KR20160120530A - 차량용 교류발전기의 아일릿 장착 방법 및 이에 의해 장착된 아일릿 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아일릿의 높이에 대한 치수 관리를 개선하여 정류기의 어셈블리의 결속력을 높일 수 있는 차량용 교류발전기의 아일릿 장착 방법 및 이에 의해 장착된 아일릿을 제공하는 것이 그 기술적 과제이다. 이를 위해, 본 발명의 차량용 교류발전기의 아일릿 장착 방법은, 인슐레이터, 히트싱크, 그리고 터미널 어셈블리를 이들에 각각 형성된 관통공을 통해 결속하기 위한 차량용 교류발전기의 아일릿 장착 방법으로, 상기 관통공에 아일릿을 삽입하는 단계; 상기 삽입된 아일릿 중 외부로 돌출된 단부가 그 길이에 대해 제1 각도로 벤딩되도록 1차 포밍하는 단계; 상기 1차 포밍된 아일릿의 단부가 그 길이에 대해 제2 각도로 벤딩되도록 2차 포밍하는 단계; 및 상기 2차 포밍된 아일릿의 단부가 상기 터미널 어셈블리에 면에 의해 접촉되도록 상기 아일릿의 단부를 프레스로 가압하는 단계를 포함한다.

Description

차량용 교류발전기의 아일릿 장착 방법 및 이에 의해 장착된 아일릿{Eyelet mounting method of alternator for vehicle and eyelet assembled thereby}

본 발명은 차량용 교류발전기에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 교류발전기는, 전장품 중의 하나로서 엔진과 벨트로 연결되어 소모된 배터리 전원을 충전시켜 주고 다른 전장품으로 작동에 필요한 전류를 공급하여 주는 역할을 수행한다.

구체적으로, 차량용 교류발전기는, 도 1에 도시된 바와 같이, 슬립링엔드 프레임(slip ring end frame; SRE frame)(100a)과, 슬립링엔드 프레임(100a)과 함께 하우징(100)을 형성하는 드라이버엔드 프레임(driver end frame)(100b)과, 하우징(100) 내부에 배치되어 기자력(magnetomotive force)을 생성하는 회전자 어셈블리(rotor assembly)(110), 회전자 어셈블리(110)에 전류를 공급하는 브러쉬 어셈블리(brush assembly)(120), 회전자 어셈블리(110)를 둘러싸도록 배치되어 기자력에 의해 유도 기전력을 생성하는 고정자 어셈블리(stator assembly)(130), 회전 자계의 세기를 조절하는 레귤레이터(regulator)(140), 고정자 어셈블리(130)에 의해 생성된 교류 전류를 직류 전류로 정류하는 다이오드 등으로 이루어진 정류기 어셈블리(rectifier assembly)(150), 엔진으로부터 동력을 전달받아 회전자 어셈블리(110)로 전달하는 풀리(160), 그리고 슬립링엔드 프레임(100a)을 덮는 슬립링엔드 커버(slip ring end cover; SRE cover)(190)를 포함한다.

또한, 정류기 어셈블리(150)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 슬립링엔드 프레임(100a) 상에 구비되어 정류기 어셈블리(150)에서 발생되는 열을 방열시키는 판재 형상의 히트싱크(heatsink)(151), 슬립링엔드 프레임과 히트싱크 사이에 구비되어 히트싱크(151)를 슬립링엔드 프레임(100a)으로부터 절연시키는 인슐레이터(insulator)(152), 히트싱크(151) 상에 구비되며 다이오드 리드(diode lead)와 스테이터 리드(stator lead)가 조립되는 터미널 어셈블리(terminal assembly)(153)를 포함한다.

