KR102063994B1

KR102063994B1 - Alternator for Vehicle

Info

Publication number: KR102063994B1
Application number: KR1020160177081A
Authority: KR
Inventors: 김승준; 이근환
Original assignee: 이래에이엠에스 주식회사
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2016-12-22
Publication date: 2020-01-08
Also published as: KR20180073342A

Abstract

본 발명은 차량용 교류발전기에 관한 것으로서, 특히 차량용 교류발전기의 정류기 어셈블리에서 발생하는 열을 효과적으로 방열할 수 있도록 구성된 차량용 교류발전기의 엔드 커버에 대한 발명이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 교류발전기에서 생성되는 교류를 직류로 정류하는 정류기 어셈블리와 상기 정류기 어셈블리와 연계하여 유기된 전압을 균일하게 조정하는 레귤레이터 어셈블리를 포함하는 차량용 교류발전기로서, 상기 정류기 어셈블리의 위치를 특정 위치에 고정하는 역할과, 외부의 물리적인 충격으로부터 보호하는 역할을 하는 엔드 커버를 포함하되, 상기 엔드 커버에는 정류기 어셈블리의 방열판을 외부에 노출하도록 제1관통부가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 교류발전기를 제공한다.The present invention relates to an automotive alternator, and more particularly, to an end cover of an automotive alternator configured to effectively dissipate heat generated from a rectifier assembly of an automotive alternator.
According to an embodiment of the present invention, a vehicle alternator including a rectifier assembly for rectifying the alternating current generated by the alternator to direct current and a regulator assembly for uniformly adjusting the induced voltage in connection with the rectifier assembly, the rectifier assembly And an end cover which serves to fix the position of the battery to a specific position and protects it from external physical shocks, wherein the first cover is formed to expose the heat sink of the rectifier assembly to the outside. To provide an automotive alternator.

Description

Alternator for Vehicle

본 발명은 차량용 교류발전기에 관한 것으로서, 특히 차량용 교류발전기의 정류기 어셈블리에서 발생하는 열을 효과적으로 방열할 수 있도록 구성된 차량용 교류발전기의 엔드 커버에 대한 발명이다. The present invention relates to a vehicle alternator, and more particularly, to an end cover of a vehicle alternator configured to effectively dissipate heat generated from a rectifier assembly of a vehicle alternator.

도 1은 차량용 교류발전기에 대한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of an automotive alternator.

차량에는 각종 전기 및 전자기기가 장착되며, 이들에 안정적인 전력 공급을 수행하기 위하여 상기 배터리가 설치되고 있다. 상기 배터리는 충전된 상태에서 사용이 가능해지므로 전원이 소모될 때마다 가능한 신속하게 충전을 실시해야 한다. 상기 배터리의 충전을 위해 차량에 설치되는 발전기로는 통상적으로 '알터네이터'로 불리는 교류발전기가 있는데, 이는 엔진의 일 측에 인접하여 배치되는 교류식 발전기로서 기계식 에너지를 전기 에너지로 바꾸는 역할을 한다. 교류발전기는 엔진으로부터 공급되는 동력을 이용하여 전력을 발생시키고 발생된 전기에너지를 배터리에 충전하여 엔진의 점화, 조명 및 각종 전장품들의 동작을 위한 전력을 공급한다.Vehicles are equipped with a variety of electrical and electronic devices, the battery is installed to perform a stable power supply to them. Since the battery can be used in a charged state, it should be charged as soon as possible whenever power is consumed. As a generator installed in a vehicle for charging the battery, there is an alternator, commonly referred to as an alternator, which is an alternator disposed adjacent to one side of an engine and serves to convert mechanical energy into electrical energy. The alternator generates power using the power supplied from the engine and charges the generated electrical energy into the battery to supply power for operation of the engine's ignition, lighting, and various electrical appliances.

보다 구체적으로, 차량용 교류발전기(1)는 정류기 어셈블리(rectifier assembly, 10), 회전자 어셈블리(rotor assembly, 20), 고정자 어셈블리(stator assembly, 30), 레귤레이터 어셈블리(regulator, 40) 및 이들 구성을 전후방에서 고정 및 지지하는 교류발전기 하우징(50)과 엔진으로부터 회전동력을 전달받는 풀리(pulley, 60) 등을 포함하여 구성된다. More specifically, the vehicle alternator 1 includes a rectifier assembly 10, a rotor assembly 20, a stator assembly 30, a regulator assembly 40, and a configuration thereof. It includes an alternator housing 50 that is fixed and supported in front and rear, and a pulley 60 that receives rotational power from the engine.

