KR20180073342A

KR20180073342A - Alternator for Vehicle

Info

Publication number: KR20180073342A
Application number: KR1020160177081A
Authority: KR
Inventors: 김승준; 이근환
Original assignee: 이래에이엠에스 주식회사
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2016-12-22
Publication date: 2018-07-02
Anticipated expiration: 2036-12-22
Also published as: KR102063994B1

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.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automotive alternator, and more particularly, to an end cover for 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, there is provided a vehicular alternator including a rectifier assembly for rectifying an AC generated in an alternator to a direct current and a regulator assembly for uniformly adjusting an induced voltage in association with the rectifier assembly, And a first penetrating portion is formed on the end cover so as to expose a heat radiating plate of the rectifier assembly to the outside. And an AC generator for a vehicle.

Description

[0001] Alternator for Vehicle [0002]

본 발명은 차량용 교류발전기에 관한 것으로서, 특히 차량용 교류발전기의 정류기 어셈블리에서 발생하는 열을 효과적으로 방열할 수 있도록 구성된 차량용 교류발전기의 엔드 커버에 대한 발명이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automotive alternator, and more particularly, to an end cover for an automotive alternator configured to effectively dissipate heat generated from a rectifier assembly of an automotive alternator.

도 1은 차량용 교류발전기에 대한 단면도이다. 1 is a sectional view of a vehicle 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.Various electric and electronic devices are mounted on a vehicle, and the battery is installed to perform stable power supply to the vehicle. Since the battery can be used in a charged state, the battery must be charged as soon as power is consumed. The alternator installed in the vehicle for charging the battery typically includes an alternator called an alternator. The alternator is disposed adjacent to one side of the engine, and serves to convert mechanical energy into electrical energy. The alternator generates electric power by using the power supplied from the engine and charges the battery with the generated electric energy to supply electric power for ignition of the engine, illumination, and operation of various electric components.

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 automotive alternator 1 includes a rectifier assembly 10, a rotor assembly 20, a stator assembly 30, a regulator assembly 40, An alternator housing 50 fixed and supported at front and rear sides, and a pulley 60 receiving 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 comprises two claw poles and a field winding (coil) interposed therebetween to generate a rotating magnetic field required to move the alternator. The stator assembly 30 is formed of a plurality of windings surrounding a rotor or a plurality of iron plates laminated on a thin steel plate, and serves to generate alternating current in synchronism with the rotating magnetic field. The regulator 40 serves as a voltage regulator that uniformly adjusts the generator voltage irrespective of the load and rotational speed of the generator. The rectifier (10) is an apparatus having an electric circuit element serving to rectify an alternating current into a direct current, and may include a terminal, a diode, and a heat sink. On the other hand, the housing 50 can be divided into a front housing 50 and a rear housing 50 opposite to the pulley 60 side.

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. In recent years, a rectifying method using a metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET) instead of a diode has been developed in order to further improve the rectifying efficiency of the rectifier 10. When MOSFET is used, power dissipation depends on on drain resistance between drain and source. Since the on-drain resistance is very low at this time, power loss by MOSFET is due to turn-on voltage drop Which is lower 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 temperature of the housing using the MOSFET rises due to the overheat of the MOSFET, if the temperature rises above the critical point, the MOSFET may not operate. Failure to adequately dissipate the heat in the housing including the MOSFET leads to a problem of 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.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been devised to solve the problems described above, and it is an object of the present invention to provide a novel concept of an end cover for effectively dissipating heat in a rectifier housing through an embodiment.

본 발명은 특히 정류소자로서 MOSFET을 활용한 정류기 어셈블리의 방열성능을 극대화한 엔드 커버에 대한 것이다. The present invention particularly relates to an end cover maximizing the heat radiation 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, there is provided a vehicular alternator including a rectifier assembly for rectifying an AC generated by an alternator to a direct current and a regulator assembly for uniformly adjusting an induced voltage in association with the rectifier assembly, And the end cover has a first penetrating portion formed on the end cover so as to expose a heat radiating plate of the rectifier assembly to the outside, An automotive alternator is provided.