나아가, 도 3에 도시된 바와 같이, 인슐레이터(152), 히트싱크(151), 그리고 터미널 어셈블리(153)는 중공된 원통 형상의 아일릿(eyelet)(154)에 의해 결속된다. 즉, 인슐레이터(152), 히트싱크(151), 그리고 터미널 어셈블리(153)에는 동축을 이루는 관통공(150a)이 각각 형성되고, 이 관통공(150a)에 아일릿(154)이 삽입되며, 그리고 스피닝(spinning) 공정에 의해 아일릿(154)의 단부(154a)가 벤딩(bending)되는 방식으로 인슐레이터(152), 히트싱크(151), 그리고 터미널 어셈블리(153)가 상호 움직이지 않고 결속된다. 그리고, 도 2에 도시된 바와 같이, 스크류(155)를 아일릿(154)의 중공부(154b)에 삽입하여 결속된 부재들을 슬립링엔드 프레임(100a)에 체결한다.

하지만, 아일릿(154)의 단부(154a)가 스피닝 공정을 통해 벤딩되므로 스피닝 선반(미도시)의 회전축의 회전으로 아일릿(154)의 단부(154a)가 원하는 위치에서 벤딩되지 못할 뿐만 아니라 한 번에 벤딩이 이루어지면서 벤딩 부위의 변형률이 증가하여 즉, 아일릿(154)의 높이(H1)에 대한 치수 관리가 어려워 인슐레이터(152), 히트싱크(151), 그리고 터미널 어셈블리(153)의 상호 결속력(clamping force)이 저하되는 문제가 있다.

본 발명의 기술적 과제는, 아일릿의 높이에 대한 치수 관리를 개선하여 정류기의 어셈블리의 결속력을 높일 수 있는 차량용 교류발전기의 아일릿 장착 방법 및 이에 의해 장착된 아일릿을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 교류발전기의 아일릿 장착 방법은, 인슐레이터, 히트싱크, 그리고 터미널 어셈블리를 이들에 각각 형성된 관통공을 통해 결속하기 위한 차량용 교류발전기의 아일릿 장착 방법으로, 상기 관통공에 아일릿을 삽입하는 단계; 상기 삽입된 아일릿 중 외부로 돌출된 단부가 그 길이에 대해 제1 각도로 벤딩되도록 1차 포밍하는 단계; 상기 1차 포밍된 아일릿의 단부가 그 길이에 대해 제2 각도로 벤딩되도록 2차 포밍하는 단계; 및 상기 2차 포밍된 아일릿의 단부가 상기 터미널 어셈블리에 면에 의해 접촉되도록 상기 아일릿의 단부를 프레스로 가압하는 단계를 포함한다.

상기 제2 각도는 상기 제1 각도보다 크고, 상기 제2 각도에서 상기 제1 각도의 차가 상기 제1 각도보다 클 수 있다.

상기 제1 각도는 15도이고, 상기 제2 각도는 35도일 수 있다.

상기 프레스로 가압하는 단계에서, 상기 프레스의 가압력은 550±50Kgf일 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 교류발전기의 아일릿은, 상술한 본 발명의 실시예에 따른 차량용 교류발전기의 아일릿 장착 방법에 의해 장착된다.

이상에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 교류발전기의 아일릿 장착 방법 및 이에 의해 장착된 아일릿은 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 아일릿의 단부를 제1 각도로 1차 포밍하고 제2 각도로 2차 포밍한 후, 최종적으로 프레스로 가압하는 기술구성이 제공되므로, 아일릿의 단부가 1차 포밍과 2차 포밍을 통해 단계별로 일정 각도로 벤딩된 상태에서 프레스에 의해 최종 가압됨에 따라, 벤딩 부위의 변형율이 감소되어 스피닝 공정을 통해 최종 벤딩되는 종래 기술에 비해 아일릿의 높이에 대한 치수 관리를 용이하게 할 수 있어, 인슐레이터, 히트싱크, 그리고 터미널 어셈블리의 상호 결속력(clamping force)이 증대될 수 있다. 특히, 제1 각도로 포밍과 제2 각도로 포밍을 두 번 실시하므로 제1 각도로 포밍 후 바로 프레스 가공하는 것에 비해, 아일릿의 벤딩 부위의 변형률을 최소화할 수 있다.

