KR20100005012A

KR20100005012A - 차량용 교류 발전기

Info

Publication number: KR20100005012A
Application number: KR1020097018852A
Authority: KR
Inventors: 아츠시 오오하시
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2007-05-22
Filing date: 2007-05-22
Publication date: 2010-01-13
Also published as: EP2149969A4; EP2149969A1; CN101675574B; JP5137949B2; US8193667B2; TW200847591A; US20110175469A1; CN101675574A; KR101042791B1; TWI357199B; JPWO2008142779A1; WO2008142779A1; EP2149969B1

Abstract

리어 브래킷 내에서의 레귤레이터 어셈블리의 둘레 방향의 전유(專有) 스페이스를 작게 함과 함께, 레귤레이터 어셈블리와 정류기를 냉각한 공기의 흐름이 서로 간섭하는 일이 없도록 하여, 레귤레이터 어셈블리와 정류기를 냉각하는 성능을 높이는 차량용 교류 발전기를 얻는다. 개략 C자형상의 정류기가 회전축 주위에 배설되고, 레귤레이터 어셈블리가 정류기의 개략 C자형상의 양단부 사이에 배설되어 있다. 레귤레이터 어셈블리를 구성하는 브러시 홀더부, 레귤레이터 회로 수납부 및 커넥터부는, 각각의 중심선이 회전축의 축심을 포함하는 동일 평면상에 위치하고 있다. 흡입구멍으로부터 흡입되어 정류기 및 레귤레이터 회로의 각각을 냉각하는 공기의 둘레 방향의 흐름을 저지하여, 정류기를 냉각한 정류기측 냉각풍 통로와 레귤레이터 회로를 냉각한 레귤레이터 회로측 냉각풍 통로를 분리하는 격벽이 리어 브래킷의 내벽면에 돌설되어 있다.

Description

차량용 교류 발전기{AC GENERATOR FOR VEHICLE}

본 발명은, 차량용 교류 발전기에 관한 것으로, 특히, 급전용 브러시가 지지된 브러시 홀더부, 외부 커넥터가 접속되는 커넥터부, 및 레귤레이터 회로가 수납된 레귤레이터 회로 수납부를 일체로 구성한 레귤레이터 어셈블리와 정류기의 냉각 성능을 향상시키는 차량용 교류 발전기에 관한 것이다.

종래의 차량용 교류 발전기에서는, 급전용 브러시가 지지된 브러시 홀더부, 외부 커넥터가 접속되는 커넥터부, 및 레귤레이터 회로가 수납된 레귤레이터 회로 수납부를 일체로 구성한 레귤레이터 어셈블리를 정류기의 개략 C자형상의 단부 사이에 위치하도록 리어 브래킷 내에 배설하고 있다(예를 들면, 특허문헌1 참조).

특허문헌1 : 일본 특허 제3098223호 공보

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

종래의 차량용 교류 발전기에서는, 커넥터부가 레귤레이터 회로 수납부와 브러시 홀더부의 일측에 위치하고 있다. 그래서, 레귤레이터 어셈블리를 회전축의 축심에 대해 직교하도록 리어 브래킷 내에 배치하면, 레귤레이터 어셈블리가 둘레 방향의 광범위하게 걸쳐서 연장하여 있게 된다. 따라서, 리어 브래킷 내에 레귤레이터 어셈블리와 동일 평면에 배설되는 정류기의 설치 스페이스가 축소되고, 정류기를 구성하는 히트 싱크의 면적이 작아지고, 방열성이 저하되고, 냉각 효율이 나빠진다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이고, 리어 브래킷 내에서의 레귤레이터 어셈블리의 둘레 방향의 전유(專有) 스페이스를 작게 함과 함께, 레귤레이터 어셈블리와 정류기를 냉각한 공기의 흐름이 서로 간섭하는 일이 없도록 하여, 레귤레이터 어셈블리와 정류기를 냉각하는 성능을 높이는 차량용 교류 발전기를 얻는 것을 목적으로 한다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명에 관한 차량용 교류 발전기는, 회전축에 고착된 회전자와, 상기 회전자의 축방향 단면에 고착된 냉각 팬과, 상기 회전자의 외주측에 해당 회전자를 둘러싸도록 배설되는 고정자와, 상기 회전축을 회전 자유롭게 지지하고, 또한 상기 고정자가 고착되고, 상기 냉각 팬의 작용에 의해 공기를 흡입하는 흡입구멍 및 흡입된 해당 공기를 배출하는 배출구멍이 형성된 프런트 브래킷 및 리어 브래킷과, 복수의 다이오드가 실장된 개략 C자형상의 정류기용 히트 싱크와 해당 복수의 다이오드를 인서트 도체에 의해 접속하여 정류 회로를 구성하는 수지제의 서킷 보드를 가지며, 상기 회전축 주위에 개략 C자형상으로 배치되어 상기 리어 브래킷에 부착되고, 상기 고정자에서 발생하는 교류 출력을 직류로 정류하는 정류기와, 레귤레이터용 히트 싱크에 고착되고, 상기 고정자에서 발생하는 교류 전압의 크기를 조정하는 레귤레이터 회로와, 브러시 삽입구멍의 구멍 방향을 지름 방향에 일치시켜서 상기 회전자에 대향하여 배치되고, 브러시를 해당 브러시 삽입구멍 내에 지지하는 브러시 홀더부, 해당 브러시 홀더부의 리어 브래킷측에 수지 주입구를 지름 방향 바깥쪽을 향하여 배치되고, 상기 레귤레이터용 히트 싱크의 핀(fin)을 리어 브래킷측을 향하게 하여 상기 레귤레이터 회로를 수납 지지하는 레귤레이터 회로 수납부, 및 브러시 홀더부의 리어 브래킷측에 배치된 커넥터부가 일체로 몰드 성형된 베이스를 가지며, 해당 베이스가 상기 정류기의 개략 C자형상의 양단부 사이에 배치되어 상기 리어 브래킷에 부착된 레귤레이터 어셈블리를 구비하고 있다. 그리고, 상기 브러시 홀더부, 상기 레귤레이터 회로 수납부 및 상기 커넥터부는, 각각의 중심선이 상기 회전축의 축심을 포함하는 동일 평면상에 위치하도록 형성되고, 상기 흡입구멍으로부터 흡입되어 상기 정류기 및 상기 레귤레이터 회로의 각각을 냉각하는 상기 공기의 둘레 방향의 흐름을 저지하여, 상기 정류기를 냉각하는 정류기측 냉각풍 통로와 상기 레귤레이터 회로를 냉각하는 레귤레이터 회로측 냉각풍 통로를 분리하는 격벽이 상기 리어 브래킷의 내벽면에 돌설되어 있다.