구체적으로 회전자 어셈블리(20)는 원통형으로 형성되며, 2개의 자극편(claw pole)과 그 사이에 자리잡은 계자권선(코일)으로 이루어져 교류발전기를 움직이는데 필요한 회전 자기장을 생성한다. 고정자 어셈블리(30)는 회전자를 둘러싸는 다수의 권선 또는 다수의 얇은 철판을 성층한 철심으로 형성되어 회전 자기장과 동기하면서 교류를 발전하는 역할을 한다. 레귤레이터(40)는 발전기의 부하와 회전속도에 관계없이 발전기 전압을 균일하게 조정하는 전압조정기(voltage regulator) 역할을 수행한다. 그리고 정류기(10)는 교류를 직류로 정류하는 역할을 하는 전기적인 회로소자를 구비한 장치로서, 터미널, 다이오드 및 방열판을 포함하며 구성될 수 있다. 한편, 하우징(50)은 풀리(60) 측에 가까운 도면부호 50이 가리키는 부분의 프론트 하우징과 프론트 하우징의 반대편에 형성되는 리어 하우징으로 나눌 수 있다.Specifically, the rotor assembly 20 is formed in a cylindrical shape and consists of two claw poles and a field winding (coil) interposed therebetween to generate a rotating magnetic field necessary for moving the alternator. The stator assembly 30 is formed by laminating a plurality of windings or a plurality of thin iron plates surrounding the rotor to form a core to serve to generate alternating current while synchronizing with a rotating magnetic field. The regulator 40 serves as a voltage regulator for uniformly adjusting the generator voltage regardless of the load and the rotation speed of the generator. In addition, the rectifier 10 is a device having an electrical circuit element that serves to rectify alternating current into a direct current, and may include a terminal, a diode, and a heat sink. On the other hand, the housing 50 may be divided into a front housing of the portion indicated by the reference numeral 50 close to the pulley 60 side and a rear housing formed on the opposite side of the front housing.

최근에는 상기 정류기(10)의 정류효율을 더욱 높이기 위해 다이오드(diode)가 아닌 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor : 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터)을 이용하여 정류하는 방식이 개발되었다. MOSFET을 사용할 경우에는 드레인과 소스 사이에 나타나는 온 드레인 저항(On drain resistance)에 의해 전력 손실이 좌우되는데, 이때의 온 드레인 저항은 매우 낮기 때문에 MOSFET에 의한 전력손실은 순 바이어스시 턴온 전압 강하에 따른 다이오드의 전력손실에 비해 낮은 값을 갖게 되는 장점이 있다. Recently, in order to further increase the rectification efficiency of the rectifier 10, a method of rectifying using a metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET) instead of a diode has been developed. In case of using MOSFET, power loss depends on On drain resistance between drain and source. At this time, the on-drain resistance is very low, so power loss due to MOSFET is caused by the turn-on voltage drop at forward bias. It has the advantage of having a lower value than the power loss of the diode.

그런데 상기 MOSFET을 이용한 차량용 교류발전기의 경우, MOSFET이 과열되어 MOSFET을 사용하는 하우징 내 온도가 상승하여 임계점을 넘으면, MOSFET이 동작하지 않게 되는 문제가 발생하기도 한다. MOSFET을 포함한 하우징 내 열을 적절히 방열하지 못하면 정류 효율뿐만 아니라, 교류발전기의 전체 효율이 저하되는 문제로 이어진다.However, in the case of the automotive alternator using the MOSFET, when the MOSFET is overheated and the temperature in the housing using the MOSFET rises above the threshold, the MOSFET may not operate. Failure to properly dissipate the heat in the housing, including the MOSFETs, leads to a problem that not only the rectification efficiency but also the overall efficiency of the alternator.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 일 실시예를 통하여 정류기 하우징 내 열을 효과적으로 방열시키는 새로운 개념의 엔드 커버를 제안하고자 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and through one embodiment to propose a new concept of the end cover to effectively dissipate heat in the rectifier housing.

본 발명은 특히 정류소자로서 MOSFET을 활용한 정류기 어셈블리의 방열성능을 극대화한 엔드 커버에 대한 것이다. The present invention particularly relates to an end cover that maximizes the heat dissipation performance of a rectifier assembly using a MOSFET as a rectifier.

본 발명의 일 실시예에 따르면 교류발전기에서 생성되는 교류를 직류로 정류하는 정류기 어셈블리와 상기 정류기 어셈블리와 연계하여 유기된 전압을 균일하게 조정하는 레귤레이터 어셈블리를 포함하는 차량용 교류발전기로서, 상기 정류기 어셈블리의 위치를 특정 위치에 고정하는 역할과, 외부의 물리적인 충격으로부터 보호하는 역할을 하는 엔드 커버를 포함하되, 상기 엔드 커버에는 정류기 어셈블리의 방열판을 외부에 노출하도록 제1관통부가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 교류발전기를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, an alternator for a vehicle including a rectifier assembly for rectifying alternating current generated by an alternator with a direct current (DC) and a regulator assembly for uniformly adjusting the induced voltage in connection with the rectifier assembly. And an end cover which serves to fix the position to a specific position and protects it from external physical shocks, wherein the end cover has a first through part formed to expose the heat sink of the rectifier assembly to the outside. Provides an automotive alternator.

