KR200310341Y1 - 차량용 교류발전기의 슬리브 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량용 교류발전기의 슬리브에 관한 것으로, 그 목적은 회전축 단부에 끼워져 결합되는 슬리브를 개선하여 계자코일 인출선의 결선작업을 용이하게 하는 것이다.

본 고안에 따른 차량용 교류발전기의 슬리브(60)는 회전축(40)의 단부에 끼워져 결합되는데, 가장자리부위에 회전반경방향으로 돌출된 코일권선부(63)가 중심에 대해 대칭되게 구성되어 있다. 따라서 작업자는 계자코일(31) 인출선(32)의 단부를 코일권선부(63)에 2회정도 감아 가조립한 후 납땜작업을 통해 슬립링(50)과 접속된 리드와이어(51) 단부(52)와 완전하게 결속시키는데, 코일권선부(63)가 회전축(40)의 반경방향으로 돌출 형성되어 있기 때문에, 인접부품의 장애를 받지 않아 이의 권선작업이 용이하게 이루어져 전체적인 조립시간이 단축되고 제조원가 역시 절감되는 이점이 있다.

Description

차량용 교류발전기의 슬리브

본 고안은 차량용 교류발전기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전축의 단부에 끼워져 결합되며 계자코일 인출선의 단부가 납땜작업을 통해 슬립링의 리드와이어와 결속되도록 안내하는 슬리브 구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 교류발전기는 엔진의 동력에 의해 회전하면서 전압을 유기시키는 것으로 여러 가지 형태로 제안 사용되게 있는데, 그 중 대표적으로 후면브라켓타입과 앤드커버 타입의 교류발전기가 있다. 앤드커버 타입의 교류발전기는 전기부품을 후면브라켓 외측에 설치하고 이를 앤드커버가 감싸고 있는 구조이다.

종래 앤드커버 타입의 차량용 교류발전기는 전후방으로 구성되어 외관 몸체를 이루며 공기가 흡입 배기되는 배기구를 갖는 한쌍의 전,후면브라켓 내부에 한쌍의 폴코아로 구성된 회전자, 회전자에 축방향으로 압입된 회전축과 이를 회전가능하게 지지하는 베어링 등이 구성되어 있다.

전,후면브라켓은 소정의 길이를 갖는 결속용 볼트를 이용하여 결속되어 있는데, 이의 내주부에 코일이 권선된 고정자가 고정설치되어 있다. 후면브라켓의 외측 상부와 하부에는 각각 전압조정장치와 브러시가 내장된 브러시홀더 및 정류기 등이 구성되어 있으며, 이들은 별도의 앤드커버로 감싸져 있다.

그리고 회전축 후단부에는 회전자에 권선된 계자코일에 전류를 공급하기 위한 슬립링과 슬리브가 설치되어 있으며, 슬리브에는 계자코일 인출선이 결속된다. 슬립링은 브러시의 단부가 지속적으로 마찰하여 전기적으로 접속된 상태를 유지하게 된다. 또한, 전면브라켓 외측으로 돌출 연장된 회전축의 선단부에는 풀리가 결합되는데, 이것은 밸트를 매개로하여 차량의 엔진과 연결된다.

이와 같이 구성된 차량용 교류발전기는 엔진구동에 의해 풀리가 회전하게 되면, 이와 일체로 결합된 회전축과 회전자가 회전하게 된다. 따라서 계자전류가 형성된 회전자가 전,후면브라켓 내부에서 고속 회전함으로써 고정자에서는 출력전류가 발생되고, 계속하여 출력전류는 정류기를 거쳐 차량의 각 부분에 공급된다.

이러한 기능을 하는 교류발전기의 구성부품 중에서, 도 1에 도시한 바와 같이, 종래 슬리브(2)는 회전축(1)의 단부에 끼워져 결합되며 가장자리부위에 대칭되게 단자공(2a)이 형성되어 있다. 따라서 슬립링(3)과 접속된 리드와이어(3a)의 선단부(3b)가 단자공(2a)을 통해 외측으로 돌출되도록 인출시킨 후, 회전자(5)에 권선되어 있는 계자코일(4) 인출선(4a)의 단부를 리드와이어(3a)의 선단부(3b)에 감고 납땜수단을 통해 접속시켰다. 미설명부호 4b는 리드와이어(3a)의 선단부(3b)에 권선되어 있는 인출선(4a)을 지시한 것이다.