발명의 효과

본 발명에 의하면, 브러시 홀더부, 레귤레이터 회로 수납부 및 커넥터부는, 각각의 중심선이 회전축의 축심을 포함하는 동일 평면상에 위치하도록 형성되어 있기 때문에, 베이스의 둘레 방향의 전유 스페이스를 적게 할 수 있고, 그 만큼 정류기의 둘레 방향의 전유 면적이 많아진다. 이로써, 정류기측 히트 싱크의 방열 면적이 커지고, 방열성이 높아지고, 냉각 효율이 높아진다.

또한, 정류기를 냉각하는 정류기측 냉각풍 통로와 레귤레이터 회로를 냉각하는 레귤레이터 회로측 냉각풍 통로가 격벽에 의해 분리되어 있기 때문에, 정류기 및 레귤레이터 회로를 냉각한 공기의 흐름이 서로 간섭하는 일 없이 축방향으로 정류(整流)되고, 냉각한 공기의 역류가 없어짐과 함께 압력 손실이 작아지고, 냉각 성능이 향상한다.

도 1은 본 발명의 한 실시의 형태에 관한 차량용 교류 발전기의 전체 구성을 도시하는 단면도.

도 2는 본 발명의 한 실시의 형태에 관한 차량용 교류 발전기에 적용되는 레귤레이터 어셈블리를 정면, 윗면 및 우측면에서 본 양상을 도시하는 도면.

도 3은 본 발명의 한 실시의 형태에 관한 차량용 교류 발전기에 적용되는 레귤레이터 어셈블리의 사시도.

도 4는 본 발명의 한 실시의 형태에 관한 차량용 교류 발전기에 적용되는 레귤레이터 어셈블리를 구성하는 베이스의 사시도.

도 5는 본 발명의 한 실시의 형태에 관한 차량용 교류 발전기에 적용되는 레귤레이터 어셈블리를 구성하는 플레이트의 배면도.

도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ 화살표로 본 단면도.

도 7은 본 발명의 한 실시의 형태에 관한 차량용 교류 발전기에 적용되는 정류기를 도시하는 사시도.

도 8A는 본 발명의 한 실시의 형태에 관한 차량용 교류 발전기에 있어서의 정류기와 레귤레이터 어셈블리의 장착 상태를 도시하는 정면도.

도 8B는 본 발명의 한 실시의 형태에 관한 차량용 교류 발전기에 있어서의 정류기와 레귤레이터 어셈블리의 장착 상태를 도시하는 단면도.

도 9A는 본 발명의 한 실시의 형태에 관한 차량용 교류 발전기의 리어측단면도.

도 9B는 본 발명의 한 실시의 형태에 관한 차량용 교류 발전기에 있어서의 도출용 개구 주위를 도시하는 상면도.

도 10은 본 발명의 한 실시의 형태에 관한 차량용 교류 발전기에 있어서의 정류기의 장착 상태를 도시하는 정면도.

도 11은 본 발명의 한 실시의 형태에 관한 차량용 교류 발전기에 있어서의 리어 브래킷을 내측에서 본 도면.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

도 1은 본 발명의 한 실시의 형태에 관한 차량용 교류 발전기의 전체 구성을 도시하는 단면도이다.

