KR101737150B1 - 자석 및 여자 코일용 절연체를 구비한 클로 로터, 및 이러한 로터를 갖춘 회전 전기 기계 - Google Patents

Abstract

클로 로터(2)는 축대칭의 축(X-X)과, 코어와 치형부(9)를 갖는 2개의 마그넷 휠과, 상기 코어 위에 장착되는 계자 코일(10)을 위한 절연체(11')와, 일방 및 타방의 마그넷 휠에 속한 2개의 인접한 치형부(9)들 사이에 장착된 영구자석을 포함하고, 절연체(11')는 허브와 허브(110)의 각 단부의 플랜지를 포함하고, 각각의 플랜지는 치형부(9)의 경사진 내주연(90)과 결합하기 위한 복수의 돌출 페틀을 갖는다. 영구자석(38)에 대응하는 플랜지(120)의 적어도 일부의 페틀은 복수의 부분, 즉, 해당 마그넷 휠(8)의 치형부의 내주연(90)과 결합하기 위한 메인 페틀(121a)과, 반경방향에서 보았을 때, 상기 메인 페틀보다 낮은 적어도 하나의 횡방향 이차 페틀(121b)로 분할된다. 상기 회전 전기 기계는 이러한 로터를 포함한다. 본 발명은 차량의 얼터네이터 또는 얼터네이터-스타터용 클로 모터에서 유용한다.

Description

자석 및 여자 코일용 절연체를 구비한 클로 로터, 및 이러한 로터를 갖춘 회전 전기 기계{CLAW ROTOR PROVIDED WITH FIELD COIL INSULATION AND MAGNETS, AND ROTATING ELECTRICAL MACHINE PROVIDED WITH SUCH A ROTOR}

본 발명은 영구자석 및 여자 코일용 절연체를 구비한 클로 로터(claw rotor), 및 이러한 종류의 로터를 갖춘 회전 전기 기계에 관한 것이다.

수많은 회전 전기 기계가, 영구자석 및 여자 코일용 절연체를 구비한 클로 로터를 갖추고 있다.

도 1에서는, 이하, 특히 차량용인, 소형 다상 얼터네이터 형태인 이러한 유형의 기계를 설명한다. 이 얼터네이터는 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환하며, 또한 역행도 가능하다. 이러한 종류의 가역 얼터네이터는 얼터네이터-스타터로서 알려져 있으며, 여타의 실시형태에 따라서는, 특히 차량의 열 원동기를 시동하기 위해, 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환한다.

이 얼터네이터는 실질적으로 하우징(1)과, 당해 하우징 내부에, 샤프트(3)와 직접 또는 간접적으로 일체적으로 회전하는 클로 로터(2)와, 작은 공기 간극의 존재하에 상기 로터를 둘러싸는 스테이터(4)를 포함한다. 샤프트(3)의 축 X-X는 당해 회전 전기 기계의 회전 및 축대칭의 축을 구성하며, 따라서 로터(2)의 축을 구성한다. 이하 설명에서는, 반경방향, 횡방향 및 축방향 배향은 이 축 X-X에 관한 것으로 생각한다.

스테이터(4)는, 당해 스테이터의 페이즈(phase)에 적합한 노치 절연체를 구비한, 이 경우에는 반 밀폐형(semi-closed type)인, 노치가 구비된 플레이트의 세트의 형태인 몸체를 포함하는데, 그 각각은 상기 스테이터의 몸체에 있는 노치를 관통하는 적어도 하나의 권선을 포함하며, 당해 스테이터의 몸체의 양측부에서 시뇽(chignon)(5)을 형성한다.

상기 권선은, 예컨대, 에나멜로 피복된 연속 와이어로부터 얻어지거나, 또는 예컨대, 용접에 의해 서로 접속된 핀과 같은 바(bar) 형태의 도전성 요소로부터 얻어진다.

이들 권선은, 예컨대, 별 또는 삼각형 형태로 연결된 3상 권선이며, 그 출력은, 특히 예컨대 문헌 FR A 2 745 445(US A 6 002 219)에 기재된 바와 같은 얼터네이터-스타터가 관련될 경우에, MOSFET 형태의 트랜지스터나 다이오드 등의 정류 소자를 포함하는 적어도 하나의 정류기 브릿지에 연결된다.

페이즈의 수는 적용예에 좌우되며, 3보다 클 수 있으며, 문헌 EP 0 881 752에서와 같이 1개 또는 2개의 정류기 브리지가 제공될 수 있다.

클로 로터(2)(도 1 및 도 2)는, 축방향으로 병치되며 환 형상을 지닌 2개의 마그넷 휠(7, 8)을 포함한다. 각각의 휠(7, 8)은, 사다리꼴 형태이며 축방향 배향의 치형부(teeth; 9)를 갖는 그 외주연 상에 구비된 횡방향 배향의 플랜지를 갖는다. 일방의 마그넷 휠의 치형부가 타방의 마그넷 휠의 두 인접한 치형부(9) 사이에 존재하는 간극으로 삽입되어, 마그넷 휠의 치형부가 겹치도록(imbricated) 하는 상태로, 일방의 휠의 치형부(9)가 타방의 휠의 플랜지를 향해 축방향으로 면한다.