일 실시예에 따르면 상기 엔드 커버는 슬립링 엔드 커버인 것을 특징으로 할수 있다.According to one embodiment, the end cover may be a 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, when the case of the rectifier assembly is formed of three separate cases each including a substrate, a circuit element and a lead frame, three first through holes of the end cover are formed .

일 실시예에 따르면 상기 엔드 커버에는 상기 배터리 스터드 둘레를 감싸도록 스터드홀이 형성될 수 있다.According to one embodiment, the end cover may be formed with a stud hole 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 penetrating portion to expose a heat radiating plate 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 penetrating portion; And a sealing may be formed around the inner periphery of the first penetration portion and the second penetration portion to fill a gap between the regulator assembly and the second penetration portion.

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 with the MOSFET is located is opened, heat radiation 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.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 is opened and the remaining part is closed to minimize the disordered dispersion of the gas flowing inside the alternator, 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, by increasing the heat dissipation efficiency of the heat sink, it is possible to increase the power generation efficiency of the automotive alternator by keeping the temperature inside the housing where the MOSFET and the MOSFET are located low.

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 sectional view of a vehicle alternator.
FIG. 2 is a top view of an internal structure of an automotive alternator according to an embodiment of the present invention. FIG.
3 is a side view of a rectifier assembly according to an embodiment of the present invention.
4 is a side view of a heat sink and a protrusion according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing an end cover according to an embodiment of the present invention viewed from above.
Figure 6 is a perspective view of the end cover of Figure 5;

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

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 so that those skilled in the art can easily understand the technical idea of the present invention, and thus the present invention is not limited thereto. In addition, the matters described in the attached drawings may be different from those actually implemented by the schematic drawings to easily describe 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. It is to be understood that when an element is referred to as being connected or connected to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but it is to be understood that there may be other elements 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. The term "connection" as used herein means a direct connection or indirect connection between one member and another member, and may refer to all physical connections such as adhesion, attachment, fastening, bonding, and bonding.

또한, 단순히 물리적인 연결뿐만 아니라 도전성 부재 간의 전기적인 연결도 의미할 수 있음을 유의해야 한다. It should also be noted that not only physical connections but also electrical connections between conductive members may be implied.

이하에서 사용하는 '제1, 제2' 등과 같은 표현은 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.The expression 'first, second, or the like' used below is used only for distinguishing a plurality of configurations, and does not limit the order or other features among the configurations.

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.The singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. Means that a feature, number, step, operation, element, component, or combination of features described in the specification is meant to imply the presence of one or more other features, A step, an operation, an element, a component, or a combination thereof.

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.FIG. 2 is a top view of an internal structure of an automotive alternator according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a side view of a rectifier assembly according to an embodiment of the present invention. 4 is a side view of a heat sink and a protrusion according to an embodiment of the present invention. 5 is a view showing an end cover according to an embodiment of the present invention viewed from above. Figure 6 is a perspective view of the end cover of Figure 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.The automotive alternator according to an embodiment of the present invention includes a rectifier assembly 10 for rectifying the AC generated in the alternator to a direct current and a regulator assembly 40 for uniformly adjusting the induced voltage in conjunction with the rectifier assembly 10 And an end cover 200 that serves to fix the position of the rectifier assembly 10 to a specific position and to protect the rectifier assembly 10 from external physical impacts.

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 is a rectifier assembly in which a synchronous rectifier assembly that excites a magnetic field to DC when a synchronous generator operates at a constant speed and generates AC power of a certain frequency .

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 include a MOSFET as a rectifier.

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 three cases 100a, 100b, and 100c separate rectifier assemblies in which a heat sink is formed 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 have a structure symmetrically formed upward / downward as a whole as shown in FIG. The heat sink may be formed on the top and bottom 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.The case 100a, 100b or 100c can be provided with a substrate, a lead frame and circuit elements (MOSFET, diode, IC, etc.), and three cases 100a, 100b and 100c, Is disposed on one side of the generator housing (50). Preferably, the three case separate rectifier assemblies are spaced apart somewhat to minimize the effect of case mutuality upon conduction, convection and radiation of heat as shown in Fig.