도 1에서, 차량용 교류 발전기는, 각각 개략 주발(椀)형상의 알루미늄제의 프런트 브래킷(1)과 리어 브래킷(2)으로 이루어지는 케이스(3)와, 이 케이스(3)의 축심 위치에 회전 자유롭게 지지된 회전축(4)과, 케이스(3)의 프런트측으로 연장하여 나오는 회전축(4)의 일단에 고착된 풀리(5)와, 이 회전축(4)에 고착되고 케이 스(3) 내에 회전 자유롭게 배설된 클로 폴형 회전자(6)와, 이 회전자(6)를 둘러싸도록 케이스(3)의 내벽면에 지지된 고정자(8)와, 회전축(4)의 타단부에 고정되고, 회전자(6)의 회전자 코일(16)에 전류를 공급하는 한 쌍의 슬립 링(9)과, 슬립 링(9)의 외주에 배설된 브러시 홀더부(10)와, 각 슬립 링(9)에 활주접촉하도록 브러시 홀더부(10) 내에 배설된 브러시(11)와, 고정자(8)의 고정자 코일(19)에 전기적으로 접속되고, 고정자 코일(19)에서 생긴 교류를 직류로 정류하는 정류기(12)와, 고정자 코일(19)에서 생긴 교류 전압의 크기를 조정하는 레귤레이터 회로(13)와, 외부 커넥터가 장착되는 커넥터부(14)를 구비하고 있다.

회전자(6)는, 전류가 흘려서 자속을 발생하는 회전자 코일(16)과, 회전자 코일(16)을 덮어 마련되고, 그 자속에 의해 자극이 형성되는 폴 코어(17)를 갖고 있다. 회전축(4)이 폴 코어(17)의 축심 위치에 삽통, 고착되어 있다. 냉각 팬(7a, 7b)이 폴 코어(17)의 축방향 양단면에 고착되어 있다.

고정자(8)는, 프런트 브래킷(1)과 리어 브래킷(2)에 끼워 지지되어 회전자(6)를 둘러싸도록 배치된 고정자 철심(18)과, 이 고정자 철심(18)에 장착된 고정자 코일(19)을 구비하고 있다. 고정자 코일(19)은 도체선을 고정자 철심(18)의 슬롯에 권장하여 제작되어 있다. 도체선이 고정자 철심(18)의 슬롯으로부터 고정자 철심(18)의 축방향 양단측으로 연장하여 나와 코일 엔드(20)를 구성한다. 도체선의 고정자 철심(18)의 슬롯에 수납되는 부위는 사각형 단면으로 형성되어 있다. 여기서, 회전자(6)의 회전에 의해, 회전 자계가 고정자 코일(19)에 주어지고, 기전력이 고정자 코일(19)에 발생한다.

다음에, 레귤레이터 어셈블리(40)의 구성에 관해 도 2 내지 도 6을 참조하면서 설명한다. 도 2는 본 발명의 한 실시의 형태에 관한 차량용 교류 발전기에 적용되는 레귤레이터 어셈블리를 정면, 윗면 및 우측면에서 본 양상을 도시하는 도면, 도 3은 레귤레이터 어셈블리의 사시도, 도 4는 브러시 홀더 어셈블리를 구성하는 베이스의 사시도이다. 도 5는 레귤레이터 어셈블리를 구성하는 플레이트의 배면도, 도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ 화살표로 본 단면도이다.

레귤레이터 어셈블리(40)는, 브러시 홀더부(10), 커넥터부(14), 레귤레이터 회로 수납부(15) 및 원통형상의 스링거부(21)가 예를 들면 폴리페닐술파이드(PPS) 수지를 사용하여 일체로 몰드 성형된 베이스(41)와, 브러시 홀더부(10)에 착탈 자유롭게 장착된 플레이트(42)를 구비하고 있다. 여기서, 스링거부(21)의 축심이 회전축(4)의 축심과 일치하기 때문에, 스링거부(21)의 축심과 직교하는 방향을 지름 방향이라고 한다.

브러시 홀더부(10)는 스링거부(21)의 외주면에서 지름 방향으로 연장하여 마련되어 있다. 브러시 삽입구멍(10a)이 스링거부(21)의 축심 방향으로 이간하고, 또한, 스링거부(21) 내에 면하도록 브러시 홀더부(10)에 형성되어 있다. 레귤레이터 회로 수납부(15)는 브러시 홀더부(10)의 스링거부(21)의 축심 방향 일측에 브러시 홀더부(10)와 겹치고, 또한 인접하여 배치되어 있다. 커넥터부(14)는 개구부(14a)를 지름 방향 외측을 향하게 하여, 레귤레이터 회로 수납부(15)의 지름 방향 외측에, 레귤레이터 회로 수납부(15)에 인접하여 배치되어 있다. 브러시 홀더부(10), 커넥터부(14) 및 레귤레이터 회로 수납부(15)의 각각의 중심선이 스링거부(21)의 축심, 즉 회전축(4)의 축심을 통과하는 동일 평면상에 위치하고 있다. 베이스(41)의 레귤레이터 회로 수납부(15)의 내경측, 또한 브러시 홀더부(10)의 둘레 방향 일측에는, 통풍구멍(41a)이 천공되어 있다.