치형부(9)의 외주연은, 축방향 배향을 가지며, 스테이터의 몸체의 내주연과 함께, 스테이터(4)와 로터(2) 사이의 간극을 규정한다. 치형부(9)의 내주연은 경사져 있다. 이들 치형부(9)는 그 자유단에서 보다 가늘다.

휠(7, 8)의 플랜지는 환 형상을 가지며, 그들의 외주연(도 2) 상에 챔퍼(chamfer; 119)에 의해 치형부(9)에 연결되는 반경방향 돌출부(19)를 갖는다. 이들 돌출부(19)는 치형부(9)와 함께 클로를 형성한다. 치형부와 돌출부의 수는 적용예에 좌우되며, 특히 스테이터의 페이즈의 수에 좌우된다. 도 2에서는, 마그넷 휠마다 8개의 치형부가 구비된다. 변형예로서는, 각각의 휠(7, 8)이 6개 또는 7개의 치형부를 포함한다.

휠(7, 8)의 플랜지들 사이에는, 원통형의 코어가 축방향으로 배치된다. 본 경우에, 이 코어는 각각 플랜지들 중 하나에 속한 2개의 하프-코어로 이루어져 있다.

이 코어는, 당해 코어와 코일(10) 사이에 반경방향으로 배치된 절연체(11)에 권회된 여자 코일(10)을 그 외주연 상에 지탱한다.

이 절연체(11)는 코일(10)을 지지한다. 이것이 문헌 EP 0881 752(도 1)에서 볼 수 있고, 또한 예를 들면 문헌 FR 2 612 349에 기재되어 있다.

절연체는 플라스틱 재료 등의 전기 절연성이며 성형가능한 재료로 만들어지며, 마그넷 휠(7, 8)과 코어는 금속으로 만들어지는데, 본 경우에 있어서는 저탄소강과 같은 강자성체 재료이다. 샤프트(3)도 또한, 마그넷 휠 및 클로 로터의 코어보다 경질인, 강(steel) 등의 강자성체 재료인 금속으로 만들어진다.

절연체(11)는 보빈 형태이다. 절연체는, 축방향 배향의 관형상 허브(110)를 포함하며, 이 허브의 양단부에는 상기 허브에 대해 수직인 2개의 환 형상의 치크(120, 130)가 제공된다. 허브(110)는 로터(2)의 코어에 끼워맞춰진다. 허브의 내주연은 코어의 외주연과 밀착된다. 횡방향 배향의 치크(120, 130)는 휠(8) 및 휠(7)의 플랜지의 돌출부(19)에 각각 인접한다. 절연체(11)의 치크들과 플랜지들 사이에는 코일(10)을 배열하기 위해 다소간의 축방향 유극(play)이 존재한다. 변형예로서, 치크가 돌출부와 접촉한다. 치크의 사이즈는 돌출부(19) 및 코일(10)의 높이에 의존하며, 따라서 이 코일의 권회수에 의존한다.

허브(110)는 로터(2)의 코어에 대해 코일(10)을 전기적으로 절연가능하게 하고, 치크(120, 130)는 마그넷 휠(7, 8)의 플랜지에 대해 코일(10)을 절연가능하게 한다.

각각의 치크(120, 130)의 외주연은, 치형부의 베이스보다 원주 방향으로 넓은 복수의 돌출 페틀(petals)(121, 131)을 각각 포함한다. 상기 치크들 중의 하나는, 이 문헌 FR 2 612 349의 도 3, 도 6 및 도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 절연체(11)에 권회된 전기 도전성 와이어의 양단부에 접속하는 수단을 구비한다. 페틀들은 배치되어 자유 상태, 즉, 휠(7, 8)의 플랜지 사이에서 절연체(11)에 끼워맞춤되기 전에 전체적으로 반경방향 배향을 갖는다. 페틀들은, 문헌 US 2003/0137208의 청구항 1의 전제부에 따라, 도 2에서도 볼 수 있는 바와 같이, 자유 상태에서 축방향으로 약간 경사져 있다.

이들 페틀(121, 131)은, 마그넷 휠의 치형부(9)의 내주연과 협동하기 위해 로터(2)의 코어에 대해 절연체가 끼워 맞추어질 때 뒤로 접혀져서, 치형부(9) 및 돌출부(19)에 대해 코일(10)을 전기적으로 절연한다. 일 실시형태에 따르면, 상기 페틀에 의해, 도 1에서 파선으로 나타낸 바와 같이, 코일(10)이 배럴(barrel)의 형태를 가질 수 있다.

하우징(1)은 그 외주연의 내부에 스테이터(4)를 가지며, 중심에는 회전하는 샤프트(3)를 갖는다. 이 경우, 이 하우징은 전방측 베어링 및 후방측 베어링으로 알려진 2개의 천공된 플랜지(16, 17)를 포함한다. 전방측 베어링(16)은 풀리(12)에 인접하며, 후방측 베어링(17)은 브러쉬 홀더, 전압 레귤레이터 및 적어도 하나의 정류기 브릿지를 지지한다. 상기 베어링들은, 중공 형태를 가지며, 각각 로터(2)의 샤프트(3)를 끼워 맞추어서 당해 샤프트가 회전할 수 있도록 하는 볼 베어링(19 및 20)을 가운데 지지한다. 베어링(19)의 직경은 베어링(20)의 직경보다도 크다.

