KR20060063278A

KR20060063278A - 구조가 개선된 히트싱크가 구비된 자동차용 발전기

Info

Publication number: KR20060063278A
Application number: KR1020040102402A
Authority: KR
Inventors: 류병구
Original assignee: 한국델파이주식회사
Priority date: 2004-12-07
Filing date: 2004-12-07
Publication date: 2006-06-12

Abstract

본 발명은 자동차용 교류발전기(1)에 관한 것으로, 교류전류를 직류로 변환하는데 필요한 다이오드(2)가 히트싱크(3)에 설치되어 방열하도록 한 자동차용 교류발전기(1)에 있어서, 히트싱크(3)에 다이오드(2)를 프레스핏 공정으로 조립할 때 히트싱크(3)의 조립부위의 삽입홀을 일측방향으로 절곡시켜 형성하여 히트싱크(3)와 다이오드(2)의 조립접촉면적이 최대화되도록 하여 히트싱크(3)에 의한 다이오드(2)의 방열 성능과 조립강도를 높여 안정되게 구동할 수 있는 차량용 교류발전기를 제공하고자 한다.

자동차, 자동차용 발전기, 히트싱크, 다이오드

Description

구조가 개선된 히트싱크가 구비된 자동차용 발전기{a Shape of Insertion Hole of a Heatsink for Assembling Diodes of an Alternator for a Vehicle}

도 1은 종래 기술에 따른 자동차용 교류발전기를 나타내는 단면도이다.

도 2는 종래 기술에 따른 다이오드가 조립된 히트싱크를 나타내는 평면도이다.

도 3은 종래 기술에 따른 다이오드가 조립된 히트싱크의 개략적인 예시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 다이오드가 조립된 히트싱크를 나타내는 평면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 다이오드가 조립된 히트싱크의 개략적인 예시도이다.

<도면의 주요 부위에 대한 설명>

1 : 자동차용 발전기 2 : 다이오드

3 : 히트싱크 5 : 조립부

6 : 돌출부

본 발명은 자동차용 교류발전기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발전기의 발전 과정에서 발생되는 다이오드의 열을 효과적으로 방열함과 더불어 다이오드의 조립강도를 높이도록 구비되는 구조가 개선된 히트싱크가 구비된 자동차용 발전기에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 발전기는 교류전력을 발생하는 발전기의 총칭으로 동기발전기가 대부분이며, 고정된 도체(코일) 내에서 자기극을 회전시키면 도체에 교류의 기전력이 발생되도록 한 것으로, 이러한 기전력은 자기극에 의해 발생하는 자기력선속수와 회전속도와의 곱에 비례하고, 자동차용 발전기는 그 주파수를 일정하게 하기 위해서 회전수가 일정해지도록 운전하는 경우가 많다. 또한 기전력의 크기를 바꾸기 위해서는 자기극에 감긴 여자코일의 전류를 조정하는 경우가 많고, 단상과 3상이 있으며, 그 대부분은 3상이고 단상인 것은 드물다.

이와 같은 자동차용 발전기의 작동은 점화스위치를 닫으면 축전지의 전류가 전압조정기의 아이지(IG) 및 에프(F)단자를 거쳐 발전기의 에프단자로부터 로터 코일로 흐르므로 로터에는 자장이 발생한다.

상술한 과정에 의해 기관이 시동되고 로터가 회전을 시작하며 스테이터 코일에 발전 작용이 일어나 3상교류를 발생한다. 이 3상교류는 다이오드에 의해 전파정류되어 비이(B)단자에 도달하며 이러한 비이단자의 전압이 축전지 전압보다 높을 때는 즉시 축전지의 충전과 각 부하에 전류를 공급한다. 자동차용 발전기의 회전속도가 점차 높아지고 비이단자의 전압이 규정값에 달하면 전압조정기가 작동하기 시작해 로터코일로 가는 전류를 감소시키기 때문에 발전기의 발전 작용은 제어되고 비이단자의 전압은 규정값으로 유지되게끔 되어 있다. 또한 기관회전을 정지시키면 축전지에서 발전기에 전류가 역류하려고 하지만 다이오드가 이것을 저지하기 때문에 역류하지 않는다. 이상과 같이 발전기의 발생전압은 항상 규정값으로 유지되면서 축전지나 각 부의 전기장치에 공급되고 있다.

이와 같은 종래의 자동차용 교류발전기(1)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기와 같은 과정을 통해 교류전류를 직류로 변환하는데 필요한 다이오드(102)는 (+), (-) 2종류가 6개 또는 8개가 2개의 히트싱크(200)에 부착되어 정류작용에서 발생하는 열을 방열한다.

