KR20170079659A - 차량용 교류발전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 교류발전기에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존의 로터 단부의 외주연에 축방향으로 나란히 배치되는 로터 슬립링 대신, 새롭게 원반과 링 형상의 슬립링을 적용한 차량용 교류발전기에 대한 발명이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 정류자와 연계하여 유기된 전압을 균일하게 조정하는 차량용 교류발전기로서, 로터 일측의 단부에서 로터의 회전축과 수직한 평면상에 위치하며 원반형상으로 형성된 제1슬립링과, 상기 로터 일측의 단부에서 상기 제1슬립링의 외측방향에 위치하며 상기 제1슬립링과 동심원을 갖도록 링 형상으로 형성된 제2슬립링과, 상기 제1슬립링과 제2슬립링을 절연하도록 상기 제1슬립링과 제2슬립링 사이에 게재되는 절연부를 포함하는 슬립링 어셈블리; 전압의 조정을 위해 마련되는 레귤레이터; 및 상기 슬립링 어셈블리와 레귤레이터를 상호 접속시키기 위해 마련되는 브러쉬를 포함하는 차량용 교류발전기를 제공한다.

Description

차량용 교류발전기{Alternator for Vehicle}

본 발명은 차량용 교류발전기에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존의 원통형상의 로터 단부의 외주연에 축방향으로 나란히 배치되는 로터 슬립링 대신, 새롭게 원반과 링 형상의 슬립링을 적용한 차량용 교류발전기에 대한 발명이다.

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 널리 이용된다.

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.

도 1은 일반적인 자동차용 교류발전기를 개략적으로 도시한 단면도이다.

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.

구체적으로 회전자 어셈블리는 원통형으로 형성되며, 2개의 자극편(claw pole)과 그 사이에 자리잡은 계자권선(코일)으로 이루어져 있다. 회전자 어셈블리에서는 교류발전기를 움직이는데 필요한 회전 자기장을 생성한다. 고정자 어셈블리는 회전자를 둘러싸는 다수의 권선 또는 다수의 얇은 철판을 성층한 철심으로 형성되어 교류가 유도된다. 회전자와 고정자의 상대속도가 회전자기장과 동기해서 회전하며 발전하게 된다. 정류기 어셈블리는 정류 다이오드 또는 Mosfet을 구비하여 3상 교류를 직류로 정류하는 역할을 한다.

그 중 레귤레이터는 상기 정류기 어셈블리와 협동하여 발전기의 부하와 회전속도에 관계없이 발전기 전압을 균일하게 조정하는 전압조정기(voltage regulator) 역할을 한다. 전압조정의 주된 목적은 전압 맥동에 의한 전기장치의 기능장애를 방지하는 것과 각종 전기부품을 과부하로부터 보호하는 것에 있다. 레귤레이터는 상기 발전기 하우징에 수납되어 컴팩트하게 조립되고 있다. 장착방식에 따라 브러쉬 홀더와 일체식이거나 분리연결된 방식 등이 있다.

도 2는 종래 기술에 따른 브러쉬 어셈블리(120)의 내부 구성을 나타내는 도면이다.

구체적으로 종래기술의 브러쉬(123)는 브러쉬홀더(121) 내부에 위치하며, 스틱(Stick) 형상을 가지고 일 단부가 로터 어셈블리의 슬립링(Slip-ring, 220)에 항상 접촉상태를 유지하여 레귤레이터(140)의 여자전류를 로터 어셈블리(210)측으로 전달하게 되고, 브러쉬(123)의 타 단부는 브러쉬(123)를 지지하는 지지부재와 로터 어셈블리측으로 탄발력을 제공하는 내부 스프링(124)과 연결되어 있다.

도 2를 참조하면, 브러쉬(123)는 브러쉬홀더(121)의 길이방향과 나란하게 전진 및 후진이 가능하도록 설치되고, 브러쉬홀더(121) 내벽에서 가이드되어 로터 회전축(210)의 축방향과 직교하도록 배치된다.

브러쉬(123)는 고속으로 회전하는 로터 슬립링과 항상 접촉하며 통전하게 되므로 그 표면에 상당한 마찰이 발생하는데, 이렇게 큰 마찰력을 견디며 장기간 사용할 수 있도록 상당한 길이를 갖는 브러쉬(123)를 마련하고 설치하게 된다.

