KR20180052006A - 차량용 교류 발전기의 슬립링 및 이를 포함하는 차량용 교류 발전기 - Google Patents

Abstract

차량용 교류 발전기의 슬립링 및 이를 포함하는 차량용 교류 발전기가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 차량용 교류 발전기의 슬립링은, 차량용 교류 발전기의 회전축에 동심 구조로 압입되고, 회전자 코일을 자화시키기 위한 배터리 전원을 공급하는 브러쉬에 접촉되는 교류 발전기의 슬립링에 있어서, 회전축 일측 단부에 동심 구조로 압입되어 고정되고, 회전자 코일에 전기적으로 연결되는 전원 공급측 리드 와이어와 접지측 리드 와이어의 일부가 인서트 성형된 수지재질 원통형의 몰드부, 몰드부의 일측에 설치되고 전원 공급측 리드 와이어와 전기적으로 연결되는 제1 슬립링 코어, 제1 슬립링 코어와 이격되는 몰드부에 타측에 설치되며 접지측 리드 와이어와 전기적으로 연결되는 제2 슬립링 코어를 포함하며, 몰드부는 슬립링 조립단에 결속되는 결속부와, 결속부로부터 임의 길이 슬립링 조립단 외측으로 연장 형성되는 연장단부로 구성되고, 연장단부 선단의 마그넷 수용부에 마그넷이 회전축과 동심 구조를 이루도록 설치된 것을 구성의 요지로 한다.

Description

차량용 교류 발전기의 슬립링 및 이를 포함하는 차량용 교류 발전기{Slip ring of alternator for vehicle and Alternator for vehicle containing the same}

본 발명은 차량용 교류 발전기의 슬립링에 관한 것으로, 상세하게는 회전운동을 하는 로터 어셈블리에 장착되는 차량용 교류 발전기의 슬립링 및 이를 포함하는 차량용 교류 발전기에 관한 것이다.

자동차용 교류 발전기는 엔진의 전장 부품 중 하나로서, 엔진과 벨트로 연결되고 로터 어셈블리의 여자 상태에서 스테이터 어셈블리를 통하여 생성되는 교류전기를 정류기를 통하여 직류로 변환하여 자동차의 각종 전기적 부하를 감당하는 동시에 소모된 배터리에 전원을 충전시켜 주고, 다른 전장 부품으로 작동에 필요한 전류를 공급해주는 역할을 담당한다.

도 1은 종래 기술에 따른 자동차용 교류 발전기를 개략적으로 나타내는 단면도이다.

도 1을 참조하면, 종래 자동차용 교류 발전기(100)는, 로터 어셈블리(rotor assembly, 120), 스테이터 어셈블리(stator assembly, 150), 레귤레이터(regulator, 110) 및 정류기 어셈블리(rectifier assembly, 140), 이들 구성을 전후면에서 고정 및 지지하는 하우징(부호 생략) 및 엔진 동력을 전달받는 풀리(130) 등을 포함하여 구성된다.

그 중에서 로터 어셈블리(120)는, 회전운동을 하는 회전축(121)의 중간에 장착되는 스풀 보빈(122), 이에 권취되는 필드 코일(124), 회전축(121)에 장착되고 스풀 보빈(122)을 둘러싸는 좌우 한 쌍의 로터 세그먼트(126L, 126R) 및 회전축(121) 일단에 장착되고 필드 코일(124) 및 로터 세크먼트(126L, 126R)에 전기적으로 연결되는 슬립링(128) 등을 포함한다.

여기서, 슬립링(128)은 레귤레이터(110)를 구성하는 브러쉬(115)와 물리적으로 접촉되며, 브러쉬(115)는 배터리 전원을 슬립링(128)에 공급한다. 즉 배터리 전원이 브러쉬(115)를 통해 슬립링(128)에 공급되고 필드 코일(124)에 인가됨으로써, 로터 세그먼트(126L, 126R)와 필드 코일(124)이 스테이터 어셈블리(150)와 전기적인 상호작용이 가능한 자화 상태가 된다.

한편, 연료 절감을 위해 ISG(Idle Stop & Go) 기능을 보편적으로 적용하는 추세에서, 발전은 물론 스타터 기능이 함께 발휘될 수 있는 형태로 교류 발전기를 구성하여 구동 토크는 높이고 엔진 부하는 줄이는 방향으로 발전기를 개발하는 추세에 있다. 이를 일반적으로 벨트 구동 발전기 스타터(BAS; Belt-driven Alternator Starter)라 한다.