그러나 이러한 자동차용 발전기(100)는 스테이터 어셈블리 및 로터 어셈블리를 통하여 생산된 교류전기를 정류기를 통하여 직류로 변환하여 차량에 필요한 전기를 생산하는 과정에서, 이러한 기능을 수행하는 동안 정류기의 핵심 부품인 다이오드(102)에 높은 열이 발생되어 반도체의 내열온도를 넘을 경우가 생긴다. 이러한 경우에는 다이오드(102)의 열적 파손을 초래하여 자동차용 발전기(100)의 기능이 상실되는 경우가 발생하는 문제점이 있다. 이와 같이 다이오드(102)의 열을 히트싱크(200)를 통하여 방열하도록 하고 있으나, 종래의 히트싱크(200)에서는 다이오드(102)와 접촉되는 부분이 협소하여 다이오드(102)에서 발생되는 열이 효과적으로 방열되지 못하여, 다이오드(102)가 손상되어, 결국 발전기(100)에서 원하는 전원이 공급되지 못하는 등의 문제점이 발생한다. 이러한 전원 공급이상은 밧데리뿐만 아니라 컨트롤러 등 자동차 전장품을 손상시키기 때문에 자동차 운행에 지대한 문제점을 유발하게 된다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명은 히트싱크의 다이오드를 조립하기 위해 형성한 삽입홀부위에 밴딩공정을 통해 절곡시킨 것으로, 히트싱크와 다이오드의 조립접촉면적을 최대화하여 다이오드의 널 부위의 전체부위를 모두 방열면적으로 사용할 수 있도록 하였으며, 발전기의 발전 과정에서 발생되는 내부 고열에 대한 다이오드의 제품 안정성을 기할 수 있도록 함과 더불어 다이오드의 조립강도를 높여 제품의 내, 외부의 충격으로부터 제품의 안정성을 확보하도록 하는 등의 목적을 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 엔진의 회전력에 의해 발전된 전류를 안정되도록 하는 다수의 다이오드와, 상기 다수의 다이오드가 실장되어 다이오드의 열을 발산하도록 하는 히트싱크와, 상기 다수의 다이오드와 상기 히트싱크로 구비되는 정류기를 포함하여 밧데리 및 전장품에 전원을 공급하도록 구비되는 자동차용 발전기에 있어서, 상기 히트싱크는 상기 다수의 다이오드와의 접촙면적을 넓도록 구비되는 조립부가 형성되는 구조가 개선된 히트싱크가 구비된 자동차용 발 전기를 제공한다.

이때 상기 히트싱크는 상기 다수의 다이오드와의 접촉되는 조립부가 상기 히트싱크의 두께보다 두껍게 상측, 하측 또는 상측과 하측으로 돌출되도록 돌출부가 형성되며, 상기 돌출부는 밴딩공정에 의해 절곡되어 형성되는 구조가 개선된 히트싱크가 구비된 자동차용 발전기를 제공한다.

이하 본 발명의 실시예에 따른 구성을 첨부 도면에 따라 다음과 같이 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 다이오드(2)가 조립된 히트싱크(3)를 나타내는 평면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 다이오드(2)가 조립된 히트싱크(3)의 개략적인 예시도를 나타낸 것이다.

즉 본 발명 구조가 개선된 히트싱크(3)가 구비된 자동차용 발전기(1)는 엔진의 회전력에 의해 발전된 전류를 안정되도록 하는 다수의 다이오드(2)와, 상기 다수의 다이오드(2)가 실장되어 다이오드(2)의 열을 발산하도록 하는 히트싱크(3)와, 상기 다수의 다이오드(2)와 상기 히트싱크(3)로 구비되는 정류기를 포함하여 밧데리 및 전장품에 전원을 공급하도록 구비하였다.

또한 본 발명의 상기 히트싱크(3)에는 상기 다수의 다이오드(2)와의 접촙면 적을 넓도록 구비되는 조립부(5)가 형성된 것으로, 상기 다수의 다이오드(2)와의 접촉되는 조립부(5)가 상기 히트싱크(3)의 두께보다 두껍게 상측, 하측 또는 상측과 하측으로 돌출되도록 돌출부(6)를 형성한 것이다. 그리고 이와 같이 형성되는 상기 돌출부(6)는 밴딩공정에 의해 절곡되어 형성되도록 하였다.

