KR20100102808A - Stator coil of alternator for vehicle - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: By omitting the welding process in case of uniting a plurality of segment cores separating with the combining structure the stator core of the AC generator for a vehicle multiplies the productivity. CONSTITUTION: The stator assembly is composed of the stator core and coil. The stator core is formed into the curved surface. A plurality of bobbins(11) connected to stator core faces to the external diameter. It is formed in the bore direction lower base of the slot in which the notch is formed between bobbins. The stop hall(23) is formed in the bore direction lower base of notch. A plurality of segment cores is composed by dividing the stator core.

Description

자동차용 교류발전기의 고정자 코어{STATOR COIL OF ALTERNATOR FOR VEHICLE}Stator core of automotive alternator {STATOR COIL OF ALTERNATOR FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차용 교류발전기 관한 것으로서, 고정자 코어에 용이하게 코일을 인서팅(inserting)할 수 있게 하고 고정자 코어를 쉽게 벤딩할 수 있도록 하는 자동차용 교류발전기의 고정자 코어 형상에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automotive alternator, and more particularly, to a stator core shape of an automotive alternator that enables easy insertion of a coil into a stator core and an easy bending of the stator core.

일반적으로, 차량에는 발전기와 축전지로부터 공급되는 전력에 의하여 작동하게 되는 각종 전기 및 전자기기가 장착되며, 이들에 공급될 전력의 안정된 공급을 위하여 발전기를 중심으로 하는 충전장치를 구비하고 있다. 발전기는 직류발전기와 교류발전기가 이용되고 있으나, 저속 및 고속에서도 안정성을 유지하는 교류발전기가 보다 널리 이용된다. In general, a vehicle is equipped with a variety of electric and electronic devices that are operated by the power supplied from the generator and the storage battery, and is provided with a charging device centered on the generator for the stable supply of power to be supplied to them. As a generator, a DC generator and an alternator are used, but an alternator that maintains stability at low and high speeds is more widely used.

자동차용 교류 발전기로는, 저속에서 발생 전압을 높게 하고, 고속에서 안정된 성능을 발휘할 수 있도록 하기 위해, 통상적으로 '알터네이터'로 호칭되는 3상 교류 발전기가 사용된다. 이러한 3상 교류 발전기는 자동차 엔진의 크랭크축과 연결된 상태에서 엔진 회전시 동력을 전달받아 발전을 수행하고 배터리를 충전시키는 역할을 수행한다. As the automotive alternator, a three-phase alternator commonly referred to as an "alternator" is used in order to raise the generated voltage at low speed and to exhibit stable performance at high speed. The three-phase alternator performs power generation and charges a battery by receiving power when the engine rotates while being connected to a crankshaft of an automobile engine.

도 1은 일반적인 자동차용 교류발전기를 개략적으로 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view schematically showing a general automotive alternator.

자동차용 교류발전기는, 도 1에 도시한 바와 같이, 하우징(100)의 중심부에 회전가능하게 배치되어 기자력(起磁力)을 발생시키는 회전자 어셈블리(rotor assembly: 110), 회전자 어셈블리에 전류를 공급하는 브러쉬 어셈블리(brush assembly: 120), 하우징(100)의 내주면 둘레를 따라 회전자 어셈블리(110)를 둘러싸는 형태로 배치되어 발생한 기자력에 의해 유도 기전력을 발생시키는 고정자 어셈블리(stator assembly: 130), 자계(磁界)의 세기를 조절하는 레귤레이터(140), 발생한 교류 전류를 직류 전류로 정류하는 정류기(rectifier: 150), 및 엔진으로부터 동력을 전달받기 위한 것으로서 엔진의 크랭크축과 벨트를 통해 연결되는 풀리(160) 등을 포함한다. The automotive alternator, as shown in FIG. 1, is disposed rotatably at the center of the housing 100 to generate current to a rotor assembly 110 and a rotor assembly that generate magnetic force. Stator assembly (130) to generate the induced electromotive force by the electromagnetic force generated by being disposed in the form surrounding the rotor assembly 110 along the inner circumferential surface of the brush assembly (120), the housing 100 to supply A regulator 140 for regulating the strength of the magnetic field, a rectifier 150 for rectifying the generated alternating current into a direct current, and a power supply from the engine, which is connected through the crankshaft and the belt of the engine. Pulley 160 and the like.

도 2는 종래의 자동차용 교류발전기의 고정자 코어 형성에 대해 개략적으로 도시한 단면도이다.Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing the stator core formation of a conventional automotive alternator.