그러나 이러한 단자공(2a)을 통해 노출된 리드와이어(3a)의 선단부(3b)는 회전축(1)의 축방향에 대해 나란하게 구성되어 있기 때문에, 여기에 계자코일(4) 인출선(4a)의 단부를 권선하는 공정이 쉽지 않아 조립시간이 많이 소요되며 제조원가가 상승하는 문제점이 있다.

즉, 단자공(2a)을 통해 외부로 돌출된 리드와이어(3a)의 선단부(3b)에 계자코일(4) 인출선(4a)의 단부를 2회정도 권선하여 가조립한 후 납땜수단을 통해 전기적으로 접속시키는데, 리드와이어(3a)의 선단부(3b)가 회전축(1)의 축방향과 나란하게 구성되며 후면브라켓(미도시)과 회전축(1)을 지지하는 지지베어링(미도시) 등의 인접부품들로 인해 계자코일(4) 인출선(4a) 단부의 권선작업이 난해하여 조립시간이 많이 소요되며, 이로 인한 제조원가가 상승되는 것은 물론이다. 실제, 교류발전기의 생산라인에서 결속작업을 위한 계자코일(4) 인출선(4a)의 권선작업이 적체가 가장 심하게 발생되는 공정이다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 슬립링이 회전축 단부에 견고하게 끼워져 결합되도록 이를 지지하는 슬리브에 계자코일 인출선의 단부가 권선 가조립되는 코일권선부를 대칭되게 마련하되 회전축의 회전반경방향 측으로 돌출되게 구성하여 계자코일 인출선의 권선작업을 용이하게하는 차량용 교류발전기의 슬리브를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 차량용 교류발전기의 계자코일인출선 결속구조를 발췌하여 보인 단면도이다.

도 2는 본 고안에 따른 차량용 교류발전기의 전체적인 구조를 보인 단면도이다.

도 3은 본 고안에 따른 슬리브와 슬립링의 구조를 보인 분해단면도이다.

도 4는 본 고안에 따른 슬리브의 정면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

30..회전자 31..계자코일 32..인출선

40..회전축 50..슬립링 51..리드와이어

60..슬리브 63..코일권선부 64..풀림방지턱

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 외관을 이루는 전면브라켓과 후면브라켓, 전,후면브라켓 내부에 회전운동가능하게 설치되며 계자코일이 권선된 회전자, 회전자의 중심부에 축방향으로 압입되어 차량 엔진구동에 의해 상기 회전자를 회전시키는 회전축, 회전축의 단부 외주면에 마련되어 브러시 단부가 마찰하는 슬립링, 슬립링이 회전축 외주면에 고정되도록 중심부에 축관통공이 형성되어 회전축의 단부 외주면에 끼워져 결합되는 슬리브, 슬리브의 가장자리부에 대칭되게 형성된 단자공을 통해 선단부가 노출되어 계자코일 인출선과 납땜고정되며 타단은 슬립링과 전기접속되어 계자코일과 슬립링을 접속시키는 리드와이어를 갖춘 차량용 교류발전기에 있어서,

단자공과 인접한 슬리브의 가장자리부위에는 계자코일 인출선의 단부가 권선되어 가조립되며 이의 권선작업이 용이하게 이루어지도록 회전축의 회전방향에 대해 직각방향으로 연장 돌출된 코일권선부가 마련되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2와 도 3은 본 고안에 따른 차량용 교류발전기의 전체적인 구조와 슬립링과 슬리브의 결합구조를 보인 분해단면도이고, 도 4는 본 고안에 따른 슬리브의 정면도이다.

본 고안에 따른 차량용 교류발전기는 이들에 도시한 바와 같이, 외형 몸체를 이루며 배기구가 형성된 전면브라켓(11)과 후면브라켓(12) 내부에 고정자(20)와 회전자(30)가 설치되며, 후면브라켓(12)의 외측에 전기부품이 장착되어 있다.

전면브라켓(11)과 후면브라켓(12)은 대향되게 설치되며 볼트를 통해 결합되어 고정자(20)와 회전자(30)를 감싸게 된다.

코일이 권선된 고정자(20)는 전면브라켓(11)과 후면브라켓(12)의 내주부에 견고하게 설치되며, 이의 내부공간에 일정한 간극을 두고 회전자(30)가 설치된다.