샤프트(3)의 선단에는 풀리(12)가 고정되는데, 이 경우에는, 이 풀리(12)의 캐비티의 베이스에 지지되는 너트(160)에 의해 고정된다. 이 풀리(12)는 베어링(19)의 이너 링과 접촉하는 부시를 포함한다. 전방측의 마그넷 휠(7)의 전면과 베어링(19)의 이너 링 사이에는 환형의 브레이스(159)가 축방향으로 배치된다. 샤프트(3)는 브레이스(159) 및 풀리(12)의 부시를 관통한다.

도 1에서, 스테이터(4)의 몸체의 외주연 상에는, 전방측의 플랫 시일(40) 및 후방측의 버퍼(41)를 구비한, 진동을 필터링하기 위한 탄성 시스템이 제공되고, 가요성의 열전도성 수지가 방열을 위해 전방측 베어링과 스테이터의 몸체 사이에 배치된다. 변형예로서, 베어링(16, 17)은 시일(40) 및 버퍼(41) 없이 스테이터(4)의 몸체를 견고하게 지지한다.

도 1의 얼터네이터는, 문헌 EP 0 881 752에서와 같이, 로터(2)의 축방향 단부들 중 하나와 일체적인 적어도 하나의 내부 팬의 회전에 의해 발생된 공기의 순환에 의해 당해 얼터네이터의 냉각을 허용하기 위해, 공기 흡입구와 공기 배출구를 구비한 전방측 베어링(16) 및 후방측 베어링(17)을 포함하는, 내부 공기 순환을 갖는 얼터네이터이다. 이 경우에, 로터의 전방측 정면에 팬(23)이 구비되고, 또한 본 경우에는 원주 방향으로 오프셋된 블레이드를 구비한 2개의 기본적인 팬의 중첩에 의해 얻어지는 보다 강력한 또 다른 팬(24)이 로터의 후방측 배면에 구비되고, 각각의 팬은 복수의 블레이드(25, 26)를 구비한다.

변형예로서, 상기 얼터네이터는, 문헌 DE 30 08 454에서와 같이, 풀리에 인접하는 외부 팬을 포함한다. 변형예로서는, 상기 얼터네이터는 하우징(16, 17)에 형성된 채널 내에서 순환하는, 차량의 열원동기의 냉각수 등의 유체의 순환에 의해 냉각된다.

샤프트(3)의 선단부는 얼터네이터와 차량 열원동기 사이의 적어도 하나의 벨트에 운동을 전달하기 위한 장치에 속한 풀리(12)를 지지하고, 샤프트(3)의 직경이 축소된 후단부(13)는 코일(10)의 양단부에 결선에 의해 접속되는 콜렉터 링을 지지한다. 이 경우에, 상기 결선 접속 및 상기 콜렉터 링은 문헌 FR 2 710 197에 기재된 유형의 콜렉터에 속한다. 브러쉬 홀더(14)에 속한 브러쉬들은 콜렉터 링을 문지르도록 배치된다. 브러쉬 홀더는 전압 레귤레이터에 연결된다.

여자 코일(10)에 브러쉬에 의해 전기가 공급되면, 로터(2)가 자화되어, 클로의 레벨에서 그리고 따라서 마그넷 휠에서 N극-S극이 형성되는 인덕터 로터로 된다.

이 인덕터 로터(10)는, 스테이터에서, 샤프트(3) 회전시에 유도되는 유도 교류 전류를 생성한다. 정류기 브릿지(들)은, 특히, 차량의 배터리를 재충전하기 위함일 뿐만 아니라, 차량의 온-보드 네트워크의 사용자 및 차지에 공급하기 위해, 이 유도된 교류 전류를 직류로 변환가능하게 한다.

성능, 즉, 회전 전기 기계의 파워 및 출력은, 도 2에 따른 구성을 갖는 클로 로터를 사용함으로써 더욱 향상시킬 수 있다. 이 로터는, 로터의 축 X-X에 대해 대칭적으로 배치되고, 또한 로터의 외주연에 인접한 두 치형부(9) 사이에 배치되는 영구자석(38)을 포함한다. 이들 영구자석(38)은, 그들이 일방 및 타방의 마그넷 휠에 속한 두 연속하는 치형부들 사이에 개재되기 때문에, 극간(inter-polar) 자석이라고 알려져 있다.

도 2에서는, 극 8쌍에 대해 4쌍의 자석(38)이 제공되어 있다. 변형예로서, 자석의 수는 극의 쌍의 수와 동일하다.

이러한 유형의 자석은 도 1에 나타내어져 있으며, 문헌 EP 0881 752의 도 1에서도 볼 수 있다.

샤프트(3)는, 경질인 당해 샤프트(3)의 돌출하는 널링 가공부를 휠(7, 8)의 내부 보어로 가압하여 도 1에서 직접적으로 휠(7, 8)과 일체로 되어 있다. 또한, 샤프트(3)는 두 널링 가공부들 사이에 스무드한 중간부도 갖는다. 또한, 널링 가공부들 중 하나는 브레이스(159)를 고정하기 위해서도 사용된다.