레귤레이터 회로(13)는 히트 싱크(22)에 고착되고, 레귤레이터 회로 수납부(15)의 스링거부(21)의 축심 방향 일측의 개구로부터 레귤레이터 회로 수납부(15) 내에 수납, 지지되어 있다. 그리고, 히트 싱크(22)의 리어측에는, 지름 방향으로 늘어나는 복수의 핀(22a)이 세워져 있다. 그리고, 절연 수지가 레귤레이터 회로 수납부(15)의 지름 방향 외측으로 개구하는 수지 주입구(15a)로부터 레귤레이터 회로 수납부(15) 내에 충전되어 있다. 브러시(11)가 브러시 홀더부(10)의 각 브러시 삽입구멍(10a)에 삽입되고, 스프링(25)의 가세력에 의해 스링거부(21)측으로 가압되어 있다.

브러시 삽입구멍(10a)을 색구(塞口)하는 캡은, 수지 캡(23)과 고무 캡(24)으로 이루어지는 2층구조로 구성되어 있다. 수지 캡(23)은, 그 양단 오목부(23a)를 브러시 홀더부(10)의 지름 방향 상단부에서 둘레 방향 양측에 돌설된 차양부(10b)에 감합시켜서 장착되어 있다. 고무 캡(24)이 수지 캡(23)의 내면에 고착되어, 각 브러시 삽입구멍(10a)을 색구하고 있다.

체결용의 관통구멍(26, 27)이 베이스(41)에 천공되고, 한쪽의 관통구멍(26)의 주위에는 위치 결정용의 볼록부(26a)가 베이스(41)에 일체로 형성되어 있다. 또한, 전극 단자부(28, 29)가 베이스(41)의 스링거부(21)의 외경측에 노출하여 형성되어 있다.

플레이트(42)는, 예를 들면 PPS 수지를 사용하여 몰드 성형되고, 표면을 평탄면으로 하는 정류판부(43)와, 정류판부(43)로부터 직각으로 연장하여 마련되고, 레귤레이터 회로 수납부(15)의 수지 주입구(15a)를 거의 덮는 커버부(44)를 갖는다.

플레이트(42)에 인서트 성형된 인서트 도체의 일단이 정류판부(43)로부터 노출하여 전극 단자부(46, 47)를 구성하고, 타단이 정류판부(43)의 이면에 오목하게 마련된(凹設) 콘덴서 수납부(49) 내로 연장하여 나온다. 잡음 방지용의 콘덴서(48)가 콘덴서 수납부(49) 내로 연장하여 나오는 인서트 도체의 단부에 접속되고, 콘덴서 수납부(49) 내에 수납되어 있다. 충전 수지(50)가 콘덴서(48)를 매입하도록 콘덴서 수납부(49) 내에 충전되어 있다. 또한, 체결용의 관통구멍(30, 31)이 관통구멍(26, 27)과 대응하는 위치에 정류판부(43)에 천공되어 있다.

브러시 홀더부(10)와의 끼워 맞춤부(51)가 정류판부(43)의 커버부(44)의 근원부 부근에 브러시 홀더부(10)의 지름 방향 상단부의 외형 형상에 적합하는 일부 계단형상의 내형(內形) 형상으로 형성되어 있다. 플레이트(42)는, 끼워 맞춤부(51)를 브러시 홀더부(10)에 끼움 부착(嵌着)하여 베이스(41)에 부착된다. 이로써, 커버부(44)가 수지 캡(23)의 상단면을 가압하고, 수지 캡(23)의 벗겨짐을 방지한다. 또한, 브러시 홀더부(10)와 정류판부(43)가 거의 동일면 위치가 되고, 전체로서 평탄면을 구성한다.

다음에, 정류기(12)와 레귤레이터 어셈블리(40)의 장착 상태에 관해 설명한다. 도 7은 본 발명의 한 실시의 형태에 관한 차량용 교류 발전기에 적용되는 정류 기를 도시하는 사시도이다. 도 8A 및 도 8B는 각각 본 발명의 한 실시의 형태에 관한 차량용 교류 발전기에 있어서의 정류기와 레귤레이터 어셈블리의 장착 상태를 도시하는 정면도 및 단면도, 도 9A는 본 발명의 한 실시의 형태에 관한 차량용 교류 발전기의 리어측단면도(側端面圖), 도 9B는 본 발명의 한 실시의 형태에 관한 차량용 교류 발전기에 있어서의 도출용 개구 주위를 도시하는 상면도, 도 10은 본 발명의 한 실시의 형태에 관한 차량용 교류 발전기에 있어서의 정류기의 장착 상태를 도시하는 정면도, 도 11은 본 발명의 한 실시의 형태에 관한 차량용 교류 발전기에 있어서의 리어 브래킷을 내측에서 본 도면이다.

