KR101436420B1 - 차량용 교류 발전기의 정류기 - Google Patents

Abstract

차량용 교류 발전기의 정류기가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 정류기는, 프레임과 방열판, 그리고 터미널이 아래에서부터 순서대로 배치되는 구성을 갖고; 방열판과 프레임에는 정류작용을 위한 복수의 다이오드가 각각 설치되며; 상기 터미널에는 상기 복수의 다이오드와 고정자로부터 각각 연장된 리드선과 케이블의 전기적 접속을 위한 접속단자가 인서트 되어 있고; 방열판과 프레임에 설치되는 복수의 다이오드 바디를 포함, 이 바디로부터 연장된 다이오드 리드선이 캡(cap)에 의해 커버링되는 것을 구성의 요지로 한다.

Description

차량용 교류 발전기의 정류기{Rectifier of generator for vehcle}

본 발명은 정류기에 관한 것으로, 특히 차량용 교류 발전기의 정류기에 관한 것이다.

엔진 전장품 중의 하나로서 자동차에는 교류 발전기가 채택된다. 자동차용 교류 발전기는 엔진과 전동 가능하게 연결되어 구동되며, 소모된 배터리 전원을 충전시켜주거나 다른 전장품으로 작동에 필요한 전류를 공급하는 역할을 수행한다.

자동차용 교류발전기는 기본적으로 도 1의 도시와 같이, 프론트 하우징과 리어 하우징의 사이에 배치되는 고정자 어셈블리(stator assembly, 100) 및 이 고정자 어셈블리(100) 내측에 배치되며 샤프트(110)에 지지되는 회전자 어셈블리(Rotor assembly, 120)를 포함하고 있다.

상기 고정자 어셈블리(100)에는 회전자 어셈블리(120) 회전에 따라 발생하는 유도전압이 유기되며, 유기된 유도전압에 포함된 전류는 정류기(130)를 통해 교류에서 직류로 변환된다. 또한 정류기(130)를 통해 변환된 전류는 차량 적소에 구비되는 배터리로 보내지거나, 다른 소요처로 보내져 관련 부품구동 또는 작동을 위한 에너지로서 소모된다.

위와 같이 차량용 교류발전기에는 발전과정에서 생산된 전류를 교류에서 직류로 정류하는 정류기(130)가 필수적으로 채택된다. 이러한 정류기(130)는 도 2의 도시와 같이, 프레임(131)과 방열판(132), 그리고 정류를 위한 다이오드(양극 133a, 음극 133b) 및 이 다이오드와 고정자로부터 연장된 케이블의 전기적 접속을 위한 터미널(134)로 구성된다.

종래 차량용 교류 발전기에 적용되는 상기 정류기의 구성을 이하 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 3은 종래 차량용 교류 발전기에 적용된 정류기의 단면도로서, 도면에서 세 개의 평면 구조물은 각각 아래에서부터 차례로, 프레임(131), 방열판(132), 터미널(134)을 나타낸다.

도면의 도시와 같이, 복수의 다이오드 중 양극(133a) 다이오드와 음극 다이오드(133b)는 상기 방열판(134)과 프레임(133)에 각각 설치되며, 터미널(132)에는 다이오드(133a, 133b)와 고정자(미도시)로부터 각각 연장된 리드선과 케이블의 전기적 접속을 위한 접속단자(135)가 인서트 되어 있다.

그러나 상기한 구성의 정류기는 도 3의 도시와 같이, 그 제품 구조상 상기 다이오드로부터 터미널 측으로 연장되는 리드선이 외부환경에 그대로 노출된 구성으로 이루어져 있어, 부식에 취약하다는 구조적 단점을 가지고 있다.

특히, 차량용 발전기는 주로 차량 엔진 후방에 배치되어 있는 관계로, 주행 중 타이어로부터 전달된 수분을 포함하는 이물이 상기 리드선에 더욱 쉽게 접촉될 수 있는 환경에 노출되어 있으며, 이처럼 가혹한 부식조건 하에서 상기 리드선이 쉽게 부식되어 기능을 상실하는 문제가 빈번히 발생되고 있다.