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.The shape of each of the cases 100a, 100b, and 100c is not limited to that shown in the drawings, and may include six MOSFETs as a core element for circuit elements, particularly rectification, It is sufficient that it can be seated adjacently to one side of the frame.

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 respective cases 100a, 100b, and 100c. The heat sinks 110a, 110b, and 110c serve to discharge the heat inside the cases 100a, 100b, and 100c to the outside. The heat radiating plates 110a, 110b and 110c are formed with protrusions 111. The protrusions 111 are formed on the outer side of the case to effectively dissipate the heat generated in the circuit elements (MOSFET, IC) Direction by a predetermined height. According to the present invention, the heat radiating plate is formed on both the upper and lower surfaces of the case, thereby maximizing the heat radiation efficiency as compared with the heat radiating plate. The projecting portion 111 may be a screw thread structure formed to have a predetermined height and length so as to have a sharp slope and a sharp tip when 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 protrusions and protrusions for further enhancing the heat radiation performance may be formed on the surface of the protrusion 111. However, it should be noted that the concavities and convexities are not limited to specific shapes and heights and positions, and may be variously set, and are not necessarily limited to those shown in the drawings. It is advantageous in terms of manufacturing that the irregularities are injection-molded integrally with the heat sink.

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 it is preferable that the heat sink is made of a highly conductive SUS material so as to easily discharge heat of the internal circuit elements of the case.

본 발명의 주요 특징인 엔드 커버(200)에 대하여 상세히 설명하기로 한다.The end cover 200, which is a main feature of the present invention, will now 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 to a specific position and to protect the internal structure of the automotive alternator from external physical impacts.

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 be a Slip Ring End Cover (SRE Cover) in an automotive alternator. That is, only the cover attached near the slip ring end of the automotive 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, the end cover 200 of the present invention is formed with first through holes 210a, 210b and 210c for exposing the heat sinks 110a, 110b and 110c of the rectifier assembly to the outside.

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 includes three separate cases each including a substrate, a circuit element, and a lead frame, the first through holes 210a, 210b, and 210c of the end cover 200 correspond to FIG. 3 Respectively.

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-holes 210a, 210b, 210c is equal to the number of the separable case of the rectifier assembly, and the size and shape thereof are formed corresponding to the size and shape of the separable case. It is sufficient that the heat radiating plate formed in the separable case is opened so as to be entirely 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.In the alternator, the outside air flows from the side surface of the housing to cool the alternator, and the flow of the gas flowing into the alternator housing is limited only in a specific direction. Accordingly, the gas flowing inside the housing flows in the direction of the first through holes 210a, 210b, and 210c and the first through holes 210a, 210b, and 210 are formed in the respective cases 100a, 100b, and 100c of the rectifier assembly, The heat radiation efficiency can be maximized. As a method for flowing the gas flowing in the housing in the direction of the first penetrations 210a, 210b and 210c, the shapes of the side surfaces of the heat sink, the insulator and the housing, which are located below the case, 210b, 210c except for the facing direction.

한편, 본 발명의 엔드 커버(200)에는 상기 배터리 스터드의 둘레를 감싸도록 스터드홀(211)이 형성될 수 있다. In the meantime, the end cover 200 of the present invention may be formed with a stud hole 211 to surround the periphery of 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 axis and has a shape vertically protruding in a direction in which the end cover 200 is assembled. The battery stud is typically connected to the battery via a cable to send the power generated by the vehicle alternator to the battery. Here, the battery stud has a structure in which a thread is usually formed and engaged with 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 held in the first through holes 210a, 210b and 210c while the heat sink of the rectifier assembly is received So that it can be fixed.

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. A pinhole 211 may be formed in the end cover 200. Here, the pinhole 211 is configured so as to extend from the heat sink as a constitution surrounding the pin shown in Fig. And is provided for more firmly fixing the end cover 200 and the heat sink from the vibration at the time of AC generation.