벨트 구동 발전기 스타터(BAS; Belt-driven Alternator Starter)는, 스타트 모터와 알터네이터가 회전자와 고정자의 구조로 되어 있어 그 구조가 매우 유사하며, 힘을 가하느냐 전원을 인가하느냐에 따라 발전기로 동작하게 할 수도 있고 모터로 동작하게 할 수도 있다는 점에 착안한 것으로, 공간 및 비용 측면에서 장점이 있다.

도 1과 같은 구조의 일반적인 교류 발전기를 벨트 구동 발전기 스타터(BAS; Belt-driven Alternator Starter)로 구현하기 위해서는, 전술한 로터 어셈블리(120)의 회전 위치 및 회전수를 센싱할 필요가 있다. 이를 위해 타겟 휠(자화된 마그넷)과 홀 센서(마그넷 자극 검출)로 이루어진 회전자 위치 검출 수단이 사용된다.

도 2는 스타터 기능을 부가하기 위해 타겟 휠(자화된 마그넷)과 홀 센서(마그넷 자극 검출)로 이루어진 회전자 위치 검출 수단을 추가 적용한 종래 교류 발전기의 로터 어셈블리의 예시도이다.

도 2에 예시한 바와 같이, 스타터 기능의 부여를 위한 회전자 위치 검출수단은, 회전축(로터 샤프트)의 일측에 자화된 마그넷인 타겟휠(Target Wheel, 160)을 장착하고, 타겟휠(160)의 인접 측부에 홀 센서(Hall sensor, 170)를 배치하여, 회전축(121)과 함께 타겟휠(160)이 회전할 때 상기 홀 센서(170)가 자력을 검출하도록 구성된다.

그러나 이러한 구조는 로터 어셈블리를 제작 시 회전축(로터 샤프트)에 타겟휠을 조립하기 위한 별도의 추가 공정이 요구될 수 밖에 없는 구조이고, 도면의 예시와 같이 홀 센서를 타겟휠 주변에 배치하려면 반경방향 공간 확보가 필히 요구되지만 발전기 구조상 공간적 제약이 커서 공간 확보가 쉽지 않다는 문제가 있다.

한국공개특허 제2010-0021214호(공개일 2010. 02. 24)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 로터 어셈블리의 슬립링에 마그넷에 마그넷 수용부를 형성하고 여기에 마그넷을 삽입시킴으로써, 마그넷 추가를 위한 별도의 공정이 추가로 요구되지 않는 차량용 교류 발전기의 슬립링을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 슬립링 선단의 마그넷과 마주하도록 로터 어셈블리의 축선 상에 자기센서(홀 센서)를 배치하여 자기센서 장착을 위한 추가적인 공간 확보의 노력을 최소화할 수 있는 차량용 교류 발전기를 제공하고자 하는 것이다.

과제 해결을 위한 수단으로서 본 발명의 일 측면에 따르면,

차량용 교류 발전기의 회전축에 동심 구조로 압입되고, 회전자 코일을 자화시키기 위한 배터리 전원을 공급하는 브러쉬에 접촉되는 교류 발전기의 슬립링에 있어서,

상기 회전축 일측 단부의 슬립링 조립단에 동심 구조로 압입되고, 전원 공급측 리드 와이어와 접지측 리드 와이어의 일부가 인서트 성형된 수지재질 원통형의 몰드부;

상기 몰드부의 일측 외면부 설치되고, 상기 전원 공급측 리드 와이어와 전기적으로 연결되는 제1 슬립링 코어; 및

상기 제1 슬립링 코어와 이격되는 몰드부에 타측 외면부에 설치되며, 상기 접지측 리드 와이어와 전기적으로 연결되는 제2 슬립링 코어;를 포함하며,

상기 몰드부는, 상기 슬립링 조립단에 결합되며 상기 제1, 제2 슬립링 코어가 설치되는 결속부와, 결속부로부터 임의 길이 상기 슬립링 조립단 외측으로 연장되는 연장단부로 구성되고,

상기 연장단부 선단의 마그넷 수용부에 마그넷이 상기 회전축과 동심 구조를 이루도록 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 교류 발전기의 슬립링을 제공한다.

바람직하게는, 상기 연장단부의 마그넷 수용부와 상기 결속부 사이의 거리(D)는 상기 몰드부 전체 길이(L)의 1/6L 내지 1/4L일 수 있다.