본 발명이 해결하려는 기술적 과제는, 수분이 침투할 수 있는 경로를 최소화함으로써, 정류기를 구성하는 다이오드 리드선의 부식을 최대한 방지하며, 따라서 제품 수명을 보다 연장시킬 수 있는 구성의 차량용 교류 발전기의 정류기를 제공하고자 한다.

상기 과제 해결을 위한 수단으로서 본 발명은, 프레임과 방열판, 그리고 터미널이 아래에서부터 순서대로 배치되는 구성을 갖고; 상기 방열판과 프레임에는 정류작용을 위한 복수의 다이오드가 각각 설치되며; 상기 터미널에는 상기 복수의 다이오드와 고정자로부터 각각 연장된 리드선과 케이블의 전기적 접속을 위한 접속단자가 인서트 되어 있고; 방열판과 프레임에 설치되는 복수의 다이오드 바디를 포함, 이 바디로부터 연장된 다이오드 리드선이 캡(cap)에 의해 커버링되는 것을 특징으로 하는 차량용 교류발전기의 정류기가 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에서 상기 캡(cap)은, 상기 다이오드 바디를 커버링하는 캡 바디와; 상기 다이오드 바디로부터 연장된 리드선을 커버링하기 위해 상기 캡 바디로부터 일체로 연장 형성되는 캡 콕;으로 이루어진 구성일 수 있다.

이때, 상기 캡 콕은 그 말단부에 위로 갈수록 직경이 좁아지는 경사단을 갖고, 상기 경사단은 제품 조립시 접속단자 입구 내측에 그 일부가 위치하여, 상기 캡 콕과 접속단자는 일정 구간 상호 오버랩(over lap)될 수 있다.

바람직하게, 상기 캡은 내부식성을 갖는 절연소재일 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 다이오드 보호를 위한 상기 캡은 방열판과 프레임을 절연 가능하게 이격시키는 절연판과 일체형으로 이루어진 교류발전기의 정류기가 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 정류기에 의하면, 캡 바디(cap body)와 캡 콕(cap cock)으로 이루어진 캡에 의해 다이오드 바디 및 이 다이오드 바디로부터 뻗은 리드선이 커버링된다. 이에 따라, 가혹한 부식조건 하에서도 상기 다이오드 바디 및 다이오드 리드선으로 수분이 침투하는 것을 최소화할 수 있다.

즉, 가혹한 부식환경에도 정류기를 구성하는 핵심 부품인 상기 다이오드의 부식이 최대한 방지될 수 있으며, 따라서 제품의 수명을 일층 연장시킬 수 있고 제품의 신뢰도를 보다 향상시킨 정류기의 구현이 가능하다는 효과가 발현된다.

도 1은 종래 차량용 교류 발전기의 개략 단면도.
도 2는 종래 차량용 교류 발전기의 정류기 평면 구성도.
도 3은 도 2에 나타난 정류기의 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 정류기의 단면도.
도 5는 도 4에 나타낸 캡(cap)의 사시도.
도 6은 도 4의 요부를 확대 도시한 단면도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 정류기의 단면도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 정류기는, 교류발전기를 구성하는 필수 구성요소로서, 발전과정에서 생산된 교류전류를 직류로 정류시키는 역할을 하며, 교류발전기에서 회전자 어셈블리를 구성하는 팬 후방 커버 내측에 장치된다(종래도면 도 1 참조). 도 4를 참조하여 본 실시예에 따른 정류기를 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 정류기의 단면도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 정류기(1)는, 프레임(10)과 방열판(12), 그리고 터미널(14)을 포함한다. 상기 프레임(10), 방열판(12), 터미널(14)은 아래에서부터 차례로 도면에서와 같은 배치순서를 갖고, 상기 방열판(12)과 프레임(10)에는 각각, 정류작용을 위한 복수의 다이오드(16)(양극 다이오드(16a)와, 음극 다이오드(16b))가 각각 설치된다.