본 발명의 일 실시예에 따른 엔드 커버(200)는 레귤레이터 어셈블리(40)의 방열판을 외부에 노출하도록 제2관통부(220)를 형성할 수도 있다.The end cover 200 according to an embodiment of the present invention may form the second penetration part 220 so as 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 that cooperates with the rectifier assembly 10 to uniformly adjust the generator voltage regardless of the load and rotation speed of the generator. Is to prevent malfunction of the electric device due to voltage pulsation and to protect various electric parts from overload. Like the rectifier assembly, it is housed in the alternator housing and is compactly assembled. Depending on the mounting method, the brush holder may be integrally or separately connected.

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 protrusions 111 may also be formed on the heat sink of the regulator assembly 40. The protrusions 111 may have a threaded structure formed to have a predetermined height and length so as to have a sharp slope and a sharp tip when viewed from the side. A plurality of concavities and convexities may be formed on the surface of the protruding portion 111 to further enhance the heat radiation performance. The concavities and convexities are not limited to specific shapes, heights and positions, and may be variously set. In addition, it is advantageous in terms of manufacturing that the irregularities are injection-molded integrally with the protruding portion 111.

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 size and shape of the second through-hole 220 are different from those of the first through-holes 210a, 210b, and 210c, depending on the size and shape of the heat sink of the regulator assembly 40. As shown in the drawing, a plurality of second penetrations may also be formed, wherein the size of each of the second penetrations may be smaller than the size of each of the first penetrations 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 flows in a direction opposite to the first through-holes 210a, 210b, and 210c and the second through-hole 220. In the heat sink of the rectifier assembly 10 and the regulator assembly 40 accommodated in the first through holes 210a, 210b and 210c and the second through hole 220 and exposed to the outside, heat generated by the internal IC or MOSFET Heat can be more positively discharged to the outside of the housing or the gas flowing inside the housing, thereby achieving an excellent heat radiation efficiency as compared with 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.Meanwhile, the automotive alternator according to an embodiment of the present invention includes the rectifier assembly 10 and the first penetrations 210a, 210b, and 210c; 210b and 210c and the second penetrating portion 220 so as to fill the gap between the regulator assembly 40 and the second penetrating portion 220. The first penetrating portions 210a, Can be formed. The sealing may be made of a material having elasticity, or a material such as Teflon, which has inertness and heat resistance, non-stickiness, 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.According to the present invention, the automotive alternator according to the present invention can improve the heat dissipation efficiency by providing an end cover having a portion where the heat sink of the rectifier assembly having the MOSFET is located. As a result, by increasing the heat dissipation efficiency of the heat radiation wave, the temperature inside the housing where the MOSFET and the MOSFET are located is maintained at a low level, so that the power generation efficiency of the automotive alternator can be increased.

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. The present specification is not intended to limit the present invention by the specific terms given. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Modifications, alterations, and modifications can 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 defined by the appended claims rather than the foregoing description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalents thereof are deemed to be included in the scope of the present invention. .

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:
211: Stud hole
212: Pinhole
220: second through-hole

Claims

A rectifier assembly rectifying the alternating current generated by the alternator to a direct current
And a regulator assembly that uniformly adjusts the induced voltage in conjunction with the rectifier assembly,
And an end cover that serves to fix the position of the rectifier assembly to a specific position and to protect the rectifier assembly from external physical impact,
Wherein the end cover is formed with a first penetrating portion to expose a heat radiating plate of the rectifier assembly to the outside.

The method according to claim 1,
Wherein the end cover is a slip ring end cover.

The method according to claim 1,
If the case of the rectifier assembly comprises three separate cases each including a substrate, a circuit element, and a lead frame inside,
And three corresponding first penetrating portions of the end cover are formed correspondingly.

The method according to claim 1,
And the end cover is formed with a stud hole to surround the battery stud.

The method according to claim 1,
And a second penetrating portion is formed on the end cover to expose a heat radiating plate of the regulator assembly to the outside.

The method according to claim 1,
The rectifier assembly and the first penetrating portion; And a seal is formed around an inner periphery of the first penetration portion and the second penetration portion to fill a gap between the regulator assembly and the second penetration portion.