휠(7, 8)의 하프-코어는 마그네틱 플로우의 양호한 통과를 위해 서로에 대해 압박된다.

다른 문헌에 따르면, 재료의 변형 및 크리핑(creeping)에 의해 샤프트의 끼워맞춤이 실시된다.

예컨대, 문헌 DE 300 84 54(도 4)에서, 샤프트는 축방향 줄 무늬를 갖는 베이스를 구비한 두 그루브를 갖는다. 그루브의 줄 무늬 내로 크리핑하도록 마그넷 휠 플랜지의 재료가 변형된다.

문헌 WO 2008/031995에도 동일하게 적용되지만, 기계가공을 용이하게 하고, 베어링(19, 20)의 결합 영역을 배치하고, 샤프트(3)의 직경을 축소하도록 구성상의 조치가 취해졌다.

문헌 DE 300 84 54의 도 1 내지 도 7에서는, 로터의 코어가 마그넷 휠의 두 플랜지들 사이에 축방향으로 배치된 단일 피스(piece)이지만, 문헌 WO 2008/031995에서는, 코어가 두 부분으로 되어 있으며 줄 무늬가 보다 길다.

문헌 WO 2006/103361에 기재된 다른 실시형태에 따르면, 마그넷 휠은, 이들 휠의 플랜지의 결합을 위한 지지면을 구비한 쇼울더드 코어 또는 중간 슬리브에 의해 샤프트에 간접적으로 결합된다. 샤프트의 적어도 하나의 널링 가공된 섹션이 중간 슬리브 내의 내측 보어 또는 쇼울더드 코어 내로 가압되고나서, 휠들이 상기 슬리브에 각각 고정되거나 또는 코어 상의 휠들의 플랜지들이 예컨대 용접 또는 크림핑에 의해(본 문헌의 도 3 및 도 5) 고정된다.

문헌 FR 2 612 349에서는, 첫 번째 단계에서, 마그넷 휠의 첫번째 하나가 샤프트에 대해 가압되고, 이어서 두 번째 단계에서, 그 여자 코일을 갖춘 절연체가 하프-코어에 결합되고, 그리고 최종적으로 세 번째 단계에서, 제 2 마그넷 휠이 샤프트의 널링 가공부에 끼워 맞춰진다.

예컨대, 문헌 FR 2 793 085 및 FR 2 784 248에서의 적용에서 설명한 바와 같이, 자석을 결합하는 방안은, 그 여자 코일을 갖춘 로터의 샤프트에 대해 고정한 후에 그들을 결합하는 것으로 이루어지는데, 이 경우에 자석들을 최종적으로 기계가공된 그루브들에 결합할 때에 페틀들이 이미 구부러져서 페틀과 자석 사이의 간섭을 걱정할 필요가 없기 때문이다.

페틀이 처음에 배치되므로, 문헌 WO 2008/031995의 제 10 페이지에 기재된 바와 같이, 마그넷 휠들 중 하나에 대해 자석이 미리 끼워 맞추어질 때 문제가 발생한다.

보다 구체적으로는, 이 문헌 WO 2008/031995의 제 23 및 제 24 페이지에 나타낸 바와 같이, 이 단계에서는 존재하지 않는 코일(10)에 대한 칩(shavings)의 돌출의 위험 없이 윤활된 공구를 사용하여 자석을 끼워맞추기 위한 그루브, 마그넷 휠의 외주연 및 내측 보어의 기계가공이 사전에 실시된다.

그 후, 그 코일이 구비된 절연체를 마그넷 휠의 하프-코어에 대해 끼워 맞추고나서, 예컨대 해당 마그넷 휠의 돌출부들 사이에 일시적으로 배치된 손가락에 의해 두 휠의 각도에 대한 위치결정 후, 마그네틱 플로우의 양호한 통과를 위해 하프-코어들을 서로에 대해 컴팩팅 프레스에 의해 압착한다. 그리고나서, 마그넷 휠의 각도 상의 위치 결정을 파괴하지 않고서 마그넷 휠의 중심 보어 내로 샤프트를 끼워 맞추고나서, 최종적으로, 공구에 의해, 줄 무늬를 갖는 샤프트의 크림핑의 영역 내로의 관통을 위해 마그넷 휠의 재료가 변형된다.

따라서, 제 1 마그넷 휠로부터 넓어지거나 넓어지지 않는 그루브 내에 자석들이 결합되고 나서, 그 휠을 어려움 없이 회전시킬 수 있다라고 하는 지식에서, 올바른 각도 상의 위치로 제 2 마그넷 휠을 가져간다. 이 단계 동안에, 제 2 마그넷 휠은, 제 1 마그넷 휠에 의해 지지되는 자석들의 단부들이 제 2 마그넷 휠과 관련된 치크의 배치된 페틀과 접촉할 수 있도록 제 1 마그넷 휠을 향해 축방향으로 가져가진 후, 제 1 마그넷 휠로부터 축방향으로 이격된다.