일 실시예에 따르면 상기 엔드 커버는 슬립링 엔드 커버인 것을 특징으로 할수 있다.According to one embodiment the end cover may be characterized in that the slip ring end cover.

일 실시예에 따르면 상기 정류기 어셈블리의 케이스가 내부에 기판, 회로소자 및 리드프레임을 각각 포함한 3개의 분리형 케이스로 이루어지면, 이에 대응하여 상기 엔드 커버의 제1관통부도 3개가 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the case of the rectifier assembly includes three separate cases each including a substrate, a circuit element, and a lead frame therein, three first through portions of the end cover may be formed correspondingly. Can be.

일 실시예에 따르면 상기 엔드 커버에는 상기 배터리 스터드 둘레를 감싸도록 스터드홀이 형성될 수 있다.According to an embodiment, a stud hole may be formed in the end cover to surround the battery stud.

일 실시예에 따르면 상기 엔드 커버에는 상기 레귤레이터 어셈블리의 방열판을 외부에 노출하도록 제2관통부가 형성될 수 있다.According to one embodiment, the end cover may be formed with a second through portion to expose the heat sink of the regulator assembly to the outside.

일 실시예에 따르면 상기 정류기 어셈블리와 제1관통부; 및 레귤레이터 어셈블리와 제2관통부의 사이의 틈을 메우도록, 상기 제1관통부 및 제2 관통부의 내측둘레로 실링이 형성될 수 있다.According to one embodiment the rectifier assembly and the first through; And a seal may be formed around an inner circumference of the first through part and the second through part so as to fill a gap between the regulator assembly and the second through part.

본 발명에 따르면 MOSFET이 구비된 정류기 어셈블리의 방열판이 위치하는 부분이 개구(Open)되는 엔드 커버를 제시하므로, 방열 효율을 향상시킬 수 있게 된다.According to the present invention, since the end cover in which the heat sink of the rectifier assembly having the MOSFET is located is opened, the heat dissipation efficiency can be improved.

정류기 어셈블리의 방열판이 위치하는 부분과, 아울러 레귤레이터 어셈블리의 방열판이 위치하는 부분만 개구(Open)시키고, 나머지 부분은 밀폐함으로써 교류발전기 내부에 흐르는 기체의 무질서한 분산은 최소화하되, 특정 부분으로만 기체의 흐름을 집중시킴으로써 방열성능을 극대화할 수 있게 된다.By opening only the part where the heat sink of the rectifier assembly is located and the part where the heat sink of the regulator assembly is located, and closing the remaining part, the disordered dispersion of gas flowing inside the alternator is minimized, but only the specific part By concentrating the flow, the heat dissipation performance can be maximized.

결과적으로 방열판의 방열 효율 증대를 통해 MOSFET과 MOSFET이 위치한 하우징 내 온도를 낮은 상태로 유지함으로써, 차량용 교류발전기의 발전효율을 증대시킬 수 있게 된다.As a result, the heat dissipation efficiency of the heat sink is increased to maintain the MOSFET and the temperature inside the housing where the MOSFET is located, thereby increasing the generation efficiency of the automotive alternator.

도 1은 차량용 교류발전기에 대한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 교류발전기의 내부 구성을 상면에서 바라본 모습을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정류기 어셈블리를 측면에서 바라본 모습을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방열판과 돌출부를 측면에서 바라본 모습을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드 커버를 상면에서 바라본 모습을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5의 엔드 커버에 대한 사시도이다.1 is a cross-sectional view of an automotive alternator.
2 is a view showing the internal configuration of the vehicle AC generator according to an embodiment of the present invention as viewed from the top.
Figure 3 is a view showing a side view of the rectifier assembly according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a side view of the heat sink and the protrusion according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view illustrating a top view of an end cover according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG.
6 is a perspective view of the end cover of FIG. 5.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 '차량용 교류발전기'를 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a vehicle alternator according to the present invention.

이하 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.The embodiments described below are provided to enable those skilled in the art to easily understand the technical spirit of the present invention, and the present invention is not limited thereto. In addition, matters represented in the accompanying drawings may be different from the form actually embodied in the schematic drawings in order to easily explain the embodiments of the present invention.

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. When a component is referred to as being connected or connected to another component, it is to be understood that although the component may be directly connected or connected to the other component, there may be other components in between.

그리고 여기서의 "연결"이란 일 부재와 타 부재의 직접적인 연결, 간접적인 연결을 포함하며, 접착, 부착, 체결, 접합, 결합 등 모든 물리적인 연결을 의미할 수 있다. In addition, the term "connection" herein includes direct connection and indirect connection between one member and another member, and may mean all physical connections such as adhesion, attachment, fastening, bonding, and coupling.