또한, 상기 마그넷 수용부와 상기 결속부 사이의 상기 몰드부에 자성체 재질의 차폐판이 인서트되는 것을 특징으로 하는 차량용 교류 발전기의 슬립링.

또한 본 실시 예에 적용된 상기 마그넷은, 상기 회전축의 회전방향에 대해 180˚ 피치로 N극과 S극이 교대로 형성된 원기둥 또는 환형의 2극 자석일 수 있다.

다른 예로서, 상기 마그넷은 상기 회전축의 회전방향에 대해 90˚ 피치로 N극과 S극이 교대로 형성된 원기둥 또는 환형의 4극 자석 또는 60˚ 피치로 N극과 S극이 교대로 형성된 6극 자석일 수도 있다.

과제 해결을 위한 수단으로서 본 발명의 다른 측면에 따르면,

차량용 교류 발전기에 있어서,

회전축과, 상기 회전축에 설치되는 전술한 일 측면에 따른 슬립링을 갖춘 로터 어셈블리;

상기 로터 어셈블리를 둘러싸며, 회전운동을 하는 상기 로터 어셈블리와 상호작용하여 유도 기전력을 발생시키는 스테이터 어셈블리;

상기 스테이터 어셈블리가 출력하는 교류 전류를 직류로 정류시켜 외부에 출력하는 정류기 어셈블리;

상기 슬립링을 통해 로터 어셈블리의 회전자 코일에 배터리 전원을 공급하는 브러쉬를 구비하며, 상기 정류기 어셈블리와 연계하여 상기 로터 어셈블리의 자계 세기를 조절하는 레귤레이터; 및

상기 슬립링 선단의 마그넷과 마주하도록 상기 회전축 축선 상에 배치되며, 회전하는 상기 로터 어셈블리의 회전위치를 검출하는 자기센서;를 포함하는 차량용 교류 발전기를 제공한다.

본 발명에 따르면, 로터 어셈블리의 슬립링에 마그넷이 설치됨으로써, 종래의 구성과 같이 타겟휠을 조립하기 위한 별도의 공정이 추가로 요구되지 않는 장점이 있다.

또한, 슬립링 선단의 마그넷과 마주하도록 로터 어셈블리의 축선 상에 자기센서(홀 센서)가 배치됨으로써, 배치 자기센서 장착을 위한 추가적인 공간 확보의 노력을 최소화할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 자동차용 교류 발전기를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 2는 스타터 기능이 부가된 종래 교류 발전기의 로터 어셈블리 예시도
도 3은 본 발명의 일 측면에 따른 교류 발전기용 슬립링의 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 슬립링의 횡 단면도.
도 5는 도 4에 나타나 슬립링을 마그넷 측 방향에서 바라본 측면도.
도 6은 전술한 일 측면에 따른 슬립링을 포함하는 로터 어셈블리의 횡 단면도.

이하, 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

더하여, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일도면 참조부호를 부여하기로 하며 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 측면에 따른 교류 발전기용 슬립링의 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시된 슬립링의 횡 단면도이다.

도 3 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 슬립링(30)은, 차량용 교류 발전기의 회전축(31)에 동심 구조로 압입되고 브러쉬로부터 회전자 코일을 자화시키기 위한 배터리 전원을 공급받는 부품으로서, 상기 회전축의 일측 단부에 형성되는 슬립링 조립단(31a)에 압입되어 고정되는 플라스틱 수지 재질의 몰드부(302)를 포함한다.

몰드부(302)는 사출 성형을 통해 제작된다. 바람직하게는, 상기 슬립링 조립단(31a)에 동심 구조로 압입 고정 가능한 중공 구조, 예들 들어 원통 모양으로 성형되되, 회전운동을 하는 회전축(31)의 회전력이 몰드부(302)에 손실 없이 전달되도록 회전축의 상기 슬립링 조립단(31a)의 외주면에 스플라인 결합으로 결속될 수 있다.

몰드부(302)에는 브러쉬를 통해 공급되는 배터리 전원을 상기 회전자 코일에 전달하는 두 개의 리드 와이어의 일부가 인서트 된다. 하나는 상기 회전자 코일('필드 코일'이라고도 함)의 전원 입력축에 전기적으로 연결되는 전원 공급측 리드 와이어(303a)이며, 다른 하나는 회전자 코일의 전원을 외부로 끌어내는 접지측 리드 와이어(303b)이다.