회전자(30)는 한쌍의 폴코아와 계자코일(31)이 권선되어 이루어지고, 중심부에는 회전축(40)이 축방향으로 압입되어 있다. 회전축(40)의 양단부는 전면브라켓(11)과 후면브라켓(12)의 중심부위를 관통하여 외부로 연장되게 구성되어 회전운동하는데, 이를 위해 전면브라켓(11)과 후면브라켓(12) 중심부위에 지지베어링(14,15)이 각각 설치된다.

전면브라켓(11) 외측으로 연장된 회전축(40) 선단부에는 차량의 엔진과 밸트(미도시)를 이용하여 연결되는 풀리(41)가 마련된다. 그리고 후면브라켓(12) 외부로 연장된 회전축(40) 타단부에는 슬립링(50)이 끼워져 결합되며, 이 주위에 발전기의 전기기능 부품인 교류를 직류로 변환하는 정류기(73), 계자코일(31)에 흐르는 계자전류 및 발전기의 출력전압을 제어하는 전압조정장치(72), 브러시(71)가 내장된 브러시홀더(70) 등이 마련되고, 앤드커버(13)가 이들을 감싸도록 결합된다.

브러시(71) 선단부는 회전축(40) 타단부에 마련된 슬립링(50)과 항상 접촉하도록 구성되어 있어서, 계자코일(31)에 전류가 공급되는데 이의 상세한 구조는 다음과 같다.

먼저, 후방베어링(15)과 회전자(30) 사이의 회전축(40) 타단부에는 슬리브(60)가 끼워져 결합되는데, 이것은 회전축(40)의 외주면에 설치되는 슬립링(50)과 계자코일(31)의 접속을 안내하는 기능을 한다.

이를 위해 슬리브(60)의 중심부에는 회전축(40)의 단부에 끼워져 결합되도록 축관통공(61)이 천공되어 있으며, 테두리부위에는 소정크기의 단자공(62)이 대칭되게 형성되어 있다.

그리고 슬립링(50)과 계자코일(31)을 전기적으로 접속시키는 리드와이어(51)가 마련되는데, 리드와이어(51)의 선단부(52)는 슬리브(60)에 형성된 단자공(62)을 관통하여 외부로 노출되며 이의 타단은 슬립링(50)과 전기적으로 접속되어 있다.

한편, 이러한 슬리브(60)의 가장자리부위에는 외측방향으로 돌출되도록 2개의 코일권선부(63)가 대칭되게 마련되어 있다. 코일권선부(63)는 계자코일(31) 인출선(32)의 단부가 통상 2회정도 권선되어 가조립된 후 납땜수단을 통해 계자코일(31) 인출선(32)의 단부가 결속되는 부분인데, 회전축(40)의 회전반경방향으로 돌출 연장되게 구성되어 있어서, 이의 권선작업을 용이하게 할 수 있다.

즉, 코일권선부(63)는 단자공(62)과 인접한 슬리브(60)의 가장자리부위에서 회전반경 방향으로 연장 돌출되어 있으며, 이의 선단부에는 풀림방지턱(64)이 형성되어 있다. 풀림방지턱(64)은 코일권선부(63)에 권선된 계자코일(31) 인출선(32)이 풀리는 것을 방지하기 위한 것으로, 이의 선단부에서 양측방향으로 소정폭 돌출되게 구성된다.

따라서 생산라인에서 작업자는 회전자(30)에 권선되어 있는 계자코일(31)로부터 연장된 인출선(32)의 단부를 코일권선부(63) 측으로 유도한 후, 이의 단부를 코일권선부(63)에 보통 2회정도 감아서 가조립한다. 계속하여 계자코일(31) 인출선(32)의 단부를 슬리브(60)의 단자공(62)을 통해 외부로 노출된 리드와이어(51) 선단부(52)에 납땜수단을 통해 결속시키면, 인출선(32)의 단부가 리드와이어(51)와 결속되고 아울러 브러시(71)와 전기적으로 접속된다.