보다 구체적으로는, 그들의 경사진 내주연을 통해, 제 2 마그넷 휠의 치형부의 단부들이, 제 2 휠과 관련된 치크의 페틀과 계속적으로 접촉하여 이 치크의 페틀을 뒤로 젖혀져 따라서 구부리도록 한다. 그러므로, 이들 페틀은 제 1 휠의 자석과 간섭할 수 있어서 자석이 비틀어지게 하고, 따라서, 두 마그넷 휠이 계속해서 서로 축방향으로 근접하거나, 또는 컴팩팅 조작 중에 마그넷 휠의 두 하프-코어가 압력하에서 근접할 경우에 그들을 쉽게 파손시킨다.

이것을 방지하기 위해, 두 마그넷 휠을 축방향으로 서로 근접시켰을 때의 자석과의 간섭을 방지하기 위해 페틀의 사이즈를 축소하는 것을 상정할 수 있다.

이 해결방안은, 그를 실행하면 여자 코일의 절연 손상을 가져오므로 만족스럽지 못하다.

본 발명의 목적은 이들 두 모순된 해결방안을 조화시키는 것이다.

따라서 본 발명의 목적은, 페틀과 영구자석 간의 간섭을 방지하는 것이다.

따라서 본 발명의 다른 목적은 여자 코일을 양호하게 절연하는 것이다.

본 발명에 따르면, 상기한 종류의 클로 로터는, 적어도, 영구자석과 관련된 치크의 페틀이 수개의 부품, 즉, 해당 마그넷 휠의 치형부의 내주연과 협동하는 메인 페틀과, 반경방향으로 보았을 때, 상기 메인 페틀보다 낮은 적어도 하나의 횡방향 이차 페틀로 되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 회전 전기 기계는, 당해 회전 전기 기계에 고정된 이러한 종류의 클로 로터를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의해, 여자 코일의 절연체의 결합 중에 메인 페틀이 마그넷 휠로 구부러지는 반면에, 이차 페틀은 구부러지지 않고 해당 자석과의 간섭 없이 여자 코일을 보호한다.

또한, 이들 분할된 페틀들은 다른 페틀들보다 구부리기 용이하다.

또한, 자석을 지지하는 치형부의 자유단의 두께를, 이들 치형부의 강도를 증가시키기 위해, 증가시키는 것이 가능하고, 따라서 원심력에 대한 보다 양호한 저항을 얻을 수 있다.

또한, 회전 전기 기계의 사이즈를 축소하는 것이 가능하고, 특히 클로 로터의 외경을 축소하는 것이 가능하다.

또한, 이 해결방안은, 분할된 페틀과 자석에 대한 지지체 사이에 간섭을 우려할 필요가 없으므로, 해당 치형부에 의해 지지되는 지지체 내로 자석을 결합하는 것을 가능하게 한다.

일 특징에 따르면, 이차 페틀과 메인 페틀 사이에 슬롯이 제공된다.

이 구성은, 메인 페틀로부터 이차 페틀의 양호한 분리를 허용하여, 메인 페틀의 구부러짐이 이차 페틀에 구부러짐을 발생시키지 않는다.

일 실시형태에 따르면, 일방 치크의 모든 페틀이 2개의 부분으로 분할된다.

이 구성은 페틀의 균일한 굽힘(homogeneous bending)을 돕는다.

다른 실시형태에 따르면, 두 치크의 페틀은 분할된 페틀이다.

이러한 구성은 치크의 위치 결정에 관련한 결합 에러를 회피가능하게 한다.

사실상, 일 실시형태에 따르면, 일방 치크의 페틀을 유지하고 타방 치크의 페틀을 변형하는 것이 가능하다. 그러면, 부정확한 치크를 선택하는 것을 회피하는 일이 필요하다.

또한, 이것은 일방 또는 타방의 마그넷 휠에 자석을 결합가능하게 한다.

본 발명의 여타의 목적, 특징, 상세 및 이점은, 본 발명의 실시형태를 설명하기 위해 전적으로 예로서 제공된 첨부 도면을 참조한 이하의 설명 중에 보다 명확하여 질 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 회전 전기 기계의 축방향 단면도,
도 2는 당해 기계의 출력을 증가시키기 위해 영구자석을 갖춘 도 1의 클로 로터의 사시도,
도 3은 도 2에 있어서의 마그넷 휠의 일방과 타방에 각각 속한 두 인접한 치형부 사이에 극간 자석들 중 하나의 결합을 보여주는 부분 횡방향 단면도,
도 4는 극간 자석의 끼워맞춤 그루브의 형태를 보여주기 위해 치형부를 부분 단면으로 나타낸, 도 2에 있어서의 두 인접한 치형부를 위로부터 본 부분도,
도 5는 극간 자석의 끼워맞춤 그루브의 형태의 변형 형태를 보여주기 위한 도 4와 유사한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 분할된 페틀을 나타내는 부분 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 클로 로터의 사시도로서, 여자 권선의 절연체의 전방측 치크의 배치된 페틀을 보다 잘 보기 위해서, 또한 본 발명에 따른 분할되고 구부려진 페틀 중 하나는 보다 잘 보기 위해서, 그 전방측 마그넷 휠과 그 영구자석을 제거한 도면,
도 8은, 후방측 마그넷 휠의 치형부의 내주연과 본 발명에 따른 페틀의 협동을 보다 잘 이해하기 위해, 도 7의 확대 스케일의 부분도,
도 9는 샤프트를 구비한 클로 로터의 축방향 부분 단면도이며, 상기 샤프트의 전방측 크림핑 영역에 대해 상기 로터를 크림핑하는 동작 이전의 도면.