두 개의 리드 와이어(303a, 303b)는, 도 4의 도시와 같이 각각의 일부가 상기 몰드부(302)의 내부에 서로 다른 길이로 내재되도록 인서트 성형될 수 있으며, 서로 다른 길이로 내재된 리드 와이어 중 전원 공급측 리드 와이어(303a)가 후술하는 제1 슬립링 코어(304)에 연결되고, 접지측 리드 와이어(303b)는 제2 슬립링 코어(306)에 연결된다.

몰드부(302)의 일측 외면부에는 상기 제1 슬립링 코어(304)가 설치된다. 제1 슬립링 코어(304)는 전기적으로 통전 가능한 도체이며, 상기 전원 공급측 리드 와이어(303a)와 전기적으로 연결됨으로써 후술하게 될 전원 공급측 브러쉬(55a, 도 6 참조)와 상기 전원 공급측 리드 와이어(303a)를 전기적으로 이어주는 역할을 한다.

제1 슬립링 코어(304)는 몰드부(302) 외면부에 도전성 코일을 수회 권선시켜 형성한 코일형 구조 또는 몰드부(302)가 삽입 가능한 중공의 단일 도전체 형태로 제공될 수 있으며, 이러한 제1 슬립링 코어(304)의 외면부에 상기 전원 공급측 브러쉬(55a)가 탄성 가압되는 형태로 밀착됨으로써 전기적으로 긴밀한 접촉관계를 유지한다.

이에 따라, 슬립링(30)이 상기 회전축(310과 함께 빠른 속도로 회전운동을 하더라도 배터리 전원은 상기 전원 공급측 브러쉬(55a)를 통해 제1 슬립링 코어(304)에 안정적으로 공급될 수 있으며, 결국 상기 전원 공급측 브러쉬(55a)가 공급하는 배터리 전원이 상기 슬립링(30)을 통해 상기 회전자 코일에 인가됨으로써 자화된다.

몰드부(302)의 다른 일측 외면부에는 제2 슬립링 코어(306)가 설치된다. 제2 슬립링 코어(306)는 몰드부(302) 상에서 상기 제1 슬립링 코어(304)와 임의 거리 이격되도록 설치됨으로써 제1 슬립링 코어(304)와는 전기적으로 단절되며, 제1 슬립링 코어(304)와 마찬가지로 전기적으로 통전 가능한 도체일 수 있다.

제2 슬립링 코어(306)는 상기 전원 공급측 리드 와이어(303a)와 전기적으로 연결되며, 접지측 브러쉬(55b, 도 6 참조)와 상기 전지측 리드 와이어(303b)를 전기적으로 이어주는 역할을 한다. 이러한 제2 슬립링 코어(306) 역시 몰드부(302) 코일형 구조 또는 몰드부(302)가 삽입될 수 있는 중공관 구조의 단일 도전체 형태로 제공될 수 있다.

제2 슬립링 코어(306)의 외면부에는 상기 접지측 브러쉬(55b)가 탄성 가압되는 형태로 밀착됨으로써 전기적으로 긴밀한 접촉관계가 유지되며, 이에 따라, 슬립링이 엔진 동력으로 회전하는 상기 회전축과 함께 빠른 속도로 회전운동을 하더라도 회전자 코일의 전류가 로터 어셈블리 밖으로 안정적으로 인출될 수 있다.

몰드부(302)는 구체적으로, 회전축(31)의 상기 슬립링 조립단(31a)에 결합되며 상기 제1 슬립링 코어(304) 및 제2 슬립링 코어(306)가 설치되는 결속부(302a)와, 몰드부(302)의 길이방향으로 상기 결속부(302a)로부터 임의 길이로 슬립링 조립단(31a)의 외측으로 연장되는 연장단부(302b)로 구성되며, 연장단부(302b)의 선단에는 마그넷 수용부(302c)가 형성된다.

마그넷 수용부(302c)에는 상기 회전축(31)과 동심 구조를 이루도록 마그넷(305)이 설치되며, 이때 마그넷(305)은 후술하게 될 교류 발전기에 스타터 기능을 부여하기 위한 것으로, 도 3 및 6에 도시된 자기센서(505)와 함께 회전자 위치 검출수단을 구성함으로써 로터 어셈블리의 회전 위치 및 회전수를 검출한다.

마그넷 수용부(302c)와 결속부(302a) 사이의 거리(D)를 소정 거리 이격시켜 마그넷(305)의 자력이 상기 회전자 코일에 미치는 영향을 최소화할 수 있으며, 이때 이격 거리(D)는 몰드부(302) 전체 길이(L)의 1/6L 내지 1/4L이 바람직하다. 물론 마그넷 수용부(302c)와 결속부(302a) 사이에 차폐판(도시 생략)을 인서트시켜 차폐성능을 확보하는 방안도 고려될 수 있다.