또한, 단순히 물리적인 연결뿐만 아니라 도전성 부재 간의 전기적인 연결도 의미할 수 있음을 유의해야 한다. In addition, it should be noted that not only a physical connection but also an electrical connection between the conductive members may be meant.

이하에서 사용하는 '제1, 제2' 등과 같은 표현은 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.Expressions such as 'first' and 'second' used below are expressions used only for distinguishing a plurality of components, and do not limit the order or other features between the components.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. The terms "comprises" or "having" are intended to mean that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features or numbers, It can be interpreted that steps, actions, components, parts or combinations thereof may be added.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 교류발전기의 내부 구성을 상면에서 바라본 모습을 나타내는 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정류기 어셈블리를 측면에서 바라본 모습을 나타내는 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방열판과 돌출부를 측면에서 바라본 모습을 나타내는 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드 커버를 상면에서 바라본 모습을 나타내는 도면이다. 도 6은 도 5의 엔드 커버에 대한 사시도이다.2 is a view showing the internal configuration of the vehicle AC generator according to an embodiment of the present invention as viewed from the top. Figure 3 is a view showing a side view of the rectifier assembly according to an embodiment of the present invention. 4 is a view showing a side view of the heat sink and the protrusion according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a view illustrating a top view of an end cover according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 6 is a perspective view of the end cover of FIG. 5.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 교류발전기는 교류발전기에서 생성되는 교류를 직류로 정류하는 정류기 어셈블리(10)와 상기 정류기 어셈블리(10)와 연계하여 유기된 전압을 균일하게 조정하는 레귤레이터 어셈블리(40)를 포함하는 차량용 교류발전기로서, 상기 정류기 어셈블리(10)의 위치를 특정 위치에 고정하는 역할과 함께 외부의 물리적인 충격으로부터 보호하는 역할을 하는 엔드 커버(200)를 포함한다.A vehicle AC generator according to an embodiment of the present invention, the rectifier assembly 10 for rectifying the alternating current generated by the alternator to a DC and the regulator assembly 40 for uniformly adjusting the induced voltage in connection with the rectifier assembly 10. An alternator for a vehicle including a) includes an end cover (200) which serves to fix the position of the rectifier assembly (10) at a specific position and to protect from external physical shocks.

본 발명의 일 실시예에 따른 정류기 어셈블리(10)는 동기 교류발전기(Synchronous Generator)가 정속도로 운전하여 일정 주파수의 교류전력을 발생할 때, 자계를 직류로 여자시키는 동기 정류기(Synchronous Rectifier) 어셈블리가 해당될 수 있다.The rectifier assembly 10 according to an embodiment of the present invention corresponds to a synchronous rectifier assembly for exciting a magnetic field when a synchronous alternator operates at a constant speed to generate a constant frequency AC power. Can be.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 정류기 어셈블리(10)는 내부에 정류소자로서 MOSFET이 구비된 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the rectifier assembly 10 according to an embodiment of the present invention may be characterized in that the MOSFET is provided as a rectifying device therein.

아울러, 정류기 어셈블리(10)는 각각의 어셈블리에 방열판이 형성된 3개의 케이스(100a, 100b, 100c) 분리형 정류기 어셈블리가 해당될 수 있다.In addition, the rectifier assembly 10 may correspond to the three case (100a, 100b, 100c) separate rectifier assembly is formed with a heat sink in each assembly.

정류기 어셈블리(10)는 도 3에 도시된 바와 같이 전체적으로 위/아래 대칭적으로 형성된 구조일 수 있다. 방열판은 정류기 어셈블리 케이스(100)의 상면과 하면에 각각 형성될 수 있다.The rectifier assembly 10 may be a structure formed symmetrically up and down as shown in FIG. 3. The heat sink may be formed on the upper and lower surfaces of the rectifier assembly case 100, respectively.

그리고 각 케이스(100a, 100b, 100c)에는 기판과 리드프레임 및 회로소자(MOSFET, Diode, IC 등)이 내설될 수 있으며, 실질적으로 동일한 기능을 갖는 3개의 케이스(100a, 100b, 100c)가 교류발전기 하우징(50)의 일 측에 배치된다. 3개의 케이스 분리형 정류기 어셈블리는 도 4에 도시된 바와 같이 열의 전도, 대류 및 복사에 따른 케이스 상호 간의 영향을 최소화하기 위해, 다소간 이격되어 배치됨이 바람직하다.In each case 100a, 100b, and 100c, a substrate, a lead frame, and a circuit element (MOSFET, diode, IC, etc.) may be internally installed, and three cases 100a, 100b, and 100c having substantially the same function may be alternatingly. It is disposed on one side of the generator housing 50. As shown in FIG. 4, the three case-separated rectifier assemblies are preferably spaced somewhat apart in order to minimize the effects between the cases due to heat conduction, convection and radiation.