이러한 계자코일(31) 인출선(32)의 권선작업시 코일권선부(63)가 회전축(40)의 회전반경방향으로 돌출되게 구성되어 있어서, 베어링(15) 등의 인접부품으로 인한 작업장애를 받지 않아 이의 작업을 용이하게 할 수 있음은 물론이며, 코일권선부(63)의 단부에 마련된 풀림방지턱(64)에 의해 가조립과정에서 인출선(32)의 풀림이 방지된다.

다음에는 이와 같이 구성된 본 고안에 따른 차량용 교류발전기의 작동 및 효과를 설명한다.

먼저, 차량 엔진이 구동되면 밸트(미도시)를 매개로 연결된 풀리(41)와 함께 회전축(40)과 회전자(30)가 일체로 회전되고, 이와 동시에 회전축(40)의 타단부에서는 브러시(71)의 선단부가 슬립링(50) 외주면과 지속적으로 마찰하게 된다. 이에 따라 전압조정장치(72)를 통해서 회전자(30)의 계자코일(31)에 여기전류가 공급되면 자속이 발생하고, 아울러 고정자(20)에 감긴 코일에 유도기전력에 의한 교류전류가 출력된다. 이 출력전류는 정류기(73)를 통하여 직류전류로 변환되고, 차량의 각 전기장치에 공급된다.

이러한 작용을 하는 교류발전기는 회전자(30)에 권선된 계자코일(31) 인출선(32)의 단부가 슬리브(60)에 마련된 코일권선부(63)에 접속이 용이하게 이루어져 있다. 즉, 선단부에 풀림방지턱(64)이 마련된 코일권선부(63)에 계자코일(31) 인출선(32)의 단부를 2회정도 감아 가조립한 후 납땜수단을 통해 접합하는데, 다른 인접부품에 지장을 받지 않도록 코일권선부(63)가 회전반경방향으로 돌출연장되어 이의 작업성이 현저하게 향상됨은 물론이며, 조립시간이 단축된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 차량용 교류발전기의 슬리브는 회전축의 단부에 끼워져 결합되는데, 가장자리부위에 회전반경방향으로 돌출된 코일권선부가 중심에 대해 대칭되게 구성되어 있다. 따라서 작업자는 계자코일 인출선의 단부를 코일권선부에 2회정도 감아 가조립한 후 납땜작업을 통해 슬립링과 접속된 리드와이어 단부와 완전하게 결속시키는데, 코일권선부가 회전축의 반경방향으로 돌출 형성되어 있기 때문에, 인접부품의 장애를 받지 않아 이의 권선작업이 용이하게 이루어져 전체적인 조립시간이 단축되고 제조원가 역시 절감되는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 외관을 이루는 전면브라켓(11)과 후면브라켓(12), 상기 전,후면브라켓(11,12) 내부에 회전운동가능하게 설치되며 계자코일(31)이 권선된 회전자(30), 상기 회전자(30)의 중심부에 축방향으로 압입되어 차량 엔진구동에 의해 상기 회전자(30)를 회전시키는 회전축(40), 상기 회전축(40)의 단부 외주면에 마련되어 브러시(71) 단부가 마찰하는 슬립링(50), 상기 슬립링(50)이 상기 회전축(40) 외주면에 고정되도록 중심부에 축관통공(61)이 형성되어 상기 회전축(40)의 단부 외주면에 끼워져 결합되는 슬리브(60), 상기 슬리브(60)의 가장자리부에 대칭되게 형성된 단자공(62)을 통해 선단부(52)가 노출되어 상기 계자코일(31) 인출선(32)과 납땜고정되며 타단은 상기 슬립링(50)과 전기접속되어 상기 계자코일(31)과 슬립링(50)을 접속시키는 리드와이어(51)를 갖춘 차량용 교류발전기에 있어서,

   상기 단자공(62)과 인접한 상기 슬리브(60)의 가장자리부위에는 상기 계자코일(31) 인출선(32)의 단부가 권선되어 가조립되며 이의 권선작업이 용이하게 이루어지도록 상기 회전축(40)의 회전방향에 대해 직각방향으로 연장 돌출된 코일권선부(63)가 마련되는 것을 특징으로 하는 차량용 교류발전기의 슬리브.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 코일권선부(63)의 선단부에는 권선된 상기 계자코일(31) 인출선(32)의 풀림이 방지되도록 양측방향으로 연장 돌출된 풀림방지턱(64)이 마련되는 것을 특징으로 하는 차량용 교류발전기의 슬리브.