교류발전기의 운용과정에서 슬립링과 브러쉬간의 마모는 온도 차이로 인해 어느 한쪽의 브러쉬에서 더 큰 마모가 일어나게 된다. 이는 도 1과 도 2를 함께 참조할 때, 로터 팬과 먼쪽의 브러쉬는 뒷면의 커버로 인해 공기 순환에 불리하고 로터 팬과 가까운 쪽의 브러쉬는 공기 순환에 유리하기 때문이다. 그런데 종래 기술에 따르면 로터와 브러쉬를 서로 직교하도록 형성할 뿐 별다른 온도 차이에 따른 마모현상을 보상하기 위한 마땅한 방법이 없었으며, 단순히 길이가 충분히 긴 브러쉬를 구비한 뒤 이를 후방에 위치한 스프링으로 가압하는 방식을 취하여 브러쉬가 마모되어 일정길이만큼 줄어들면 전체 브러쉬 어셈블리를 교체하는 방식으로 운용을 하고 있다.

아울러, 교류발전기 작동중에 브러쉬(123)의 마모에 의해 자연적으로 발생하는 브러쉬(123) 가루가 브러쉬홀더(121)의 내벽방향으로 깊숙이 침투하게 되어 브러쉬 잼(brush jam) 현상이 발생하게 된다. 이러한 종래기술의 구성은 필연적으로 브러쉬 어셈블리의 잦은 청소가 요구되고, 부품 수명에 악영향을 끼치게 된다. 정도가 심할 경우에는 브러쉬의 작동불능 문제 및 브러쉬에서 로터 어셈블리로 전류가 전달되지 않아 교류발전기의 발전을 방해하는 치명적인 요소가 될 수 있다.

종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 로터 슬립링의 형상 및 브러쉬 어셈블리의 형상을 새로이 변경하여 종국적으로 브러쉬의 내마모성을 강화시키기 위함에 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 정류자와 연계하여 유기된 전압을 균일하게 조정하는 차량용 교류발전기로서, 로터 일측의 단부에서 로터의 회전축과 수직한 평면상에 위치하며 원반형상으로 형성된 제1슬립링과, 상기 로터 일측의 단부에서 상기 제1슬립링의 외측방향에 위치하며 상기 제1슬립링과 동심원을 갖도록 링 형상으로 형성된 제2슬립링과, 상기 제1슬립링과 제2슬립링을 절연하도록 상기 제1슬립링과 제2슬립링 사이에 게재되는 절연부를 포함하는 슬립링 어셈블리; 전압의 조정을 위해 마련되는 레귤레이터; 및 상기 슬립링 어셈블리와 레귤레이터를 상호 접속시키기 위해 마련되는 브러쉬를 포함하는 차량용 교류발전기를 제공한다.

일 실시예에 따르면 상기 브러쉬는, 상기 제1슬립링과 접촉하는 제1브러쉬와 상기 제2슬립링과 접촉하는 제2브러쉬로 형성되되, 상기 제1브러쉬와 제2브러쉬는 상기 로터의 회전축과 평행한 방향으로 연장형성되어 상기 제1슬립링과 제2슬립링에 접촉할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제1브러쉬는 제2브러쉬보다 더욱 짧은 길이를 갖도록 형성될 수 있다.

일 실시예에 따르면 상기 레귤레이터는 교류발전기의 이너하우징에 인접한 레귤레이터의 하부플레이트와 상기 하부플레이트의 반대측에 위치한 상부플레이트를 포함하고, 상기 상부플레이트 내벽에는 전압 조정을 위한 회로소자가 고정 설치될 수 있다.

일 실시예에 따르면 상기 레귤레이터는 상기 회로소자에서 발생하는 열을 외부로 방열시키도록 돌출형성된 복수 개의 방열핀을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 방열핀은 상기 상부플레이트 또는 하부플레이트 측에 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 교류발전기는 슬립링의 형태를 기존의 로터 단부의 외주연에 축방향으로 병렬적으로 배치되는 슬립링 대신, 동심원을 갖는 원반과 링 형상의 슬립링으로 변경하여 브러쉬의 마모현상을 완화시키며, 종국적으로는 로터와 브러쉬 어셈블리의 내구성을 향상시키는 효과를 발휘한다.