구체적으로, 고정자(도시 생략)로부터 뻗은 케이블 중 음극 측 케이블(도시 생략)과 전기적으로 접속하는 음극 다이오드(16b)는 상기 프레임(10)에 설치되며, 양극 측 케이블(도시 생략)과 전기적으로 접속하는 양극 다이오드(16a)는 상기 방열판(12)에 설치된다. 이때 각각의 다이오드(16a)(16b)로부터 뻗은 리드선(162)은 도면의 도시와 같이, 상기 터미널(14) 측으로 연장된다.

터미널(14) 측으로 연장된 상기 리드선(162)은, 고정자(도시 생략)로부터 연장된 해당 케이블과 상기 터미널(14)에서 상호 통전 가능하게 전기적인 접속을 이룬다. 이와 같은 전기적인 접속의 구현을 위하여 상기 터미널(14)에는, 상기 복수의 다이오드(16)와 고정자(도시 생략)로부터 각각 연장된 리드선(162)과 케이블을 상호 전기적으로 접속시키는 접속단자(15)가 인서트(insert)되어 있다.

리드선(162)을 포함하는 상기 다이오드(16a)(16b)는 전기적인 도전성을 확보하기 위해 금속소재로 이루어져 있다. 따라서 수분을 포함하는 이물이 부착될 경우 쉽게 부식될 수 있다. 이와 같은 부식 방지를 위해 본 실시예에서는, 상기 다이오드(16a)(16b)를 구성하는 다이오드 바디(160) 및 이 바디(160)로부터 연장된 다이오드 리드선(162)이 캡(cap, 18, 19)에 의해 보호된다.

도 5는 도 4에 나타낸 캡(cap)의 사시도로서, 도 5의 (a)는 상대적으로 리드선(162)의 길이가 긴 음극 다이오드(16b) 보호를 위해 본 실시예에 적용되는 캡(18)을, 도 5의 (b)는 상대적으로 리드선(162)의 길이가 짧은 양극 다이오드(16b) 보호를 위해 본 실시예에 적용되는 캡(19)을 각각 나타낸다.

앞선 도 4내지 상기 도 5를 참조하면, 본 실시예에 적용된 상기 캡(cap)은, 캡 바디(cap body, 180, 190)와, 이 캡 바디(180)(190)로부터 일체로 연장되는 캡 콕(cap cock, 182, 192)으로 구성된다. 캡 바디(180)(190)는 상기 다이오드 바디(160)를 커버링하기에 적합한 형상을 갖고, 상기 캡 콕(182)(192)은 상기 리드선(162)을 커버링하기에 적합한 형상과 길이를 갖는다.

도 4 내지 도 5에서는 원기둥 형상의 캡 바디(180)(190) 그 상부 중앙에서 소정의 길이로 캡 콕(182)(192)이 연장 형성된 구성의 캡에 대해 도시하고 있다. 그러나 상기 다이오드(16a)(16b)는 제품의 레이아웃에 따라 그 형상 및 리드선(162)의 길이가 다양하게 변경 가능하므로, 캡 바디(180)(190)의 형상 및 모양, 그리고 캡 콕(182)(192)의 길이에 특별한 제한이 있는 것은 아니다.

또한 그 소재에 있어서도, 부식방지를 목적으로 설치되므로 내부식성이 우수한 절연소재(예컨대, 플라스틱과 합성수지재)이면, 그 소재에 특별한 제한 없이 적용 가능하다.

도 6은 도 4의 요부를 확대 도시한 본 발명의 요부 확대도이다.

도 6에 도시한 바와 같이, 상기 캡 콕(182)(192)은 그 말단부에 위로 갈수록 직경이 좁아지는 경사단(184)(194)을 가질 수 있다. 이처럼 캡 콕(182)(192) 말단부에 경사단(184)(194)을 형성하면, 제품 조립시 접속단자(15)의 입구 내측에 상기 경사단(184)(194) 일부가 위치하게 되므로, 상기 캡 콕(182)(192)과 접속단자는 일정 구간(L) 상호 오버랩(over lap)될 수 있다.