도 5는 도 4에 나타나 슬립링을 마그넷 측 방향에서 바라본 측면도로서, 마그넷의 다양한 실시 예를 도시하고 있다.

도 5를 참조하면, 마그넷(305)은 상기 회전축의 회전방향에 대해 180˚ 피치로 N극과 S극이 교대로 형성된 원기둥 또는 환형의 2극 자석일 수 있다(도 5의 (a)). 또한 상기 회전축의 회전방향으로 90˚ 피치로 N극과 S극이 교대로 형성된 4극 자석(도 5 (b)) 또는 60˚ 피치로 N극과 S극이 교대로 형성된 6극 자석(도 5의 (c))일 수 있다.

물론, 예시된 2극, 4극, 6극에 국한되는 것은 아니며, 마그넷(305)의 극수는 짝수(2n, 여기서 n은 극수)이기만 하면 된다.

다음은 상기한 구성의 슬립링을 포함하는 스타터 기능이 부가된 차량용 교류 발전기에 대해 이하 설명한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 차량용 교류 발전기는 도 1에 예시된 종래 차량용 교류 발전기와 비교하여 구성의 일부(로터 어셈블리)를 제외하고는 대동소이 하다. 따라서 이하에서는 종래의 기술과 동일한 구성, 즉 공지된 구성에 대해서는 그 설명을 생략하기로 하며, 차별화된 본 발명의 기술적 특징부에 대해서만 살펴보기로 한다.

도 6은 전술한 일 측면에 따른 슬립링을 포함하는 로터 어셈블리의 횡 단면도다.

도 6을 참조하면, 로터 어셈블리(3)는, 회전운동을 하는 회전축(31)의 중간에 장착되는 스풀 보빈(32), 스풀 보빈(32)에 권취되는 회전자 코일(34), 회전축(31)에 장착되고 상기 회전자 코일(34)이 권취된 스풀 보빈(32)을 둘러싸며 상기 스풀 보빈(32)의 중심을 기준으로 좌우 대칭으로 배치되는 한 쌍의 로터 세그먼트(36L, 36R)를 포함한다.

로터 어셈블리(3)의 상기 회전축(31)의 일단에는 엔진의 크랭축과 벨트로 연결되는 풀리(도 1 참조)가 장착되고, 타단에는 슬립링 조립단(31a)이 형성된다. 슬립링 조립단(31a)에는 브러쉬(55a, 55b)를 통해 외부 배터리로부터 전원을 인가 받아 상기 회전자 코일(34)에 전달하거나 회전자 코일(34)의 전류를 외부로 인출시키는 전술한 슬립링(30)이 장착된다.

슬립링(30)은 레귤레이터(미도시)의 전원 공급측 브러쉬(55a)를 통해 배터리로부터 전원을 공급받고, 리드 와이어(303a)를 통해 로터 세그먼트(36L, 36R) 및 회전자 코일(34)에 인가한다. 이에 따라 로터 세그먼트(36L, 36R)와 회전자 코일(34)이 자화되고 그 상태로 회전함으로써, 스테이터 어셈블리(도 1 참조)와의 상호작용으로 유도 기전력이 발생된다.

슬립링(30) 선단의 마그넷(305)과 소정거리 이격된 채 마주하도록 회전축(31)과 동축 선상에는 자기센서(505)가 배치된다. 자기센서(505)는 상기 슬립링(30)에 설치된 마그넷(305)의 자력을 검출하여 회전운동을 하는 상기 로터 어셈블리(3)의 회전위치 및 회전수를 검출하며, 검출된 정보를 차량의 전자제어장치, 예를 들어 ECU에 전달한다.

이와 같은 자기센서(505)는 교류 발전기의 후면부를 덮도록 설치되는 슬립링 엔드 커버(SRE 커버, 미도시)의 내측 중앙, 좀 더 구체적으로는 상기 슬립링(30)과 동일 선상의 슬립링 엔드 커버 내측 중앙부를 소정의 크기(자기센서에 대응되는 크기)로 음각 성형하여 형성되는 센서 장착부(미도시)에 상기 마그넷(305)과 마주하도록 실장될 수 있다.