도 2에서 도시한 바와 같이 고정자 코어(11)의 보빈(11)의 방향을 내경방향으로 하여 스파이럴(spiral)형태로 벤딩(bending)하는 경우 보빈(11)사이의 슬롯(12)의 간격은 외경에서 내경으로 갈수록 좁아지게 된다. 따라서 이후 코일(14)을 보빈(11)에 인서팅(inserting)하는 경우 슬롯(12)의 내경방향 단측의 간격이 좁아서 반경이 큰 코일을 인서팅(inserting)하는데 어려움이 있었다. 또한 고정자 코어(11)의 벤딩(bending)시도 전단응력이 발생하는 면적이 커서 큰 힘이 요구된다. 더욱이 고정자 코어(11)를 1개 또는 다수개로 분할하여 구성하는 경우 고정자 코어(11)를 최종적으로 연결하기 위해서 별도의 용접(welding)공정이 필요하다는 문제점이 있었다.As shown in FIG. 2, in the case of bending in a spiral form with the direction of the bobbin 11 of the stator core 11 as the inner diameter direction, the interval of the slot 12 between the bobbins 11 is the outer diameter. The narrower it becomes from the inner diameter to the inner diameter. Therefore, when inserting the coil 14 into the bobbin 11, there is a difficulty in inserting a coil having a large radius since the interval between the inner end portions of the slots 12 is narrow. In addition, even when bending the stator core 11, the area where the shear stress occurs is large, a large force is required. In addition, when the stator core 11 is divided into one or more, there is a problem in that a separate welding process is required to finally connect the stator core 11.

본 발명은 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로, The present invention has been made to solve the above problems,

고정자코어의 벤딩을 용이하게 하고, 고정자 코어에 코일의 인서팅을 쉽게 하며, 고정자 코어의 연결시 용접공정을 삭제할 수 있는 자동차용 교류발전기의 고정자 코어를 제공하는데 있다.The present invention provides a stator core of an automotive alternator that facilitates bending of a stator core, easily inserts a coil into a stator core, and eliminates a welding process when connecting the stator core.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 자동차용 교류발전기의 고정자 코어는, 고정자 코어(10) 및 코일(14)로 구성된 고정자 어셈블리(130)를 포함하는 자동차용 교류발전기에서,In order to achieve the object as described above, the stator core of the automotive alternator according to the present invention, in the automotive alternator comprising a stator assembly (130) consisting of a stator core 10 and a coil 14,

상기 고정자 코어(10)에 연결되어 있는 보빈(11)의 방향이 외경으로 향하도록 상기 고정자 코어(10)를 곡면으로 형성하고, 복수의 상기 보빈(11)들 사이에 형성된 슬롯(12)의 내경방향 아랫면에 노치(21)를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기의 고정자 코어를 제공한다.The stator core 10 is formed in a curved surface such that the direction of the bobbin 11 connected to the stator core 10 faces the outer diameter, and the inner diameter of the slot 12 formed between the plurality of bobbins 11. A stator core of an automotive alternator is provided with a notch 21 on a lower surface of the direction.

또한, 본 발명은 상기 노치(21)의 내경방향 아랫면에 스탑 홀(23)을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기의 고정자 코어를 제공한다.In addition, the present invention provides a stator core of the automotive alternator, characterized in that the stop hole 23 is provided on the lower surface of the notch 21 in the inner diameter direction.

그리고 본 발명은 상기 고정자 코어(10)를 분리하여 다수의 세그먼트 코어(20)로 구성하는 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기의 고정자 코어를 제공한다. In addition, the present invention provides a stator core of the automotive alternator, characterized in that the stator core (10) is separated into a plurality of segment cores (20).

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차용 교류발전기의 고정자 코어에 의하면 보빈을 외경방향으로 위치하도록 고정자 코어의 곡면을 형성시키고 슬롯의 아랫면에 노치를 구비하므로서 보빈사이의 슬롯 간격이 종래 기술보다 더 넓어지게 되어 보빈에 코일을 인서팅(inserting)하는 공정이 용이해지고, 고정자 코어의 벤딩(bending)이 쉬워진다. 또한 다수개의 분리된 세그먼트 코어로 형성한 후 체결구조에 의해서 결합시키는 경우에 용접공정이 필요치 않아서 생산성을 증가시킬 수 있다.As described above, according to the stator core of the automotive alternator according to the present invention, the slot space between the bobbins is wider than the prior art by forming the curved surface of the stator core so as to position the bobbin in the outer diameter direction and having a notch at the bottom of the slot. This facilitates the process of inserting the coil into the bobbin and facilitates bending of the stator core. In addition, when forming a plurality of separate segment cores and then joined by a fastening structure, a welding process is not necessary, thereby increasing productivity.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, it should be noted that the same components or parts in the drawings represent the same reference numerals as much as possible. In describing the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations are omitted in order not to obscure the gist of the present invention.