도 1은 일반적인 차량용 교류발전기를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 "A"부를 확대하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 종래의 차량용 교류발전기의 아일릿의 단부가 스피닝 공정에 의해 벤딩되는 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 교류발전기의 아일릿 장착 방법에 의해 아일릿의 단부가 벤딩되는 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 교류발전기의 아일릿 장착 방법을 나타낸 플로우차트이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 교류발전기의 아일릿 장착 방법에 의해 아일릿의 단부가 벤딩되는 과정을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 교류발전기의 아일릿 장착 방법을 나타낸 플로우차트이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 교류발전기의 아일릿 장착 방법은, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 인슐레이터(152), 히트싱크(151), 그리고 터미널 어셈블리(153)를 이들에 각각 형성된 관통공(150a)을 통해 결속하기 위한 차량용 교류발전기의 아일릿 장착 방법으로, 먼저 관통공(150a)에 아일릿(200)을 삽입한다.

그리고 나서 삽입된 아일릿(200) 중 외부로 돌출된 단부(201)가 그 길이에 대해 제1 각도(θ)로 벤딩되도록 1차 포밍(forming)한다. 여기서, 포밍은 프레스 작업과 같이 상형과 하형을 사용하여 행하는 작업이나 보통 프레스 작업보다 스트로크(행정)가 짧은 특징을 가진다.

나아가, 제1 각도(θ1)는 15도일 수 있다. 실험을 통해 확인한 결과 제1 각도(θ1)를 15도 보다 크게 할 경우 아일릿(200)의 벤딩 부위의 변형률이 급격히 커지는 것을 확인할 수 있었고, 15도 보다 작게 할 경우에는 다음 2차 포밍시 상대적으로 더 많은 각도로 벤딩하게 되어 2차 포밍시에 벤딩 부위의 변형률이 급격히 커지는 것을 확인할 수 있었다.

이 후, 1차 포밍된 아일릿(200)의 단부가 그 길이에 대해 제2 각도(θ2)로 벤딩되도록 2차 포밍(forming)한다.

예를 들어, 제2 각도(θ2)는 상술한 제1 각도(θ1)보다 크고, 제2 각도(θ2)에서 제1 각도(θ1)의 차가 제1 각도(θ1)보다 클 수 있다. 즉, 2차 포밍시 벤딩되는 각도[예를 들어, 아일릿(200)의 길이를 기준으로 20도]가 1차 포밍시 벤딩되는 각도[예를 들어, 아일릿(200)의 길이를 기준으로 15도] 보다 크게 할 수 있다. 따라서, 처음부터 급격하게 벤딩시키지 않고 단계적으로 벤딩되는 각도를 크게 하는 방식으로 아일릿(200)의 변형률을 최소화할 수 있다.

나아가, 제2 각도(θ2)는 35도일 수 있다. 실험 통해 확인한 결과 제2 각도(θ2)를 35도 보다 크게 할 경우 아일릿(200)의 벤딩 부위의 변형률이 급격히 커지는 것을 확인할 수 있었고, 35도 보다 작게 할 경우 다음 프레스 작업시 상대적으로 더 많은 각도로 한번에 벤딩되게 되어 그 벤딩 부위의 변형률의 증가로 아일릿(200)의 단부(201)가 원하는 위치에서 벤딩되지 못하여 즉, 아일릿(200)의 높이(H2)에 대한 치수 관리가 제대로 되지 못하는 문제가 있었다.

그리고 나서, 2차 포밍된 아일릿(200)의 단부(201)가 터미널 어셈블리(153)에 면에 의해 접촉되도록 아일릿(200)의 단부(201)를 프레스(press)로 가압한다. 예를 들어, 아일릿(200)의 높이(H2)에 대한 치수 관리가 가장 용이한 프레스의 가압력(press force)은 550±50Kgf임을 실험을 통해 확인할 수 있었다. 참고로, 프레스의 가압력이 이 수치보다 크게 되면 결속되는 부재들에 크랙(crack) 등이 발생되는 문제가 있었다.