정류기(12)는, 개략 C자형상으로 성형되고, 정극측 다이오드(32)가 표면에 실장된 정극측 히트 싱크(33)와, 개략 C자형상으로 성형되고, 정극측 히트 싱크(33)의 외경측에, 정극측 히트 싱크(33)와 동일 평면상에 동심형상으로 배설되고, 부극측 다이오드(34)가 표면에 실장된 부극측 히트 싱크(35)와, 개략 C자형상으로 성형되고, 부극측 히트 싱크(35)의 프런트측에 겹쳐서 배설된 서킷 보드(36)와, 정류기(12)의 출력 단자이고, 정극측 히트 싱크(33)에 널(knurl) 압입되어 지지된 B단자 볼트(37)를 구비하고 있다.

정극측 및 부극측 다이오드(32, 34)가 서킷 보드(36)에 인서트 성형된 인서트 도체에 의해 정류 회로를 구성하도록 접속된다. 또한, 인서트 도체가 서킷 보드(36)로부터 연장하여 나와, 전극 단자부(38, 39)를 구성한다. 정극측 히트 싱크(33)의 이면에는, 복수의 핀(33a)이 방사형상으로 세워져 있다. 위치 결정용의 수지제의 볼록부(52, 53, 54)가, 부극측 히트 싱크(35)의 이면의 중앙부 및 양단부 의 3개소에 돌설되어 있다. 부극측 히트 싱크(35)의 이면이 정류기(12)의 부착면을 구성한다.

리어 브래킷(2)에는, 다수의 흡입구멍(2a)과 배출구멍(2b)이 천공되어 있다. 또한, 외부 커넥터를 커넥터부(14)에 접속하기 위한 커넥터부 도출용 개구(2c)와 B단자 도출용 개구(2d)가 각각 리어 브래킷(2)의 일부에 천공되어 있다.

리어 브래킷(2)의 내벽면에는, 커넥터부(14)를 위치 결정하기 위한 위치 결정부(2f)가 마련되고, 대형의 흡입구멍(2g)이 레귤레이터 회로(13)의 히트 싱크(22)에 대향하도록 천공되어 있다. 또한, 레귤레이터 어셈블리(40)를 부착하기 위한 나사구멍(55, 56)이 리어 브래킷(2)의 내벽면에 각설(刻設)되고, 걸어 맞춤용 오목부(56a)가 나사구멍(56)의 주위에 고리형상으로 오목하게 마련되어 있다. 또한, 정류기(12)를 부착하기 위한 나사구멍(57, 58, 59)이, 리어 브래킷(2)의 내벽면에 둘레 방향으로 개략 동일 간격으로 각설되어 있다. 고리형상의 걸어 맞춤용 오목부(57a, 58a, 59a)가 나사구멍(57, 58, 59)을 둘러싸도록 리어 브래킷(2)의 내벽면에 오목하게 마련되어 있다. 또한, 정류기(12)의 재치면(60)이 리어 브래킷(2)의 내벽면에 부극측 히트 싱크(35)의 이면에 적합하는 원호형상의 평면에 형성되어 있다. 흡입구멍(2h)이 리어 브래킷(2)의 재치면(60)의 내경측에 천공되어 있다.

축받이 장착부(61)가, 리어 브래킷(2)의 내벽면에, 축심과 동축으로 고리형상으로 돌설되어 있다. 축방향 높이를 갖는 제 1 및 제 2 격벽(62, 63)이, 리어 브래킷(2)의 내벽면에 일체로 축받이 장착부(61)로부터 지름 방향으로 연장하여 마련되고, 정류기(12)의 수납 공간(73)과 레귤레이터 어셈블리(40)의 수납 공간(74)을 분리하고 있다. 또한, 축방향 높이를 갖는 제 3 격벽(64)이, 제 2 격벽(63)과 협동하여, B단자 볼트(37)의 수납 공간(75)을 정류기(12)의 수납 공간(73) 및 레귤레이터 어셈블리(40)의 수납 공간(74)으로부터 분리하도록, 리어 브래킷(2)의 내벽면에 돌설되어 있다.

그리고, 부극측 히트 싱크(35)의 이면에 형성된 볼록부(52, 53, 54)를 리어 브래킷(2)의 내벽면에 형성된 걸어 맞춤용 오목부(57a, 58a, 59a)에 끼워져 위치 결정한 상태에서, 정류기(12)가 리어 브래킷(2) 내에 수납된다. 이 때, 부극측 히트 싱크(35)의 이면이 재치면(60)에 재치된다. 또한, 부착 볼트(65, 66, 67)를 리어 브래킷(2)의 내벽면에 형성되는 나사구멍(57, 58, 59)에 체착하여, 정류기(12)가, 도 10에 도시되는 바와 같이, 리어 브래킷(2)에 부착된다.