상기와 같이 구비되는 본 발명 자동차용 발전기(1)를 구비하여, 스테이터 어셈블리 및 로터 어셈블리를 통하여 생산된 교류전기를 직류로 변환하는 정류기에서의 핵심부품인 다이오드(2)에서 발생되는 높은 열을 히트싱크(3)로 효과적으로 전달하여 방열되도록 구비한 것으로, 특히 다이오드(2)와 히트싱크(3)와의 접촉되는 조립부(5)에 돌출되도록 돌출부(6)를 형성하여 결국 다이오드(2)와 히트싱크(3)와의 열 접촉면적을 넓게 구비하여 전도가 용이하도록 하여, 다이오드(2) 뿐만아니라 정류기 전체적으로 열적 안정성을 유지하도록 한 것이다. 그리하여 정류기의 정류작용이 원활하도록 하여, 안정적인 전원을 밧데리 및 각 전장품에 공급하도록 구비한 것이다.

또한 다이오드(2)가 실장되는 히트싱크(3)에서의 조립부(5)의 돌출부(6) 면적을 넓게 구비한 것이기 때문에, 엔진 진동 등에의한 외부 요인에 대하여도 안정적으로 히트싱크(3)에 다이오드(2)가 고정되도록 구비한 것으로, 조립시에서의 조립 불량률을 최소화하도록 한 것이다. 또한 요동에 의한 접촉 불안정에 의한 접촉부에서의 쇼트 현상을 방지하여 전기적으로 안정된 작용을 하도록 구비한 것이다.

또한 본 발명에 따른 다이오드(2)가 조립된 히트싱크(3)의 조립부(5)를 상측 또는 하측의 일측방향 또는 상측 및 하측의 양측방향으로 밴딩공정을 통해 절곡형성하여, 다이오드(2)가 조립이 용이하도록 한 것으로, 히트싱크(3)와의 접촉 면적을 넓히도록 형성된다. 이때 히트싱크(3), 다이오드(2) 및 발전기(1)의 조건에 알맞게 상측 또는 하측으로 돌출되는 돌출부(6)를 형성하도록 하였다.

그리하여 상기 조립부(5)의 돌출부(6)를 밴딩공정을 통해 절곡시켜 형성하여, 넓은 면적으로 조립 고정되도록 할 수 있게 되어 상기 히트싱크(3)와 상기 다이오드(2)의 조립접촉면적을 최대화할 수 있어 상기 히트싱크(3)를 통한 상기 다이오드(2)의 방열 성능과 조립강도를 높일 수 있도록 구비한 것이다.

본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 특허청구의 범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명은 히트싱크(3)의 다이오드(2)를 조립하기 위해 형성한 삽입홀부위에 밴딩공정을 통해 절곡시킨 것으로, 히트싱크(3)와 다이오드(2)의 조립접촉면적을 최대화하여 다이오드(2)의 널 부위의 전체부위를 모두 방열면적으로 사용할 수 있도록 하였으며, 발전기(1)의 발전 과정에서 발생되는 내부 고열에 대한 다이오드(2)의 제품 안정성을 기할 수 있도록 함과 더불어 다이 오드(2)의 조립강도를 높여 제품의 내, 외부의 충격으로부터 제품의 안정성을 확보할 수 있다.

Claims

엔진의 회전력에 의해 발전된 전류를 안정되도록 하는 다수의 다이오드(2)와, 상기 다수의 다이오드(2)가 실장되어 다이오드(2)의 열을 발산하도록 하는 히트싱크(3)와, 상기 다수의 다이오드(2)와 상기 히트싱크(3)로 구비되는 정류기를 포함하여 밧데리 및 전장품에 전원을 공급하도록 구비되는 자동차용 발전기(1)에 있어서,

상기 히트싱크(3)는 상기 다수의 다이오드(2)와의 접촙면적을 넓도록 구비되는 조립부(5)가 형성된 것을 특징으로 하는 구조가 개선된 히트싱크(3)가 구비된 자동차용 발전기(1).
제 1항에 있어서,

상기 히트싱크(3)는 상기 다수의 다이오드(2)와의 접촉되는 조립부(5)가 상기 히트싱크(3)의 두께보다 두껍게 상측, 하측 또는 상측과 하측으로 돌출되도록 돌출부(6)가 형성되는 것을 특징으로 하는 구조가 개선된 히트싱크(3)가 구비된 자동차용 발전기(1).
제 2항에 있어서,

상기 돌출부(6)는 밴딩공정에 의해 절곡되어 형성되는 것을 특징으로 하는 구조가 개선된 히트싱크(3)가 구비된 자동차용 발전기(1).