도면들 중에서, 동일한 요소에는 동일한 참조 부호를 부여한다. 앞서 언급한 바와 같이, 직경방향, 횡방향 및 축방향 배향은 도 1에 있어서의 축 X-X에 관한 것으로 생각한다.

도 6 내지 도 8에 있어서는, 도 1에 있어서의 절연체(11)를 대신하여 당해 절연체(11)의 위치에 본 발명에 따른 절연체(11')가 도시되어 있으며, 얼터네이터 또는 얼터네이터-스타터는 종래 기술에 있어서와 동일한 형태의 것이다.

따라서, 절연체(11')는, 일방의 마그넷 휠의 플랜지가 타방의 마그넷 휠의 플랜지와 면한 상태로, 마그넷 휠의 두 플랜지 사이에, 축방향으로의 대칭축 X-X으로 환형 형태로, 클로 로터(2)의 코어 상에 도시된다.

이들 도 6 내지 도 8에서의 절연체(11')는 절연체(11)와 동일한 구조를 가지며, 본 경우에는 플라스틱 재료인 전기 절연성 재료로 만들어지며, 도 1에서와 같이 횡방향 배향의 치크(120, 130)를 갖는 그 축방향 양단부 각각에 제공된 축방향 배향의 원통형 허브(110)를 구비한 보빈의 형태이다.

따라서, 허브(110)는 클로 로터(2)의 코어 상에 중심 맞춤되어 도시되는 반면에, 치크(120, 130)는 마그넷 휠의 플랜지들 중 하나와 이웃하거나 심지어는 접촉하도록 각각 설계된다.

치크와 휠의 플랜지 사이에는 약간의 결합 유극(play)이 존재하는 것이 바람직하다.

이 절연체(11')에는 코일(10)이 권회되고, 이 절연체는 당해 코일에 대한 지지체로서 기능한다.

도 6 및 도 7에서, 치크(120, 130)는 각각 복수의 구멍(140)을 가지고 허브(110)는, 수지 또는 기타의 접착제에 의해, 플랜지 상에 그리고 또한 관련된 마그넷 휠(8, 7)의 하프-코어 상에 치크(120, 130)를 고정하기 위해 둘레 방향으로 오프셋된 복수의 블라인드 그루브(151)를 갖는다.

도 7에 있어서, 도면 부호 "160"은 치크(130)에 속하며, 절연체(11')의 회전을 차단하기 위해, 전방측 마그넷 휠(7)의 두 인접한 돌출부(19)의 협동하도록 설계되는, 축방향 배향을 가진 돌출부를 나타낸다.

이 회전에 있어서의 차단은, 허브(110)의 내주연과 로터(2)의 하프-코어의 외주연이 다각형 형상을 갖도록 하는, 문헌 FR 2 612 349에서와 같은 변형예로서 실시된다.

각각의 치크(120, 130)는, 최초 상태에 있어서, 즉 자유 상태에 있어서 배치되어 전체적으로 반경방향 배향을 갖는 돌출하는 페틀을 구비한다. 이들 페틀은, 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 해당 마그넷 휠의 방향으로 최초에 축방향으로 약간 경사져 있다. 페틀은, 각각이 로터(2)의 치형부(9)의 내주연(90)과 접촉하게 되기 위해, 접어 젖혀지고 뒤로 젖혀지도록 형성된다. 페틀의 베이스의 원주 방향 폭은, 인접한 돌출부(19)의 원주 방향 폭보다도 크다.

본 발명에 따르면, 클로에 의해 예컨대 지지체를 통해 직접 또는 간접적으로 지지되는 극간 영구자석(38)의 존재를 고려하여, 페틀 중의 적어도 일부가 이하 설명하는 방식으로 변형된다.

그들의 외주연에서 축방향 배향 및 사다리꼴 형상을 갖는 치형부(9)는 극간 자석(38)의 끼워맞춤을 위해 구성된다.

일 실시형태에 따르면(도 3 및 도 4), 후방측 마그넷 휠(7)의 적어도 하나의 치형부(9)는, 2개의 그루부(122)를 포함하고, 전방측 마그넷 휠(7)의 이웃한 치형부(9)는 적어도 하나의 그루브(122)를 갖는다.

이것은, 극성의 쌍의 수보다 작을 수 있는 자석 쌍의 수에 의존하며, 따라서 휠(7)의 하나의 치형부(9)는 단 하나의 그루브를 가질 수도 있다. 변형예로서, 치형부(9)는 2개의 그루브를 갖는다.

각각의 그루브(122)는 "U"자 형상의 프로파일을 가지며, 치형부의 횡방향 표면(220)에 제공되어 있다. 이들 횡방향 표면(220)은 도 7 및 도 8에서 볼 수 있는 바와 같이 경사져 있다. 표면(220)은 치형부(9)의 축방향 배향의 외주연을 그 동일한 치형부(9)의 경사진 내주연(90)에 연결한다.