특히, 인슐레이터(152), 히트싱크(151), 그리고 터미널 어셈블리(153)를 종래와 동일한 것으로 사용하여 실험한 결과, 종래의 기술에 의할 경우 아일릿(200)의 높이(H1)가 9.1±0.3mm인 반면, 본 발명에 의할 경우 아일릿(200)의 높이(H2)가 8.85±0.15mm로 나타나, 본 발명에 의할 경우가 인슐레이터(152), 히트싱크(151), 그리고 터미널 어셈블리(153)를 더 꽉 조이게 잡을 수 있어 결속력이 더 좋은 것을 확인할 수 있었다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 아일릿(200)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 교류발전기의 아일릿 장착 방법에 의해 장착되어 완성된다.

이상에서와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 교류발전기의 아일릿 장착 방법 및 이에 의해 장착된 아일릿은 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 아일릿(200)의 단부(201)를 제1 각도(θ1)로 1차 포밍하고 제2 각도(θ2)로 2차 포밍한 후, 최종적으로 프레스로 가압하는 기술구성이 제공되므로, 아일릿(200)의 단부(201)가 1차 포밍과 2차 포밍을 통해 단계별로 일정 각도로 벤딩된 상태에서 프레스에 의해 최종 가압됨에 따라, 벤딩 부위의 변형률이 감소되어 스피닝 공정을 통해 최종 벤딩되는 종래 기술에 비해 아일릿(200)의 높이(H2)에 대한 치수 관리를 용이하게 할 수 있어, 인슐레이터(152), 히트싱크(151), 그리고 터미널 어셈블리(153)의 상호 결속력(clamping force)이 증대될 수 있다. 특히, 제1 각도(θ1)로 포밍과 제2 각도(θ2)로 포밍을 두 번 실시하므로 제1 각도로 포밍 후 바로 프레스 가공하는 것에 비해, 아일릿(200)의 벤딩 부위의 변형률을 최소화할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

151: 히트싱크 152: 인슐레이터
153: 터미널 어셈블리 150a: 관통공
200: 아일릿 201: 아일릿의 단부
θ1: 제1 각도 θ2: 제2 각도
H2: 아일릿의 높이

Claims (5)

1. 인슐레이터, 히트싱크, 그리고 터미널 어셈블리를 이들에 각각 형성된 관통공을 통해 결속하기 위한 차량용 교류발전기의 아일릿 장착 방법으로,
   상기 관통공에 아일릿을 삽입하는 단계;
   상기 삽입된 아일릿 중 외부로 돌출된 단부가 그 길이에 대해 제1 각도로 벤딩되도록 1차 포밍하는 단계;
   상기 1차 포밍된 아일릿의 단부가 그 길이에 대해 제2 각도로 벤딩되도록 2차 포밍하는 단계; 및
   상기 2차 포밍된 아일릿의 단부가 상기 터미널 어셈블리에 면에 의해 접촉되도록 상기 아일릿의 단부를 프레스로 가압하는 단계
   를 포함하는
   차량용 교류발전기의 아일릿 장착 방법.
2. 제1항에서,
   상기 제2 각도는 상기 제1 각도보다 크고,
   상기 제2 각도에서 상기 제1 각도의 차가 상기 제1 각도보다 큰
   차량용 교류발전기의 아일릿 장착 방법.
3. 제2항에서,
   상기 제1 각도는 15도이고,
   상기 제2 각도는 35도인
   차량용 교류발전기의 아일릿 장착 방법.
4. 제1항에서,
   상기 프레스로 가압하는 단계에서,
   상기 프레스의 가압력은 550±50Kgf인
   차량용 교류발전기의 아일릿 장착 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 차량용 교류발전기의 아일릿 장착 방법에 의해 장착되는 아일릿.

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