계속해서, 베이스(41)에 형성된 위치 결정용의 볼록부(26a)를 리어 브래킷(2)의 내벽면에 형성되는 걸어 맞춤용 오목부(56a)에 끼워져 위치 결정한 상태에서, 레귤레이터 어셈블리(40)가 정류기(12)의 개략 C자형상의 양단부 사이에 수납된다. 그리고, 부착 볼트(68)를 관통구멍(31, 27)에 통과하여 나사구멍(55)에 체착하고, 부착 볼트(69)를 관통구멍(30, 26)에 통과하여 나사구멍(56)에 체착하고, 레귤레이터 어셈블리(40)가, 도 8A에 도시되는 바와 같이, 리어 브래킷(2)에 부착된다. 또한 레귤레이터 어셈블리(40)의 전극 단자부(29, 46)가 정류기(12)의 전극 단자(38)에 나사(70)에 의해 체착되고, 레귤레이터 어셈블리(40)의 전극 단자부(28)가 정류기(12)의 전극 단자(39)에 나사(71)에 의해 체착된다.

여기서, 정류판부(43)의 표면이 정류기(12)의 냉각 팬(7b)의 블레이드에 대 향하는 면과 동일면 위치가 되고, 평탄한 고리형상의 블레이드 대향면을 구성한다. 또한, 도 9B에 도시되는 바와 같이, 커넥터부 도출용 개구(2c)의 커넥터부(14)의 도출부를 제외한 대부분은, 플레이트(42)의 커버부(44)에 의해 막힌다.

이와 같이 구성된 차량용 교류 발전기에서는, 회전자(6)의 회전에 연동한 냉각 팬(7b)의 회전에 의해, 공기가 흡입구멍(2a, 2h, 2g)으로부터 리어 브래킷(2) 내로 흡입된다.

흡입구멍(2a, 2h)으로부터 흡입된 공기는, 정류기(12)의 수납 공간(73) 내를 정극측 히트 싱크(33)의 방사형상의 핀(33a)에 따라 지름 방향 안쪽으로 흐르고, 정극측 히트 싱크(33)의 내주단(內周端)에서 축심에 따라 회전자(6)측으로 흐른다. 이 정류기(12)의 수납 공간(73)이 정류기측 냉각풍 통로를 구성하고 있다. 회전자(6)측으로 흘러 온 공기는, 냉각 팬(7b)에 의해 원심 방향으로 구부러지고, 코일 엔드(20)를 냉각하고 배출구멍(2b)으로부터 외부로 배출된다.

또한, 흡입구멍(2g)으로부터 흡입된 공기는, 레귤레이터 어셈블리(40)의 수납 공간(74) 내를 히트 싱크(22)의 지름 방향으로 늘어나는 핀(22a)에 따라 지름 방향 안쪽으로 흐르고, 히트 싱크(22)의 내주단에서 축심에 따라 회전자(6)측으로 흐른다. 이 레귤레이터 어셈블리(40)의 수납 공간(74)이 레귤레이터 회로측 냉각풍 통로를 구성하고 있다. 회전자(6)측으로 흘러 온 공기는, 냉각 팬(7b)에 의해 원심 방향으로 구부러지고, 코일 엔드(20)를 냉각하고 배출구멍(2b)으로부터 외부로 배출된다.

이로써, 히트 싱크(22, 33)의 핀(22a, 33a)에 따라 흐르는 공기와 히트 싱 크(22, 33) 사이의 열교환에 의해, 열원인 정류기(12)의 정극측 다이오드(32) 및 레귤레이터 회로(13)의 파워 트랜지스터의 온도 상승이 억제된다. 또한, 정류기(12)의 부극측 다이오드(34)의 발열은 부극측 히트 싱크(35)로부터 직접 리어 브래킷(2)에 전달되고, 리어 브래킷(2)의 표면에서 방열되어, 부극측 다이오드(34)의 온도 상승이 억제된다.

본 발명에 의하면, 축받이 장착부(61)와 제 1 내지 제 3 격벽(62, 63, 64)에 의해, 정류기(12)의 수납 공간(73) 및 레귤레이터 어셈블리(40)의 수납 공간(74)이 둘레 방향으로 서로 분리되어 있다. 그래서, 흡입구멍(2a, 2g, 2h)으로부터 흡입된 공기가 둘레 방향으로 흘러서 서로 간섭하는 일 없이 지름 방향 안쪽으로 흐르고, 축방향으로 정류된다. 이로써, 냉각한 공기의 역류가 없어지고, 압력 손실이 작아지고, 냉각 성능이 향상하고, 정극측 다이오드(32) 및 파워 트랜지스터를 효과적으로 냉각할 수 있다.

여기서, B단자 도출용 개구(2d)로부터 흡입된 공기가, 수납 공간(73, 74)에 유입하여 내경측까지 흐른 후 회전자(6)측으로 흐르면, 수납 공간(73, 74) 내에서, 히트 싱크(22, 33)의 핀(22a, 33a)에 따라 흐른 후 회전자(6)측으로 흐르는 냉각에 기여하는 공기의 유량이 저감한다.