그루브(122)는 예컨대 희토류 또는 페라이트 타입으로 만들어지는 영구자석(38)을 받아들이기 위한 그루브이다.

또한, 치형부(9)의 내주연(90)도 경사져있다. 치형부(9)는, 그들의 베이스, 즉, 휠(7, 8)의 플랜지의 돌출부(19)에 접속하는 그들 영역의 레벨에서 그들의 자유단에서보다 두껍다. 그루브를 갖는 치형부의 수는 자석의 수에 의존한다. 변형예로서, 모든 치형부(9)가 그루브를 갖는다.

그루브(122)는 평탄한 베이스와 2개의 수직한 에지를 갖는다(도 3). 이 경우에 있어서의 영구자석(38)은 전체적으로 평행육면체 형태를 갖고서 그루브(122)에 끼워 맞추어지며 그루브 내로 관통하기 위해 그루브에 따른 치수를 갖는다.

이들 그루브(122)(도 4)는, 휠(8)의 치형부(9)의 베이스에서의 "230"에서 닫혀있고, 치형부(9)의 자유단에서의 "128"에서 열려있다.

휠(7)의 이웃하는 치형부(9)가 관련되는 한, 그루브(122)는 치형부(9)의 자유단의 레벨에서 "230"으로서 닫혀 있으며, 치형부(9)의 베이스에서의 "128"에서 열려있다.

상기 구조를, 전방측 마그넷 휠(7)의 치형부(9)에서의 그루브(122)가 그 치형부(9)의 베이스의 레벨에서의 "230"에서 닫혀있고, 당해 치형부(9)의 자유단에서의 "128"에서 열려져 있는 도 4의 좌측부에 도시된 바와 같이, 도치시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

변형예로서, 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 휠(7)의 치형부(9)에 있어서의 그루브(122)는 그 양단 각각에서의, 즉 치형부(9)의 베이스에서와 자유단에서의 "230"에서 닫혀있다.

이들 모두는, 마그넷 휠과 그루브(122)가 전술한 방식으로 미리 유리하게, 즉, 자석(38), 여자 코일(10)을 구비한 절연체(11') 및 마그넷 휠(7, 8)을 샤프트(3)에 직접 또는 간접적으로 끼워 맞추기 전에, 기계가공되기 때문에 가능하다. 상기 휠들을 올바른 위치로 가져오기 위해, 상기 휠들을 샤프트에 고정하기 전에 서로 상대적으로 회전시키는 것이 가능하다.

따라서, 각각의 휠(7, 8)의 관련된 그루브(122)가, 밀링 커터 등의 공구에 의해 미리, 즉, 여자 코일(10)이 마그넷 휠들의 플랜지들 사이 및 코어에 결합되기 전에 기계가공되어, 이 단계에서 존재하지 않는 이 여자 코일에 손상을 주지 않는다.

이 단계에서 마그넷 휠들은 독립적으로 기계가공되므로, 자석에서의 그루브의 기계가공에 사용되는 밀링 커터의 사이즈는 제한되지 않는다.

이 경우, 치형부의 외주연은 스테이터에 있어서의 와전류(Foucault currents)를 감소시키기 위해 고랑(furrows)(기준 없음)을 포함한다. 이들 고랑은 미리 기계가공된다.

도 7 내지 도 9에서 마그넷 휠들은 당해 휠의 재료의 변형에 의해 샤프트(3)에 고정되고, 샤프트(3)는 문헌 WO 2008/031995의 도 3 또는 도 10의 형태이다. 간단하게 하기 위해, 이 문헌의 참조 부호를 재사용한다.

따라서, 샤프트(3)의 전방부는 도 1에서의 너트(160)를 나사결합하기 위한 제 1 쓰레드 가공 섹션(31)과, 그루브(60)와, 전방측 베어링(19)의 이너 링에 결합하기 위한 상기 섹션(31)보다 대직경의 제 2 스무드 섹션(32)을 포함한다. 상기 섹션(32)는 당해 영역(32)의 직경보다 큰 직경의 크림핑 영역(150)에 의해 후방에서 신장된다. 영역(150)은, 전방측 마그넷 휠의 재료의 크리핑을 허용하는 크림핑 그루브(51)에 의해 두 부분(50, 52)으로 분할된다. 그루브(61)는 크림핑 영역(150)의 직경보다 대직경의 센터링 영역(54)으로부터 부분(50)을 분리한다. 부분(50, 52)은 축방향 배향의 줄 무늬(striations)를 구비한 부분이다. 영역(54)은 그 내주연에서 영역(54)의 외주연과 밀착하는 자석의 하프-코어에 대한 센터링 영역이다. 이 영역(54)은, 문헌 WO 2008/031995의 도 3 및 도 10 각각에 도시한 바와 같이, 축방향 배향의 줄 무늬 또는 교차형 줄무늬를 갖는 부분을 포함하는 제 2 크림핑 영역에 의해 후방에서 연장되어 있다.

이 문헌의 도 6에서와 같이, 변형예로서, 교차형 줄 무늬를 구비한 두 크림핑 영역을 갖는 샤프트를 사용할 수 있음을 알 수 있을 것이다.

