압조정기 등이 구비되는 구성이다.

상기와 같은 교류발전기에서 브러쉬홀더는 로터샤프트의 단부에 장착되는 슬립링과 연접되어 배터리의 전원을 공급함으로서 슬립링을 통한 전류가 로터코일로 인가시키고 로터코일의 외방에 위치한 세그먼트에 자력선이 발생되어 스테이터코일에는 3상교류가 유기되도록 하여 발전작용을 할 수 있도록 구성된다.

상기 로터샤프트의 중앙에 장착되는 로터어셈블리의 양측에는 발전과정에서 발생하는 고열을 냉각시키기 위한 수단으로 냉각팬을 장착하고 있는데 종래의 냉각팬을 살펴보면 도 2에 도시된 바와같다.

교류발전기의 횡방향으로 설치되는 로터샤프트(1)의 중도에 로터코일(2)을 권취하고 로터샤프트(1)의 후방에 압입된 슬립링(3)과 연결시킨 스풀보빈(4)이 결합된다.

상기 스풀보빈(4)의 내방의 로터샤프트(1)에는 로터코어(5)가 결합되고, 상기 로터코어(5)의 외측에는 드라이버엔드세그먼트(6)와 슬립링엔드세그먼트(7)가 압입되어 로터코일(2)을 권취한 스풀보빈을 수용하여 로터어셈블리(10)를 구성하게 된다.

상기 로터어셈블리(10)의 양측에는 발전과정에서 발생하는 고열을 냉각시키기 위한 냉각팬(11,12)를 압입고정하여 로터샤프트(1)와 함께 회전하도록 하는 구성이다.

상기와 같은 종래의 구성에서는 형상이 다른 두 개의 냉각팬을 별도로 구비하여 로터어셈블리가 조립된 후 조립하여야 하므로 조립과정이 복잡하여지는 것은 물론, 부품을 관리하는 도중이나 조립과정에서 부품의 누락우려가 있어 불량이 다발하게 된다.

특히, 많은 부품 수와 조립과정에서의 추가공정으로 인한 원가절감이나 생산성 향상을 기대할 수 없음은 물론, 로터어셈블리와 냉각팬의 이격으로 인한 작동과정에서 소음이 발생하게 되는 등 여러 문제점들이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서 교류발전기 냉각을 위한 냉각팬을 로터어셈블리를 구성하는 로터코어와 일체로 형성하여 원가절감과 조립공수를 줄여 품질안정에 기여하면서 생산성향상에도 기여할 수 있도록 하는데 목적이 있다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 자동차용 교류발전기를 도시한 단면 구성도.

도 2는 종래 기술이 적용된 교류발전기용 팬과 로터어셈블리를 발췌한 단면 구성도.

도 3은 본 발명의 기술이 적용된 교류발전기용 팬 일체형 로터어셈블리를 도시한 단면 구성도.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

30; 교류발전기

35; 스테이터어셈블리

40; 로터샤프트

50; 로터어셈블리

45,46; 세그먼트

47,48; 냉각팬

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예의 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 자동차용 교류발전기를 도시한 단면 구성도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 교류발전기용 팬 일체형 로터어셈블리를 도시한 단면 구성도로서 함께 설명한다.

자동차용 교류발전기(30)는 도 1에 도시된 바와같이 드라이버 및 슬립링엔드프레임(31,32) 상간에 스테이터코어(33)와 스테이터코일(34)로 구성되는 스테이터어셈블리(35)가 압입고정된다.

상기 스테이터어셈블리(35)의 내방으로는, 드라이버 및 슬립링엔드프레임(31,32)에 고정된 베어링(36)에 의하여 지지되고 선단에는 동력을 전달받을 수 있도록 풀리(38)를 가지는 로터샤프트(40)가 횡방향으로 설치된다.

상기 로터샤프트(40)의 중도에는 로터코일(41)을 권취하여 로터샤프트(40)의 후방에 압입된 슬립링(42)과 연결시킨 스풀보빈(43)이 결합된다.

상기 스풀보빈(43)의 내방의 로터샤프트(40)에는 로터코어(44)가 결합되고, 상기 로터코어(44)의 외측에는 드라이버엔드세그먼트(45)와 슬립링엔드세그먼트(46)가 압입되어 스풀보빈(43)을 수용하는 구성의 로터어셈블리(50)가 구비된다.

상기 로터어셈블리(50)의 슬립링(42) 외방에는 배터리전원을 슬립링(42)을 통하여 로터코일(41)로 인가시켜 각 세그먼트(45,46)를 자화시키기 위한 브러쉬(51)를 내장한 브러쉬홀더(52)가 연접된다.