도 3은 슬롯이 외경으로 향하는 세그먼트 코어의 단면도이고, 도 4는 완성 고정자 코일의 형성방법에 대한 개략적 단면도이며, 도 5는 완성된 고정자 코일에 대한 개략적 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a segment core in which a slot faces the outer diameter, FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a method of forming a completed stator coil, and FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a completed stator coil.

본 발명에 따른 자동차용 교류발전기의 고정자 코어는 슬롯(12)의 아랫면에 노치(21)를 구비하고, 보빈(11)을 외경방향으로 향하도록 적은 힘으로도 고정자 코어(10)를 벤딩을 할 수 있고 슬롯(12)의 최외각 간격을 넓게 확보하므로서 코일(14)을 보빈(11)에 인서팅하는 작업을 용이하게 할 수 있도록 한다.The stator core of the automotive alternator according to the present invention is provided with a notch 21 on the bottom surface of the slot 12 and bends the stator core 10 with a small force so that the bobbin 11 faces the outer diameter direction. It is possible to facilitate the operation of inserting the coil 14 to the bobbin 11 by ensuring a wide outermost gap of the slot (12).

보다 구체적으로 설명하면, 도 3에서 도시한바와 같이, 보빈(11) 및 슬 롯(12)의 아랫면에 노치(21)를 구비한 세크먼트 코어(20)를 보빈(11)을 외경방향으로 향하도록 벤딩(bending)을 한다. 이때 노치(21)가 있는 부분은 전단응력이 작용하는 면적이 작아서 작은 힘으로도 쉽게 고정자 코어(20)를 벤딩할 수 있다. 또한, 슬롯(12)의 간격도 내경에서 외경으로 갈수록 커지게 된다.More specifically, as shown in FIG. 3, the bobbin 11 is directed toward the outer diameter direction of the segment core 20 having the notches 21 at the bottom of the bobbin 11 and the slot 12. Bending is done so. At this time, the part with the notch 21 can be bent the stator core 20 easily even with a small force because the area where the shear stress is applied. In addition, the interval of the slot 12 also becomes larger from the inner diameter to the outer diameter.

이와 더불어, 세그먼트 코어(20)를 벤딩할 때 응력집중에 의한 재료의 파괴를 막기 위해서 노치의 내경 아래쪽에 스탑 홀(stop-hole: 23)을 구비한다. 스탑 홀(23)을 구비하여 세그먼트 코어(10)를 파괴되지 않고 안전하게 벤딩할 수 있다.In addition, a stop-hole 23 is provided below the inner diameter of the notch to prevent breakage of the material by stress concentration when bending the segment core 20. The stop hole 23 may be provided to safely bend the segment core 10 without breaking.

또한, 도 3에서 도시한 바와 같이 고정자 코어(10)를 필요에 따라 다수의 세그먼트 코어(20)로 만들 수 있다. 이 경우 용이하게 세크먼트 코어(20)를 결합시키기 위해 세크먼트 코어(20)의 일 측에는 체결홈(22b)을 하측에는 체결돌기(22a)를 구비하므로서 종래의 기술과 달리 용접에 의하지 않고도 결합할 수 있다. In addition, as illustrated in FIG. 3, the stator core 10 may be made of a plurality of segment cores 20 as necessary. In this case, the coupling groove 22b is provided at one side of the segment core 20 and the locking protrusion 22a is provided at the lower side to easily couple the segment core 20 so that the coupling core 20 can be coupled without welding. Can be.

도 4는 완성 고정자 코일 형성방법에 대한 개략적인 단면도이고, 이에 대해서 설명하면 다음과 같다.4 is a schematic cross-sectional view of a method for forming a completed stator coil, which will be described below.

체결홈(22b)과 체결돌기(22a)를 통해 세그먼트 코어(20)를 연결하여 로울러(24)에 세팅시킨다. 세팅된 세그먼트 코어(20)는 로울러(24)에 의해 보빈(11)이 외경방향으로 향하도록 벤딩되고, 슬롯(12)의 최외각 간격은 점점 벌어지게 된다. 그런 다음, 도 4에서 도시한 코일의 삽입위치(25)에서 코일(14)은 인서팅된다. 코일(14)이 인서팅된 세그먼트 코어(20)는 다시 보빈(11)이 내경으로 향하도록 로울러(24)에 의해서 벤딩이 된다. 다수의 세그먼트 코어(20)가 연결되어 보빈(11)이 내경으로 향하도록 벤딩이 되어 폐곡선을 이루면 분리하여 체결홈(22b)과 체결돌 기(22a)를 체결시킴으로서 고정자 코일을 완성시킨다. 이때, 완성 고정자 코일(40)의 반경은 노치(21)가 서로 맞닿게 설계하는 것이 바람직하다.The segment core 20 is connected to the roller 24 through the fastening groove 22b and the fastening protrusion 22a. The set segment core 20 is bent by the roller 24 so that the bobbin 11 faces in the outer diameter direction, and the outermost gap of the slot 12 becomes wider. Then, the coil 14 is inserted at the insertion position 25 of the coil shown in FIG. The segment core 20 into which the coil 14 is inserted is again bent by the roller 24 so that the bobbin 11 faces the inner diameter. A plurality of segment cores 20 are connected to the bobbin 11 is bent toward the inner diameter to form a closed curve to separate the fastening groove 22b and fastening protrusion 22a to complete the stator coil. At this time, the radius of the completed stator coil 40 is preferably designed so that the notches 21 abut each other.