여기서 각 케이스(100a, 100b, 100c)의 형상은 반드시 도면에 도시된 바에 한정되는 것은 아니며 내부에 회로소자 특히, 정류를 위한 핵심 요소인 6개의 MOSFET을 포함할 수 있고, 하우징 내부에서 대략 로터 샤프트의 일 측에 인접하여 안착될 수 있는 크기이면 족하다.Here, the shape of each case (100a, 100b, 100c) is not necessarily limited to what is shown in the drawings and may include six MOSFETs inside the circuit, in particular, a key element for commutation, and approximately the rotor shaft inside the housing It is sufficient if the size that can be seated adjacent to one side of.

각 케이스(100a, 100b, 100c)에는 방열판(110a, 110b, 110c)이 형성될 수 있다. 방열판(110a, 110b, 110c)은 케이스(100a, 100b, 100c) 내부의 열을 외부로 방출하기 위한 역할을 한다. 여기서 방열판(110a, 110b, 110c)에는 돌출부(111)가 형성되어 있는데, 이 돌출부(111)는 케이스 내부의 회로소자(MOSFET, IC)에서 발생되는 열을 케이스 외부로 효과적으로 방출시키기 위해 케이스의 외측방향으로 소정의 높이만큼 돌출형성되어 있다. 본 발명에서는 케이스에 방열판을 상면과 하면에 양면에 형성함으로써, 단면 방열판에 비해 방열효율을 극대화시킬 수도 있다. 여기서의 돌출부(111)는 측면에서 보아 경사가 급하고 대략 단부가 뾰족하도록 소정의 높이와 길이로 형성된 나사산(screw thread) 구조일 수 있다. Heat sinks 110a, 110b, and 110c may be formed in the cases 100a, 100b, and 100c, respectively. The heat sinks 110a, 110b, and 110c serve to discharge heat inside the cases 100a, 100b and 100c to the outside. The heat sinks 110a, 110b, and 110c are provided with protrusions 111. The protrusions 111 are formed on the outside of the case to effectively dissipate heat generated from circuit elements (MOSFETs and ICs) inside the case to the outside of the case. It protrudes by predetermined height in the direction. In the present invention, by forming the heat sink on both sides of the upper and lower surfaces in the case, it is possible to maximize the heat dissipation efficiency compared to the single-side heat sink. The protrusion 111 may be a screw thread structure formed at a predetermined height and length such that the inclined portion is steep and the end is sharply viewed from the side.

나아가, 돌출부(111)의 표면에는 방열 성능을 더욱 증대시키기 위한 복수의 요철이 형성될 수 있다. 다만, 요철은 특정 형상 및 높이와 위치로 한정되는 것은 아니고 다양하게 설정될 수 있으며 반드시 도면에 도시된 바에 한정되는 것은 아님을 유의해야 한다. 상기 요철은 방열판과 일체로 사출 성형되는 것이 제조상의 이점상 바람직하다. Furthermore, a plurality of irregularities may be formed on the surface of the protrusion 111 to further increase heat dissipation performance. However, it should be noted that the unevenness is not limited to a specific shape, height, and position, but may be variously set and is not necessarily limited to that shown in the drawings. The unevenness is preferably injection molded integrally with the heat sink in view of manufacturing advantages.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 방열판의 재질은 특정 재질로 한정되지는 않지만, 케이스 내부 회로소자의 열을 방출하기에 용이하도록 도전성이 높은 SUS재질인 것이 바람직하다.In addition, the material of the heat sink according to an embodiment of the present invention is not limited to a specific material, but is preferably made of SUS material having high conductivity to facilitate heat dissipation of the internal circuit devices.

본 발명의 주요 특징인 엔드 커버(200)에 대하여 상세히 설명하기로 한다.An end cover 200 which is a main feature of the present invention will be described in detail.

본 발명의 엔드 커버(200)는 정류기 어셈블리의 위치를 특정 위치에 고정하는 역할을 함과 동시에, 외부의 물리적인 충격으로부터 차량용 교류발전기 내부 구성을 보호하는 역할을 한다. The end cover 200 of the present invention serves to fix the position of the rectifier assembly at a specific position, and at the same time serves to protect the internal configuration of the vehicle alternator from physical shocks from the outside.

본 발명의 일 실시예에 따른 엔드 커버(200)는 차량용 교류발전기에서 슬립링 엔드 커버(Slip Ring End Cover, SRE Cover)가 해당될 수 있다. 즉, 차량용 교류발전기의 슬립링 엔드 부근에 부착되는 커버만을 그 대상으로 한정한다. The end cover 200 according to an embodiment of the present invention may correspond to a slip ring end cover (SRE cover) in the automotive alternator. That is, only the cover attached to the slip ring end of the vehicle alternator is limited to the object.