아울러, 본 발명에서는 두 개의 로터 브러쉬를 서로 간의 온도 차이가 크지 않도록 구성하여 종래기술에서 발생되었던 마모 성능의 차이를 구조적 측면에서 보상하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 마모 성능을 향상시킴으로써 브러쉬가 연장되는 길이를 축소시켜 생산할 수 있게 되어, 브러쉬 어셈블리의 컴팩트화를 도모할 수 있게 된다.

나아가 기존의 브러쉬가 로터 축방향과 직교하는 방향에서 배치하는 것과 달리 로터 축방향과 나란하게 배치할 수 있어, 교류발전기 하우징 내부에 여유공간을 확보할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 일반적인 차량용 교류발전기를 개략적으로 도시한 단면도.
도 2는 종래 기술에 따른 브러쉬 어셈블리의 내부 구성을 나타내는 도면.
도 3은 종래 기술에 따른 브러쉬 어셈블리와 로터 어셈블리의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 어셈블리의 개념도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레귤레이터, 브러쉬 어셈블리 및 로터 어셈블리의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 레귤레이터, 브러쉬 어셈블리를 나타내는 정면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 교류발전기를 개략적으로 도시한 단면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 교류발전기의 로터 어셈블리와 브러쉬 어셈블리의 구성을 확대한 확대단면도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 교류발전기를 개략적으로 도시한 단면도.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 '차량용 교류발전기'를 상세하게 설명한다.

이하 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지는 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.

그리고 여기서의 "연결"이란 일 부재와 타 부재의 직접적인 연결, 간접적인 연결을 포함하며, 접착, 부착, 체결, 접합, 결합 등 모든 물리적인 연결 및 전기적인 연결을 모두 포함한다.

또한 '제1, 제2' 등과 같은 표현은 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부속품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부속품 또는 이들을 조합한 것들이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.

먼저, 본 발명의 이해를 돕기위해 도 3 내지 도 4를 참조하여 회전자 어셈블리(로터 어셈블리)에 대해서 설명하기로 한다.

도 3은 종래 기술에 따른 브러쉬와 로터 어셈블리에 대한 개념도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 어셈블리의 개념도이다.

구체적으로, 도 3과 도 4를 함께 참조하면, 회전자 어셈블리(120, 200)는 회전축(210)과, 회전축(210)과 나란하며 계자 코일(200)이 감기는 보빈(230)과 이 보빈(230) 양단에서 반경방향으로 돌출하는 형태로 형성된 한 쌍의 윙 플레이트를 구비한다. 그리고 보빈(230)을 둘러싸도록 회전축(210)의 양측에 결합되며 각각 서로를 향해 축방향으로 연장되는 다수의 핑거부(claw)를 구비하는 한 쌍의 로터 자극편(250), 이 자극편(250)에 인접하도록 회전축(210)의 양측에 각각 설치되는 한 쌍의 로터 팬(260)을 포함한다. 여기서, 윙 플레이트의 날개와 자극편(250)의 핑거부(claw)는 같은 수로 구비되어, 조립 시 자극편(250)에 구비되는 핑거부(claw)는 윙 플레이트에 구비되는 날개와 각각 일대일로 접촉한 상태에서 회전축의 중앙을 향해 날개를 누르는 형태로 조립되며, 절연재질로 형성되는 스풀에 의해 계자 코일(230)과 자극편(250)이 상호 전기적 절연상태에 놓이게 된다. 계자코일의 일단은 스풀에 감겨 리드 코일(270)과 연결되고, 리드 코일(270)의 선단은 로터 슬립링(220, 300)과 연결되어 통전하게 된다. 이러한 전반적인 구성은 본 발명의 일 실시예에서 모두 차용될 수 있다.

한편, 도 3에 도시된 종래의 브러쉬(123)는 로터 일단부의 측면방향에서 슬립링(220, 330)에 대향하도록 형성되어 전체적으로 직교하는 구성을 가지는데, 이는 도 4에 도시된 본 발명의 슬립링 어셈블리(300) 및 이하 브러쉬 구성과 큰 차이점을 가진다.