위와 같이 캡 콕(182)(192) 말단과 접속단자(15) 입구가 상호 오버랩(over lap)되는 경우에는, 접속단자(150)와 캡 콕(182)(192)이 상호 맞닿는 이음부의 틈새를 최소화할 수 있게 되고, 따라서 상기 이음부 틈새를 통한 미세한 이물의 침투를 보다 확실하게 차단할 수 있다. 결과적으로, 보다 향상된 부식방지 기능을 갖춘 제품의 구현이 가능해진다.

한편, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 정류기(1)의 다른 실시예를 나타낸 도면으로서, 다이오드(16b) 보호를 위해 본 발명에 적용되는 상기 캡(18)은, 방열판(12)과 프레임(10)을 절연 가능하게 이격시키는 절연판(20)과 일체형으로 구성될 수 있다. 이처럼 캡(18)과 절연판(20)이 일체형으로 구현되는 경우에는, 종래 두 개로 분리 구성된 부품을 단일화시킬 수 있어 제품 조립공정을 보다 축소시킬 수 있고, 이에 따라 제품의 생산효율 향상을 기대할 수 있다.

이상에서 살펴본 본 발명의 실시예에 따른 정류기에 의하면, 캡 바디(cap body)와 캡 콕(cap cock)으로 이루어진 캡에 의해 다이오드 바디 및 이 다이오드 바디로부터 뻗은 리드선이 커버링된다. 이에 따라, 가혹한 부식조건 하에서도 상기 다이오드 바디 및 다이오드 리드선으로 수분이 침투하는 것을 최소화할 수 있다.

즉, 가혹한 부식환경에도 정류기를 구성하는 핵심 부품인 상기 다이오드의 부식이 최대한 방지될 수 있으며, 따라서 제품의 수명을 일층 연장시킬 수 있고 제품의 신뢰도를 보다 향상시킨 정류기의 구현이 가능하다는 효과가 발현된다.

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.

1 : 정류기(rectifier)
10 : 프레임
12 : 방열판(heat sink)
14 : 터미널
15 : 접속단자
16a, 16b : 다이오드
18, 19 : 캡
20 : 절연판
160 : 다이오드 바디
162 : 리드선
180, 190 : 캡 바디
182, 192 : 캡 콕

Claims (5)

1. 차량용 교류발전기의 정류기에 있어서,
   프레임과 방열판, 그리고 터미널이 아래에서부터 순서대로 배치되는 구성을 갖고,
   상기 방열판과 프레임에는 정류작용을 위한 복수의 다이오드가 각각 설치되며,
   상기 복수의 다이오드와 고정자로부터 각각 연장된 리드선과 케이블의 전기적 접속을 위해 상기 터미널에 인서트 된 접속단자와,
   방열판과 프레임에 설치되는 복수의 다이오드 바디와 바디로부터 연장된 다이오드 리드선을 보호하는 캡(cap)을 포함하며,
   상기 캡(cap)은,
   상기 다이오드 바디를 보호하는 캡 바디와 리드선을 보호하는 캡 콕으로 구성되며,
   상기 캡 콕은 말단부에 위로 갈수록 직경이 좁아지는 경사단을 갖고, 상기 경사단은 접속단자 입구 내측에 일부가 위치하도록 조립되어, 상기 캡 콕과 접속단자는 일부 구간이 오버랩(overlap)됨을 특징으로 하는 차량용 교류발전기의 정류기.
   
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4. 제 1 항에 있어서,
   상기 캡은 내부식성을 갖는 절연소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 교류발전기의 정류기.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 캡은 방열판과 프레임을 절연 가능하게 이격시키는 절연판에 일체형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 교류발전기의 정류기.

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