이상의 본 발명에 따르면, 로터 어셈블리의 슬립링에 마그넷이 설치됨으로써, 종래의 구성과 같이 타겟휠을 조립하기 위한 별도의 공정이 추가로 요구되지 않으며, 슬립링 선단의 마그넷과 마주하도록 로터 어셈블리의 축선 상에 자기센서(홀 센서)가 배치됨으로써, 배치 자기센서 장착을 위한 추가적인 공간 확보의 노력을 최소화할 수 있다.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

3 : 로터 어셈블리 30 : 슬립링
31a : 슬립링 조립단 32 : 스풀 보빈
34 : 회전자 코일 36L, 36R : 로터 세그먼트
55a : 전원 공급측 브러쉬 55b : 접지측 브러쉬
302 : 몰드부 302a : 결속부
302b : 연장단부 302c : 마그넷 수용부
303a : 전원 공급측 리드 와이어
303b : 접지측 리드 와이어
304 : 제1 슬립링 코어 305 : 마그넷
306 : 제2 슬립링 코어 505 : 자기센서

Claims (7)

1. 차량용 교류 발전기의 회전축에 동심 구조로 압입되고, 회전자 코일을 자화시키기 위한 배터리 전원을 공급하는 브러쉬에 접촉되는 교류 발전기의 슬립링에 있어서,
   상기 회전축 일측 단부의 슬립링 조립단에 동심 구조로 압입되고, 전원 공급측 리드 와이어와 접지측 리드 와이어의 일부가 인서트 성형된 수지재질 원통형의 몰드부;
   상기 몰드부의 일측 외면부에 설치되고, 상기 전원 공급측 리드 와이어와 전기적으로 연결되는 제1 슬립링 코어; 및
   상기 제1 슬립링 코어와 이격되는 몰드부에 타측 외면부에 설치되며, 상기 접지측 리드 와이어와 전기적으로 연결되는 제2 슬립링 코어;를 포함하며,
   상기 몰드부는, 상기 슬립링 조립단에 결합되며 상기 제1, 제2 슬립링 코어가 설치되는 결속부와, 결속부로부터 임의 길이 상기 슬립링 조립단 외측으로 연장되는 연장단부로 구성되고,
   상기 연장단부 선단의 마그넷 수용부에 마그넷이 상기 회전축과 동심 구조를 이루도록 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 교류 발전기의 슬립링.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 연장단부의 마그넷 수용부와 상기 결속부 사이의 거리(D)가 상기 몰드부 전체 길이(L)의 1/6L 내지 1/4L 인 것을 특징으로 하는 차량용 교류 발전기의 슬립링.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 마그넷 수용부와 상기 결속부 사이의 상기 몰드부에 자성체 재질의 차폐판이 인서트되는 것을 특징으로 하는 차량용 교류 발전기의 슬립링.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 마그넷은 상기 회전축의 회전방향에 대해 180˚ 피치로 N극과 S극이 교대로 형성된 원기둥 또는 환형의 2극 자석인 것을 특징으로 하는 차량용 교류 발전기의 슬립링.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 마그넷은 상기 회전축의 회전방향에 대해 90˚ 피치로 N극과 S극이 교대로 형성된 원기둥 또는 환형의 4극 자석인 것을 특징으로 하는 차량용 교류 발전기의 슬립링.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 마그넷은 상기 회전축의 회전방향에 대해 60˚ 피치로 N극과 S극이 교대로 형성된 원기둥 또는 환형의 6극 자석인 것을 특징으로 하는 차량용 교류 발전기의 슬립링.
   
7. 차량용 교류 발전기에 있어서,
   회전축과, 상기 회전축에 설치되는 상기 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 하나의 항에 기재된 슬립링을 갖춘 로터 어셈블리;
   상기 로터 어셈블리를 둘러싸며, 회전운동을 하는 상기 로터 어셈블리와 상호작용하여 유도 기전력을 발생시키는 스테이터 어셈블리;
   상기 스테이터 어셈블리가 출력하는 교류 전류를 직류로 정류시켜 외부에 출력하는 정류기 어셈블리;
   상기 슬립링을 통해 로터 어셈블리의 회전자 코일에 배터리 전원을 공급하는 브러쉬를 구비하며, 상기 정류기 어셈블리와 연계하여 상기 로터 어셈블리의 자계 세기를 조절하는 레귤레이터; 및
   상기 슬립링 선단의 마그넷과 마주하도록 상기 회전축 축선 상에 배치되며, 회전하는 상기 로터 어셈블리의 회전위치를 검출하는 자기센서;를 포함하는 차량용 교류 발전기.
   
   

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