이하, 앞에서 살펴본 도 4와 함께 도 5 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 교류발전기에 대하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레귤레이터, 브러쉬 어셈블리 및 로터 어셈블리의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 레귤레이터, 브러쉬 어셈블리를 나타내는 정면도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 교류발전기를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 교류발전기의 로터 어셈블리와 브러쉬 어셈블리의 구성을 확대한 확대단면도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 교류발전기는 정류자와 연계하여 유기된 전압을 균일하게 조정하는 차량용 교류발전기로서, 로터 일측의 단부에서 로터의 회전축과 수직한 평면상에 위치하며, 원반형상으로 형성된 제1슬립링(310)과, 상기 로터 일측의 단부에서 상기 제1슬립링(320)의 외측방향에 위치하며 상기 제1슬립링(310)과 동심원을 갖도록 링 형상으로 형성된 제2슬립링(320)과, 상기 제1슬립링(310)과 제2슬립링(320)을 절연하도록 상기 제1슬립링(310)과 제2슬립링(320) 사이에 게재되는 절연부(330)를 포함하는 슬립링 어셈블리(300); 전압의 조정을 위해 마련되는 레귤레이터(140); 및 상기 슬립링 어셈블리(300)와 레귤레이터(140)를 상호 접속시키기 위해 마련되는 브러쉬(420, 430)를 포함할 수 있다.

여기서, 브러쉬는 제1슬립링(310)과 접촉하는 제1브러쉬(420)와 제2슬립링(320)과 접촉하는 제2브러쉬(430)로 형성되되, 상기 제1브러쉬(420)와 제2브러쉬(430)는 각각 로터의 회전축(210)과 평행한 방향으로 연장형성되어 상기 제1슬립링(310)과 제2슬립링(320)에 접촉하도록 형성될 수 있다. 즉, 종래기술과 달리 브러쉬와 슬립링 어셈블리가 전체적으로 직교하는 형상이 아닌, 나란한 방향으로 배치되는 구성을 가진다. 제1브러쉬(420)는 그 중심축이 제1슬립링(310)의 원판의 중심과 일치하는 것이 바람직하다.

도 5와 도 8을 참조하여 브러쉬어셈블리(400)와 레귤레이터(140)에 대하여 보다 구체적으로 설명하면, 브러쉬어셈블리(400)는 레귤레이터(140)와 인접하는 브러쉬 하우징(410)을 포함하고, 브러쉬(420, 430)는 브러쉬 하우징(410)내부에 일부가 내삽된 상태로 일단이 슬립링 어셈블리(300)와 접촉하면서 타단은 기판(440)상에 위치한 회로소자(421, 431)와 연결될 수 있다. 브러쉬(420, 430)와 회로소자(421, 431) 사이에는 스프링(422, 432)이 위치하여 브러쉬(420, 430)가 슬립링(300)의 표면과 접촉할 수 있도록 힘을 제공할 수 있다. 레귤레이터(140)는 레귤레이터 하우징(141) 내부에 전압 조정을 위한 회로소자(144)를 포함할 수 있고 이 회로소자는 와이어(145)에 의해 기판(143)과 연결되어 레귤레이터(140) 외부 구성과 통전될 수 있다. 한편, 여기서의 기판(143, 440)은 통상의 PCB 기판 또는 도전성의 리드프레임이 해당될 수 있으며, 레귤레이터(140)와 브러쉬 어셈블리(400) 내부에서 상호 전기적으로 연결될 수 있다.

배경기술에서 전술한 바와 같이 슬립링과 브러쉬간의 마모는 로터 팬으로부터 먼 쪽의 브러쉬에서 더 빨리 마모되는 현상을 가지는데, 종래 기술에 따른 브러쉬에서는 이러한 온도 차이에 따른 마모현상을 보상하기 위한 마땅한 방법이 없었고, 단순히 길이가 충분히 긴 브러쉬를 구비하고 이를 후방에 위치한 스프링으로 가압하는 방식을 취하여, 브러쉬가 마모되어 일정길이만큼 줄어들면 전체 브러쉬 어셈블리를 교체하는 방식으로 운용을 하고 있다.