본 발명에 의하면, B단자 볼트(37)의 수납 공간(75)이 제 2 및 제 3 격벽에 의해 정류기(12)의 수납 공간(73) 및 레귤레이터 어셈블리(40)의 수납 공간(74)으로부터 분리되어 있기 때문에, B단자 도출용 개구(2d)로부터 흡입된 공기의 수납 공간(73, 74)으로의 유입이 억제된다. 그래서, 수납 공간(73, 74) 내를 흐르는 냉 각에 기여하는 공기의 유량의 저감이 억제되고, 냉각 성능이 향상된다.

또한, 브러시 홀더부(10), 레귤레이터 회로 수납부(15) 및 커넥터부(14)가 각각의 중심선을 회전축(4)의 축심을 포함하는 동일 평면상에 위치하도록 형성되어 있기 때문에, 레귤레이터 어셈블리(40)의 둘레 방향의 전유 스페이스를 축소할 수 있다. 그래서, 레귤레이터 어셈블리(40)와 회전축(4)의 축심과 직교하는 동일 평면상에 배치되는 정류기(12)의 둘레 방향의 전유 스페이스를 크게 할 수 있고, 정극측 및 부극측 히트 싱크(33, 35)의 방열 면적을 확대할 수 있고, 정극측 및 부극측 다이오드(32, 34)로부터의 발열을 효과적으로 방열할 수 있다. 또한, 히트 싱크(22)의 방열 면적은 하등 축소하지 않기 때문에, 레귤레이터 회로(13)의 파워 트랜지스터의 냉각성을 악화시키는 일도 없다.

이와 같이, 브러시 홀더부(10), 레귤레이터 회로 수납부(15) 및 커넥터부(14)를 각각의 중심선을 회전축(4)의 축심을 포함하는 동일 평면상에 배치시키는 구성에 의한 정류기(12)의 방열 면적 증대의 효과와, 제 1 내지 제 3 격벽(62, 63, 64)을 마련함에 의한 냉각 성능의 향상 효과의 상승 효과에 의해, 정류기의 냉각성을 현저하게 향상시킬 수 있다.

정류판부(43)가 정류기(12) 및 브러시 홀더부(10)와 협동하여 냉각 팬(7b)의 블레이드에 대향하는 평탄한 고리형상의 블레이드 대향면을 구성하고 있기 때문에, 냉각 팬(7b)의 회전에 기인하는 바람(風) 소음의 발생이 억제된다.

커넥터부(14)를 도출하는 커넥터부 도출용 개구(2c)가 커넥터부(14) 및 커버부(44)에 의해 거의 색구되어 있기 때문에, 외부로부터 리어 브래킷(2) 내로의 물 이나 먼지의 침입이 억제된다.

잡음 방지용의 콘덴서(48)가 플레이트(42)의 정류판부(43)에 일체로 매설되어 있기 때문에, 콘덴서(48)를 부착하는 부재를 생략할 수 있고, 부품 갯수를 삭감할 수 있음과 함께, 콘덴서(48)의 고장시에는, 플레이트(42)만을 교환하면 좋고, 메인터넌스성도 향상한다.

통풍구멍(41a)이 레귤레이터 어셈블리(40)의 스링거부(21)의 외경측에 형성되어 있기 때문에, 히트 싱크(22)의 핀(22a)에 따라 내경측으로 흐른 냉각풍이 통풍구멍(41a)을 통과하여 회전자(6)측으로 흘러서, 압력 손실이 작아진다.

또한, 볼록부(26a)가 레귤레이터 어셈블리(40)의 베이스(41)에 형성되고, 볼록부(26a)와 걸어 맞춤하는 걸어 맞춤용 오목부(56a)가 리어 브래킷(2)의 내벽면에 형성되어 있기 때문에, 레귤레이터 어셈블리(40)를 리어 브래킷(2)에 간이하게 위치 결정할 수 있고, 부착용 나사구멍 맞춤이나 전극 단자부의 접속용 구멍 맞춤이 용이해지고, 조립성이 향상된다.

또한, 볼록부(52, 53, 54)가 정류기(12)에 형성되고, 볼록부(52, 53, 54)와 걸어 맞춤하는 걸어 맞춤용 오목부(57a, 58a, 59a)가 리어 브래킷(2)의 내벽면에 형성되어 있기 때문에, 정류기(12)를 리어 브래킷(2)에 간이하게 위치 결정할 수 있고, 부착용 나사구멍 맞춤이나 전극 단자부의 접속용 구멍 맞춤이 용이해지고, 조립성이 향상된다.