도 4를 참조하면, 본 발명의 엔드 커버(200)에는 정류기 어셈블리의 방열판(110a, 110b, 110c)을 외부에 노출하는 제1관통부(210a, 210b, 210c)가 형성된다. Referring to FIG. 4, first end portions 210a, 210b and 210c exposing the heat sinks 110a, 110b and 110c of the rectifier assembly to the outside are formed in the end cover 200 of the present invention.

만약, 상기 정류기 어셈블리의 케이스가 내부에 기판, 회로소자 및 리드프레임을 각각 포함한 3개의 분리형 케이스로 이루어지면, 이에 대응하여 엔드 커버(200)의 제1관통부(210a, 210b, 210c)도 3개 형성된다.If the case of the rectifier assembly is composed of three separate cases each including a substrate, a circuit element, and a lead frame therein, correspondingly, the first through portions 210a, 210b, and 210c of the end cover 200 are also illustrated in FIG. Dogs are formed.

제1관통부(210a, 210b, 210c)의 갯수는 정류기 어셈블리의 분리형 케이스의 갯수와 동일하며, 그 크기 및 형상은 분리형 케이스의 크기 및 형상에 대응하여 형성된다. 분리형 케이스에 형성된 방열판이 외부로 전부 노출될 수 있도록 개구된 것이면 족하다.The number of the first through portions 210a, 210b, and 210c is the same as the number of separate cases of the rectifier assembly, and the size and shape thereof are formed corresponding to the size and shape of the separate cases. The heat sink formed in the detachable case may be opened so that it can be exposed to the outside.

교류발전기에는 하우징의 측면으로부터 외기를 유입시켜 교류발전기를 냉각시키는데, 이곳 교류발전기 하우징의 내부에 흐르는 기체의 흐름이 특정방향으로만 제한하는 것이 방열 효율 향상에 있어서 바람직하다. 따라서, 하우징 내부에 흐르는 기체를 제1관통부(210a, 210b, 210c) 방향으로 흐르도록 하고, 제1관통부(210a, 210b, 210 )에 상기 정류기 어셈블리의 각 케이스(100a, 100b, 100c) 들을 위치시키면, 방열 효율을 극대화할 수 있다. 참고로 하우징 내부에 흐르는 기체를 제1관통부(210a, 210b, 210c) 방향으로 흐르게 하기 위한 방안으로는 케이스 아래에 위치하게 되는 히트싱크, 인슐레이터, 하우징 측면의 형상을 제1관통부(210a, 210b, 210c)를 대향하는 방향을 제외하고 밀폐시키는 것이 있다.The alternator cools the alternator by introducing external air from the side of the housing. It is preferable to limit the flow of gas flowing inside the alternator housing only in a specific direction in improving heat dissipation efficiency. Therefore, the gas flowing inside the housing flows in the direction of the first through portions 210a, 210b and 210c, and the casings 100a, 100b and 100c of the rectifier assembly are connected to the first through portions 210a, 210b and 210. Can be placed to maximize heat dissipation efficiency. For reference, a method for flowing the gas flowing inside the housing in the direction of the first through portions 210a, 210b, and 210c may include a shape of a heat sink, an insulator, and a side surface of the housing disposed under the case. There is a sealing except for the opposite directions of 210b and 210c.

한편, 본 발명의 엔드 커버(200)에는 상기 배터리 스터드의 둘레를 감싸도록 스터드홀(211)이 형성될 수 있다. Meanwhile, a stud hole 211 may be formed in the end cover 200 of the present invention so as to surround the battery stud.

배터리 스터드(B+)는 로터축과 나란한 방향으로 형성되며 엔드 커버(200)가 조립된 방향으로 수직으로 돌출되는 형상이다. 배터리 스터드는 일반적으로 차량용 교류발전기에서 생성된 전력을 배터리로 보내기 위해 케이블을 통해 배터리와 연결된다. 여기서 배터리 스터드는 통상 나사산이 형성되어 스터드홀과 치합되는 구조를 이룬다. 따라서, 스터드홀이 형성된 상태에서, 엔드 커버(200)가 상기 배터리 스터드에 안착되면 제1관통부(210a, 210b, 210c)에 정류기 어셈블리의 방열판을 수용한 상태에서 더욱 견고하게 정류기 어셈블리의 위치를 고정할 수 있게 된다.The battery stud B + is formed in a direction parallel to the rotor shaft and protrudes vertically in the direction in which the end cover 200 is assembled. Battery studs are typically connected to the battery via cables to send power generated by the automotive alternator to the battery. Here, the battery stud is usually formed with a thread is formed to engage the stud hole. Therefore, when the end cover 200 is seated on the battery stud in the state where the stud hole is formed, the position of the rectifier assembly is more firmly maintained when the heat sink of the rectifier assembly is accommodated in the first through parts 210a, 210b, and 210c. I can fix it.