본 발명의 제1슬립링(310)은 회전축의 중심과 동심원을 이루는 원판형상으로 제작되고, 제2슬립링(320)은 회전축 및 제1슬립링(310)과 동심원을 이루되 제1슬립링(310)의 반경보다 더 큰 내경을 가진 링 형상으로 제작된다. 이로 인해 제1슬립링(310)의 1회전 cycle당 원주방향의 이동거리는 제2슬립링(320)의 1회전 cycle당 원주방향 이동거리에 비해 매우 작다. 따라서, 제1슬립링(310)에 접촉하는 제1브러쉬(420)의 마찰에너지는 제2슬립링(320)에 접촉하는 제2브러쉬(430)의 마찰에너지보다 작게 된다.

이와 같이 본 발명의 교류발전기는 슬립링(310, 320)을 종래기술과 차별되는 형상을 갖도록 하고, 슬립링(310, 320)에 접촉하는 브러쉬(420, 430)의 방향도 종래기술과 다르게 배치한다. 본 발명에서는 제1슬립링(310)과 접촉하는 제1브러쉬(420)가 제2브러쉬 보다는 로터팬(260)으로 부터 멀리 위치하여 그 온도가 제2브러쉬(430)에 비해 다소 높을 수도 있으나, 제2브러쉬에 비해 상대적으로 마찰은 적게 발생하게 되므로 브러쉬(420, 430)의 위치에 따른 온도 차를 마찰력 특성 측면에서 보상한다. 그리고, 종래 기술의 브러쉬 어셈블리에 비해 본 발명의 브러쉬 어셈블리(400)에는 보다 짧은 길이를 갖는 브러쉬(420, 430)를 사용할 수 있어 제조단가를 낮출 수 있는 장점이 있다. 경우에 따라서는, 제1슬립링(310)과 마찰하는 제1브러쉬(420)의 길이를 제2슬립링(320)과 마찰하는 제2브러쉬(430)의 길이보다 더 짧게 제작함으로써, 브러쉬 별로 길이를 상이하게 형성할 수도 있다.

도 6과 도 7을 함께 참조하면, 종래의 브러쉬 어셈블리와 대비했을 때 외관상 가장 큰 차이점으로서 본 발명의 브러쉬 어셈블리(400)는 브러쉬 하우징의 형상이 대폭 변형될 수 있다. 종래 레귤레이터(140) 하우징이 배치되는 가상의 평면과 동일 평면상에서 길이방향을 갖도록 형성되었던 브러쉬 하우징을, 레귤레이터(140) 하우징이 배치되는 가상의 평면과 직교하는 방향상에서 길이방향을 갖도록 함으로써, 종래기술 대비 레귤레이터(140) 하우징이 배치되는 평면상의 공간을 절약할 수 있다. 이로 인해 교류발전기 자체의 사이즈를 보다 축소시켜 컴팩트화 시킬 수 있는 장점이 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 레귤레이터(140)는 교류발전기의 이너하우징(101)과 인접하며 상호 대향하고 있는 하부플레이트와, 상기 하부플레이트의 반대측에 위치하는 상부플레이트를 포함하고, 이때, 레귤레이터(140) 내부에 포함되는 회로소자(144)는 상기 상부플레이트 내벽에 고정배치될 수도 있다. 일반적으로 종래기술의 레귤레이터는 그 회로소자들을 로터 팬(260)과 가까운 쪽에 배치시켜 로터 팬(260)의 냉열에 의해 방열효과를 얻을 수 있도록 한다. 그러나, 본 발명에서는 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이 레귤레이터(140)의 상부플레이트측에 회로소자를 위치시키고 레귤레이터(140)의 외측방향으로는 복수 개의 방열핀(142)을 돌출형성시켜 회로소자(144)에서 발생하는 열을 방열핀(142)에 직접 전도시킴으로써 충분한 방열효과를 발휘할 수 있다.

아울러, 본 발명의 방열핀은 상기 상부플레이트쪽에 설치될 수도 있으나, 효율적인 공간활용을 위해 경우에 따라서는 하부플레이트 쪽에도 설치될 수 있다.