도 5는 6개의 세그먼트 코어(20)에 코일(14)을 인서팅한 후 체결홈(22b)과 체결돌기(22a)를 체결한 완성된 고정자 코일에 대한 개략적인 단면도이다. 세그먼트 코어(20)의 수를 반드시 6개로 한정되지는 않고 필요한 개수로 분할하여 구성할 수 있다.FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a completed stator coil in which the fastening groove 22b and the fastening protrusion 22a are fastened after the coil 14 is inserted into the six segment cores 20. The number of segment cores 20 is not necessarily limited to six, but can be divided into a required number.

이상과 같이 본 발명에 따른 자동차용 교류발전기의 고정자 코어를 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.As described above with reference to the drawings illustrating a stator core of an automotive alternator according to the present invention, the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed herein, but within the technical scope of the present invention Of course, various modifications can be made by those skilled in the art.

도 1은 차량용 교류발전기에 대한 개략적인 단면도,1 is a schematic cross-sectional view of an automotive alternator,

도 2는 종래의 고정자 코일 형성 방법에 대한 개략도,2 is a schematic diagram of a conventional stator coil forming method;

도 3은 슬롯이 외경으로 향하는 세그먼트 코어의 단면도,3 is a cross-sectional view of the segment core with the slots facing the outer diameter,

도 4는 완성 고정자 코일 형성 방법에 대한 개략적 단면도,4 is a schematic cross-sectional view of a method for forming a completed stator coil;

도 5는 완성된 고정자 코일에 대한 개략적 단면도5 is a schematic cross sectional view of a completed stator coil;

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10: 고정자 코어 11: 보빈10: stator core 11: bobbin

12: 슬롯(slot) 13: 용접선12: slot 13: weld line

14: 코일 20: 세그먼트 코어(segment core)14: coil 20: segment core

21: 노치(notch) 22a: 체결돌기21: notch 22a: fastening protrusion

22b: 체결홈 23: 스탑 홀(stop-hole)22b: Tightening groove 23: Stop-hole

24: 로울러 25: 코일의 삽입위치 24: Roller 25: Coil Insertion Position

40: 고정자코일 110: 회전자 어셈블리 40: stator coil 110: rotor assembly

120: 브러쉬 어셈블리 130: 고정자 어셈블리  120: brush assembly 130: stator assembly

140: 레귤레이터 150: 정류기     140: regulator 150: rectifier

160: 풀리 200: 코일160: pulley 200: coil

Claims (4)

고정자 코어(10) 및 코일(14)로 구성된 고정자 어셈블리(130)를 포함하는 자동차용 교류발전기에서,In an automotive alternator comprising a stator assembly (130) consisting of a stator core (10) and a coil (14), 상기 고정자 코어(10)에 연결되어 있는 보빈(11)의 방향이 외경으로 향하도록 상기 고정자 코어(10)를 곡면으로 형성하고,The stator core 10 is formed in a curved surface such that the direction of the bobbin 11 connected to the stator core 10 faces the outer diameter, 복수의 상기 보빈(11)들 사이에 형성된 슬롯(12)의 내경방향 아랫면에 노치(21)를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기의 고정자 코어. The stator core of the automotive alternator having a notch (21) on the lower inner surface of the slot (12) formed between the plurality of bobbins (11). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 노치(21)의 내경방향 아랫면에 스탑 홀(23)을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기의 고정자 코어.The stator core of the automotive alternator having a stop hole (23) in the inner diameter direction lower surface of the notch (21). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 고정자 코어(10)를 분리하여 다수의 세그먼트 코어(20)로 구성하는 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기의 고정자 코어.The stator core of the automotive alternator, characterized in that the stator core (10) is separated into a plurality of segment cores (20). 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 세그먼트 코어(20)의 측면 일측에는 체결홈(22b)을 구비하고 타측면에 는 체결돌기(22a)를 구비하는 것을 특징으로 하는 교류발전기의 고정자 코어. Stator core of the alternator, characterized in that the side surface of the segment core 20 is provided with a fastening groove (22b) and the other side has a fastening protrusion (22a).
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