그리고 엔드 커버(200)에는 핀홀(211)이 형성될 수 있다. 여기서 핀홀(211)은 도2에 도시된 핀(pin)의 둘레를 감싸는 구성으로서 히트싱크로부터 연장되는 구성이다. 교류발전시의 진동으로부터 엔드 커버(200)와 히트싱크를 더욱 견고하게 고정시키기 위해 마련된다. In addition, a pinhole 211 may be formed in the end cover 200. In this case, the pinhole 211 extends from the heat sink as a configuration surrounding the circumference of the pin shown in FIG. 2. It is provided to fix the end cover 200 and the heat sink more firmly from vibration during alternating current generation.

본 발명의 일 실시예에 따른 엔드 커버(200)는 레귤레이터 어셈블리(40)의 방열판을 외부에 노출하도록 제2관통부(220)를 형성할 수도 있다.End cover 200 according to an embodiment of the present invention may form a second through-hole 220 to expose the heat sink of the regulator assembly 40 to the outside.

참고로, 레귤레이터 어셈블리(40)는 상기 정류기 어셈블리(10)와 협동하여 발전기의 부하와 회전속도에 관계없이 발전기 전압을 균일하게 조정하는 전압조정기(voltage regulator) 역할을 하는 것으로서, 전압조정의 주된 목적은 전압맥동에 의한 전기장치의 기능장애 방지와 각종 전기부품을 과부하로부터 보호하는 것에 있다. 이 또한 정류기 어셈블리와 마찬가지로 교류발전기 하우징에 수납되어 컴팩트하게 조립되고 있다. 장착방식에 따라 브러시 홀더와 일체식이거나 분리연결된 방식 등이 있다. For reference, the regulator assembly 40 serves as a voltage regulator for coordinating with the rectifier assembly 10 to uniformly adjust the generator voltage irrespective of the load and the rotational speed of the generator. The purpose of the present invention is to prevent malfunction of electrical devices by voltage pulsation and to protect various electrical components from overload. Like the rectifier assembly, it is also housed in an alternator housing and is compactly assembled. Depending on the mounting method, the brush holder may be integrated or separated.

레귤레이터 어셈블리(40)의 방열판에도 돌출부(111)가 형성될 수 있는데 여기서의 돌출부(111) 역시 측면에서 보아 경사가 급하고 대략 단부가 뾰족하도록 소정의 높이와 길이로 형성된 나사산 구조일 수 있다. 돌출부(111)의 표면에는 방열 성능을 더욱 증대시키기 위한 복수의 요철이 형성될 수도 있으며, 이 요철은 특정 형상 및 높이와 위치로 한정되는 것은 아니고 다양하게 설정될 수 있다. 또한, 상기 요철은 돌출부(111)와 일체로 사출 성형되는 것이 제조상의 이점상 바람직하다.The protrusion 111 may also be formed on the heat sink of the regulator assembly 40. The protrusion 111 may also have a thread structure formed to have a predetermined height and length such that the inclination is steep and the end is sharply viewed from the side. A plurality of unevenness may be formed on the surface of the protrusion 111 to further increase heat dissipation performance, and the unevenness is not limited to a specific shape, height, and position, but may be variously set. In addition, the unevenness is preferably injection molded integrally with the protrusion 111 in view of manufacturing advantages.

제2관통부(220)는 제1관통부(210a, 210b, 210c)와는 별개로 형성되는 구성으로서, 그 크기 및 형상은 상기 레귤레이터 어셈블리(40)의 방열판의 크기 및 형상에 따라 좌우된다. 도면에 도시된 바와 같이 제2관통부 또한 복수개가 형성될 수 있으며, 여기서 제2관통부 각각의 크기는 제1관통부(210a, 210b, 210c) 각각의 크기보다는 작게 형성될 수 있다.The second through part 220 is formed separately from the first through parts 210a, 210b, and 210c, and its size and shape depend on the size and shape of the heat sink of the regulator assembly 40. As shown in the figure, a plurality of second through-holes may also be formed, where the size of each of the second through-holes may be smaller than the size of each of the first through-holes 210a, 210b and 210c.