이상에서 살펴본 본 발명의 교류발전기는 슬립링의 형태를 기존의 로터 단부의 외주연에 축방향으로 병렬적으로 배치되는 슬립링 대신, 동심원을 갖는 원반과 링 형상의 슬립링으로 변경하여 브러쉬의 마모현상을 완화시키며, 종국적으로는 로터와 브러쉬 어셈블리의 내구성을 향상시키는 효과를 발휘한다.

아울러, 본 발명에서는 두 개의 로터 브러쉬를 서로 간의 온도 차이가 크지 않도록 구성하여 종래기술에서 발생되었던 마모 성능의 차이를 구조적 측면에서 보상하는 효과를 얻을 수 있. 뿐만아니라 본 발명 특유의 브러쉬의 배치와 형상적인 측면에서 브러쉬간의 미세한 온도 차를 보상할 수도 있다.

또한, 마모 성능을 향상시킴으로써 브러쉬가 연장되는 길이를 축소시켜 생산할 수 있게 되어, 브러쉬 어셈블리의 컴팩트화를 도모할 수 있게 된다.

나아가 기존의 브러쉬가 로터 축방향과 직교하는 방향에서 배치하는 것과 달리 로터 축방향과 나란하게 배치할 수 있어, 교류발전기 하우징 내부에 여유공간을 확보할 수 있는 장점이 있다.

본 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 의해 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 따라서, 이상에서 기술한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 발명의 일 실시예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 교류발전기 하우징
101 : 교류발전기 이너하우징
110, 200 : 회전자 어셈블리
120 : 브러쉬 어셈블리
121 : 브러쉬 홀더
122 : 브러쉬 헤드부
123 : 브러쉬
124 : 스프링
130 : 고정자 어셈블리
140 : 레귤레이터
150 : 정류기
160 : 풀리
210 : 로터 회전축
220, 300 : 로터 슬립링
230 : 보빈
240 : 계자 코일
250 : 로터 자극편
260 : 로터 팬
270 : 리드 코일
280 : 베어링
310 : 제1슬립링
320 : 제2슬립링
330 : 절연부

Claims (6)

1. 정류자와 연계하여 유기된 전압을 균일하게 조정하는 차량용 교류발전기로서,
   로터 일측의 단부에서 로터의 회전축과 수직한 평면상에 위치하며 원반형상으로 형성된 제1슬립링과, 상기 로터 일측의 단부에서 상기 제1슬립링의 외측방향에 위치하며 상기 제1슬립링과 동심원을 갖도록 링 형상으로 형성된 제2슬립링과, 상기 제1슬립링과 제2슬립링을 절연하도록 상기 제1슬립링과 제2슬립링 사이에 게재되는 절연부를 포함하는 슬립링 어셈블리;
   전압의 조정을 위해 마련되는 레귤레이터; 및
   상기 슬립링 어셈블리와 레귤레이터를 상호 접속시키기 위해 마련되는 브러쉬를 포함하는 차량용 교류발전기.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 브러쉬는,
   상기 제1슬립링과 접촉하는 제1브러쉬와 상기 제2슬립링과 접촉하는 제2브러쉬로 형성되되,
   상기 제1브러쉬와 제2브러쉬는 각각 상기 로터의 회전축과 평행한 방향으로 연장형성되어 상기 제1슬립링과 제2슬립링에 접촉하게 되는 것을 특징으로 하는 차량용 교류발전기.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1브러쉬는 제2브러쉬보다 더욱 짧은 길이를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 교류발전기.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 레귤레이터는
   교류발전기의 이너하우징에 인접한 레귤레이터의 하부플레이트와 상기 하부플레이트의 반대측에 위치한 상부플레이트를 포함하고,
   상기 상부플레이트 내벽에는 전압 조정을 위한 회로소자가 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 교류발전기.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 레귤레이터는 상기 회로소자에서 발생하는 열을 외부로 방열시키도록 돌출형성된 복수 개의 방열핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 교류발전기.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 방열핀은 상기 상부플레이트 또는 하부플레이트 측에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 교류발전기.
   
   
   

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