또한, 상기 실시의 형태에서는, 레귤레이터 어셈블리(40)의 위치 결정용의 볼록부(26a)를 브러시 홀더부(10)의 일측의 관통구멍(26) 주위에 형성하는 것으로 하고 있지만, 위치 결정용의 볼록부는 브러시 홀더부의 양측의 관통구멍 주위에 하나씩 형성하여도 좋다. 이 경우, 나사구멍 맞춤 등에 다소 여유가 없어지지만, 각 부품을 정밀도 좋게 가공하면, 영향은 없다.

또한, 상기 실시의 형태에서는, 커넥터부(14)가 개구부(14a)를 지름 방향 외측을 향하게 하여 리어 브래킷(2)으로부터 지름 방향으로 돌출하여 있는 것으로 하고 있지만, 커넥터부가 개구부를 축방향을 향하게 하여 리어 브래킷으로부터 축방향으로 돌출하도록 제작되어도 좋다. 이 경우, 레귤레이터 어셈블리의 지름 방향 치수를 작게 할 수 있다.

Claims

회전축에 고착된 회전자와,

상기 회전자의 축방향 단면에 고착된 냉각 팬과,

상기 회전자의 외주측에 해당 회전자를 둘러싸도록 배설되는 고정자와,

상기 회전축을 회전 자유롭게 지지하고, 또한 상기 고정자가 고착되고, 상기 냉각 팬의 작용에 의해 공기를 흡입하는 흡입구멍 및 흡입된 해당 공기를 배출하는 배출구멍이 형성된 프런트 브래킷 및 리어 브래킷과,

복수의 다이오드가 실장된 개략 C자형상의 정류기용 히트 싱크와 해당 복수의 다이오드를 인서트 도체에 의해 접속하여 정류 회로를 구성하는 수지제의 서킷 보드를 가지며, 상기 회전축 주위에 개략 C자형상으로 배치되어 상기 리어 브래킷에 부착되고, 상기 고정자에서 발생하는 교류 출력을 직류로 정류하는 정류기와,

레귤레이터용 히트 싱크에 고착되고, 상기 고정자에서 발생하는 교류 전압의 크기를 조정하는 레귤레이터 회로와,

브러시 삽입구멍의 구멍 방향을 지름 방향에 일치시켜서 상기 회전자에 대향하여 배치되고, 브러시를 해당 브러시 삽입구멍 내에 지지하는 브러시 홀더부, 해당 브러시 홀더부의 리어 브래킷측에 수지 주입구를 지름 방향 바깥쪽을 향하게 하여 배치되고, 상기 레귤레이터용 히트 싱크의 핀을 리어 브래킷측을 향하게 하여 상기 레귤레이터 회로를 수납 지지하는 레귤레이터 회로 수납부, 및 브러시 홀더부의 리어 브래킷측에 배치된 커넥터부가 일체로 몰드 성형된 베이스를 가지며, 해당 베이스가 상기 정류기의 개략 C자형상의 양단부 사이에 배치되어 상기 리어 브래킷에 부착된 레귤레이터 어셈블리를 구비하고,

상기 브러시 홀더부, 상기 레귤레이터 회로 수납부 및 상기 커넥터부는, 각각의 중심선이 상기 회전축의 축심을 포함하는 동일 평면상에 위치하도록 형성되고,

상기 흡입구멍으로부터 흡입되어 상기 정류기 및 상기 레귤레이터 회로의 각각을 냉각하는 상기 공기의 둘레 방향의 흐름을 저지하여, 상기 정류기를 냉각하는 정류기측 냉각풍 통로와 상기 레귤레이터 회로를 냉각하는 레귤레이터 회로측 냉각풍 통로를 분리하는 격벽이 상기 리어 브래킷의 내벽면에 돌설되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 교류 발전기.
제 1항에 있어서,

상기 정류기의 출력 단자가 상기 리어 브래킷에 천공된 출력 단자 도출용 개구로부터 연장되어 나와 있고,

상기 격벽은, 또한, 상기 출력 단자 도출용 개구로부터 흡입된 공기의 정류기측 냉각풍 통로 및 레귤레이터 회로측 냉각풍 통로에의 유입을 저지하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 교류 발전기.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 커넥터부는, 상기 레귤레이터 회로 수납부의 외경측에 인접하여 배치되 어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 교류 발전기.
제 3항에 있어서,

상기 커넥터부는, 지름 방향 바깥쪽으로 돌출하여 있는 것을 특징으로 하는 차량용 교류 발전기.
제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항에 있어서,

상기 레귤레이터 어셈블리는, 상기 브러시 홀더부에 장착되어 상기 수지 주입구를 색구하는 커버부를 갖는 수지제의 플레이트를 또한 구비하고,

잡음 방지용 콘덴서가 상기 플레이트에 매설되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 교류 발전기.
제 1항 내지 제 5항중 어느 한 항에 있어서,

상기 레귤레이터 회로측 냉각풍 통로를 내경측으로 흐른 상기 공기를 축방향으로 통풍시키는 통풍구멍이 상기 베이스의 상기 레귤레이터 회로 수납부의 내경측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 교류 발전기.