교류발전기 하우징에 수용되는 각 구성요소들은 내부에 흐르는 기체가 상기 제1관통부(210a, 210b, 210c)와 제2관통부(220) 방향을 대향하여 흐를 수 있도록 배치된다. 그리고 제1관통부(210a, 210b, 210c)와 제2관통부(220)에 수용되어 외부로 노출되는 정류기 어셈블리(10)와 레귤레이터 어셈블리(40)의 방열판에서는 내부 IC 또는 MOSFET에 의해 발생하는 열을 하우징 내부에 흐르는 기체 또는 하우징 바깥쪽으로 보다 적극적으로 열을 방출할 수 있게 됨으로써, 종래의 차량용 교류발전기에 비해 뛰어난 방열효율을 얻게 된다. Each component accommodated in the alternator housing is disposed such that gas flowing therein may flow in a direction opposite to the direction of the first through portions 210a, 210b and 210c and the second through portion 220. In the heat sinks of the rectifier assembly 10 and the regulator assembly 40 which are accommodated in the first through portions 210a, 210b, and 210c and the second through portion 220 and exposed to the outside, heat generated by an internal IC or MOSFET may be used. By more actively dissipating heat to the gas flowing inside the housing or to the outside of the housing, it is possible to obtain excellent heat dissipation efficiency compared to the conventional automotive alternator.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 교류발전기는 상기 정류기 어셈블리(10)와 제1관통부(210a, 210b, 210c); 및 레귤레이터 어셈블리(40)와 제2관통부(220)의 사이의 틈을 메우도록, 상기 제1관통부(210a, 210b, 210c) 및 제2 관통부(220)의 내측 둘레로 실링(sealing)이 형성될 수 있다. 실링은 탄성을 갖는 소재이거나, 비활성 및 내열성, 비점착성, 우수한 절연 안정성, 낮은 마찰계수를 갖는 테프론과 같은 소재로 형성될 수 있다.On the other hand, the vehicle AC generator according to an embodiment of the present invention the rectifier assembly 10 and the first through portion (210a, 210b, 210c); And sealing around the inner circumference of the first through portions 210a, 210b, 210c and the second through portion 220 to fill the gap between the regulator assembly 40 and the second through portion 220. This can be formed. The seal may be a material having elasticity or may be formed of a material such as Teflon having inertness and heat resistance, non-tackiness, excellent insulation stability, and low coefficient of friction.

상기한 내용을 종합하면, 본 발명에 따른 차량용 교류발전기는 MOSFET이 구비된 정류기 어셈블리의 방열판이 위치하는 부분이 개구(Open)되는 엔드 커버를 제시하여, 방열 효율을 향상시킬 수 있게 된다. 결과적으로 방열파의 방열 효율 증대를 통해 MOSFET과 MOSFET이 위치한 하우징 내 온도를 낮은 상태로 유지함으로써, 차량용 교류발전기의 발전효율을 증대시킬 수 있게 된다.In summary, the automotive alternator according to the present invention may provide an end cover in which a portion in which a heat sink of a rectifier assembly having a MOSFET is located is opened, thereby improving heat dissipation efficiency. As a result, the heat dissipation efficiency of the heat wave can be increased to maintain the MOSFET and the temperature inside the housing where the MOSFET is located, thereby increasing the power generation efficiency of the automotive alternator.

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. This specification is not intended to limit the invention by the specific terms presented. Therefore, although the present invention has been described in detail with reference to the embodiments described above, those skilled in the art to which the present invention pertains will not be deemed to be an embodiment of the present invention without departing from the scope of the present invention. Modifications, changes and variations may be made.

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.The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts are included in the scope of the present invention. Should be.

10 : 정류기 어셈블리
20 : 회전자 어셈블리
30 : 고정자 어셈블리
40 : 레귤레이터 어셈블리
100a, 100b, 100c : 케이스
210a, 210b, 210c : 제1관통부
211 : 스터드홀
212 : 핀홀
220 : 제2관통부10: rectifier assembly
20: rotor assembly
30: stator assembly
40: regulator assembly
100a, 100b, 100c: case
210a, 210b, 210c: first through part
211 stud hole
212: pinhole
220: second through part

Claims

A rectifier assembly for rectifying the alternating current generated by the alternator with a direct current (DC)
An automotive alternator including a regulator assembly for uniformly adjusting a induced voltage in association with the rectifier assembly,
Includes an end cover for fixing the position of the rectifier assembly in a specific position, and serves to protect from external physical impact,
In the end cover is a vehicle alternator having a first through portion formed so as to expose the heat sink of the rectifier assembly to the outside,
The end cover further includes a second through portion to expose the heat sink of the regulator assembly to the outside,
In the vehicle alternator, an alternator for a vehicle is disposed such that each component accommodated in the housing is disposed so that gas flowing therein may flow in a direction in which the first through portion and the second through portion are formed.
The heat sink is,
It is formed on the upper and lower surfaces of the housing,
It includes a plurality of protrusions of the thread structure protruding a predetermined height in the outer direction of the housing,
A surface of the protrusion is formed with a plurality of irregularities injection molded integrally with the heat sink,
Automotive alternator.

The method of claim 1,
The end cover is a vehicle alternator, characterized in that the slip ring end cover.

The method of claim 1,
When the case of the rectifier assembly is composed of three separate cases each containing a substrate, a circuit element and a lead frame,
Correspondingly, three first through-holes of the end cover are formed.

The method of claim 1,
The end cover is a vehicle alternator, characterized in that the stud hole is formed to surround the battery stud.

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The method of claim 1,
The rectifier assembly and a first through part; And a sealing is formed around the inner side of the first through part and the second through part so as to fill the gap between the regulator assembly and the second through part.