상기 브러쉬홀더(52)의 외방으로는 로터 및 스테이터어셈블리(40,35)에서 발전되는 전압을 일정한 상태로 유지하기 위한 전압조정기(53)와, 전압이 조정된 교류를 직류로 정류하여 주기 위한 수단으로 히트싱크와 다이오우드 및 터미널 등으로 구성되는 정류기(54)가 구비된다.

상기 로터어셈블리(50)를 구성하는 세그먼트(45,46)의 양측에는 냉각팬(47,48)을 더 구비하는 구성이다.

상기와 같은 교류발전기(30)의 작동은 엔진시동이 걸려지면 엔진의 동력으로 로터샤프트(40)가 회전하고, 이와 동시에 배터리의 전원이 슬립링(42)과 연접된 브러쉬(51)를 통하여 로터코일(41)로 전류가 인가되어 로터코일(41)의 외방에 위치한 세그먼트(45,46)에는 자력선이 발생한다.

이때, 로터샤프트(40)가 회전함으로서 스테이터코일(34)에는 3상교류가 유기되어 정류기(54)의 다이오우드로 인가되고, 3상교류를 인가받은 다이오우드는 전파정류하여 배터리의 전압보다 높을 때에만 전파정류한 전류를 충전시켜주고 여타의 다른 전장품으로 전류를 공급하게 된다.

그리고, 발전과정에서 전압이 규정치 이상이 될 경우에는 전압조정기(53)가 작동하여 항상 일정한 전압상태를 유지할 수 있도록 하고, 엔진이 정지하여 배터리에서 발전기로의 전류가 역류하려는 작용 역시, 다이오우드에 의하여 저지되어진다.

그리고, 발전과정에서는 로터샤프트(40)와 함께 회전하는 냉각팬(47,48)에 의하여 고열이 냉각되어져 효율적인 발전을 돕는것은 물론, 발전기의 내구성과 품질을 안정시키는 작동을 한다.

본 발명에서는 상기 로터샤프트(40)의 중앙에 장착되어 로터어셈블리(50)를 구성하는 각 세그먼트(45,46)에 냉각팬(47,48)을 일체로 형성하는 것을 특징으로 한다.

이를 위하여 본 발명에서는 각 세그먼트(45,46)의 외측방향에 다수개의 블레이드(60,61)를 등간격으로 가지는 냉각팬(47,48)을 인서팅몰딩으로 형성하여 세그멘트(45,46)와 일체화 한다.

상기 일측의 냉각팬(47)에는 슬립링(42)과 연결되는 로터코일(41)이 함께 몰딩되도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명은;

냉각팬(47,48)을 구성함에 있어서, 로터어셈블리(50)를 구성하는 세그먼트(45,46)의 외측에 일체로 성형하여 구성함으로서 조립공수를 대폭 절감할 수 있음은 물론, 조립공차 등이 없어 작동하는 과정에서 소음이 발생하지 않는 장점을 가진다.

특히 세그먼트(45,46)와 냉각팬(47,48)을 일체로 형성함으로서 관련 부품수를 줄여 원가절감에 기여하고 조립과정에서 발생할 수 있는 부품누락의 우려가 없어 교류발전기(30)의 품질향상에도 기여할 수 있는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 교류발전기 냉각을 위한 냉각팬을 로터어셈블리를 구성하는 로터코어와 일체로 형성하여 원가절감과 조립공수를 줄여 품질안정에 기여하면서 생산성향상에 기여할 수 있는 등 다양한 효과를 얻을 수 있다.

Claims (1)

1. 드라이버 및 슬립링엔드프레임(31,32) 상간에 구비되는 스테이터어셈블리(35)와;

   상기 스테이터어셈블리(35)의 내방으로는 드라이버 및 슬립링엔드프레임(31,32)에 고정된 베어링(36)에 의하여 지지되고 선단에는 동력을 전달받을 수 있도록 풀리(38)를 가지면서 설치되는 로터샤프트(40)와,

   상기 로터샤프트(40)의 중도에 설치되는 로터어셈블리(50)로 구성되는 자동차용 교류발전기(30)에 있어서;

   상기 로터어셈블리(50)를 구성하는 세그먼트(45,46)의 양측에 발전과정에서 발생하는 고열을 냉각시키기 위한 냉각팬(47,48)을 일체로 형성하되;

   상기 냉각팬(47,48)은 세그먼트(45,46)의 외측방향에 다수개의 블레이드(60,6)를 등간격으로 가지도록 하여 인서팅몰딩하여 형성하고;

   상기 일측의 냉각팬(47)에는 슬립링(42)과 연결되는 로터코일(41)이 함께 몰딩하여 구성한 것을 특징으로 하는 자동차 교류발전기용 팬 일체형 로터어셈블리.