도 7 및 도 13에서는 샤프트(3)의 직경이 감소되어 있는 후단부를 도시한다. 이 후단부(13)는 이 경우에 인용하려는 문헌 FR 2 710 197에 따른 유형의 애드-온(added-on) 콜렉터를 결합시키기 위해 널링 가공되어 있다.

도 9에서, "75"는 환 형태의 압입 자국(indentation)을 나타내고, 이 압입 자국은 선택적으로는 전방측 휠에 제공되는 분할부들로 나뉘어진다. 또한, 후방측 휠도 이러한 형태의 압입 자국을 갖는다. 이 압입 자국(75)은 당해 압입 자국에 대해 상보적인 형상을 지닌 공구를 받아들이도록 구성된다. 이 문헌 WO 2008/031995(도 5 내지 도 9)에 기재된 바와 같이, 그 자체가 변형예인 공구에 의해 압입 자국을 생성하고, 이 재료가 해당 크림핑 영역을 향해, 그리고 해당 마그넷 휠을 고정하기 위해 관련된 크림핑 그루브를 향해 내부로 크림핑하도록 하기 위해 마그넷 휠의 재료를 후퇴시킨다.

이 조작은 마그넷 휠의 기계가공, 여자 코일의 절연체의 하프-코어에 대한 결합의 조작, 및 서로 상대적인 휠의 회전의 가능성에 의한 컴팩팅 조작 후에 최종적으로 실시된다.

따라서, 일 실시형태에 따르면, 먼저 전방측 마그넷 휠(7)의 치형부에 자석들이 결합되도록 설계되며, 해당 치형부는 도 4 및 도 5에 나타낸 유형의 그루브(122)를 갖고 있다.

이 실시형태에서는, 휠(7, 8)에서의 그루브(122)가 미리 기계가공된 상태에서, 여자 코일을 구비한 절연체(11')가 휠(7)의 하프-코어에 결합된다. 이 단계 동안에, 전방측 치크(130)의 페틀(131)은, 치형부(9)의 경사진 내주연과 접촉하여 접어 젖혀지고 계속해서 구부려진다. 이들 페틀은 도 7에서 볼 수 있는 그들의 배치된 위치로부터 도 1에서 볼 수 있는 그들의 접혀진 위치로 이행한다. 이들 페틀(131)은 횡방향 플랜지의 돌출부(19) 및 전방측 휠(7)의 치형부(9)의 베이스보다도 그들의 베이스에서 원주 방향으로 넓다. 두 번째 단계에서는, 치형부(9)의 베이스에서의 개방 단부(128)에 의해, 자석(38)이 전방으로부터 후방으로 휠(7)의 치형부에서의 베이스에 있는 그루브(122) 내로 축방향으로 삽입된다. 이 동작은, 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 휠(7)의 치형부(9)의 선단부의 레벨에서 그루브(122)의 "230"에서의 닫혀진 단부가 존재하는 결과로서 제한된다. 이 결합 동안에, 페틀(131)은, 그들이 젖혀져 있기 때문에 장해물을 구성하지 않는다.

변형예로서, 도 5에서 보는 바와 같이, 그루브(122)는 그들의 단부 각각에서 "230"에서 닫혀 있다.

따라서, 후방 휠(8)이 존재하지 않는 사실을 고려하여, 횡방향으로 실시되는 자석의 결합이 가능하다.

변형예로서, 도 4의 좌측 부분에서 볼 수 있는 바와 같이, 자석은 후방으로부터 전방으로 치형부의 자유단의 레벨에서의 "128"에서 열려있고 치형부(9)의 베이스의 레벨에서의 "230"에서 닫혀있는, 휠(7)의 그루브(122) 내에 삽입된다.

그리고, 도 4에서와 같이 그 치형부가 기계가공된 후방측 마그넷 휠(8)이, 자석(38) 및 코일(10)이 권회된 절연체(11')를 갖춘 전방측 휠(7)을 향해 축방향으로 이동한다. 이 축방향으로 함께 가져가는 중에, 후방 치크(120)의 페틀은 아직 구부려지지 않는다(도 6 참조). 이들 페틀은, 휠(8)의 치형부(9)의 경사진 내주연과 접촉하여 계속하여 구부려질 때, 자석(38)과 간섭할 수 있다. 최종적으로, 마그넷 휠이, 예컨대 문헌 WO 2006/103361에서와 같이 샤프트(3)에 고정된다.

또 다른 실시형태에 따르면, 반대의 구성이 실시되며, 코일(10)을 갖춘 절연체(11')가 휠(8)의 하프-코어에 대해 결합되고, 최종적으로 전방측 휠(7)이 후방측 휠을 향해 가져가 지고, 이 휠(7)이 종국적으로 샤프트에 직접 또는 간접적으로 고정된다. 이 경우에, 상기 구성은, 휠(8)의 그루브(122)가 도 4 또는 도 5에서의 휠(7)의 그루브의 형태를 가지고, 휠(7)의 그루브(122)는 휠(8)의 그루브의 형태를 갖는 반대의 구성으로 된다.

전방측 치크(130)의 페틀(131)은 자석(38)과 간섭할 수 있다.

이들 실시형태에서, 전술한 문헌 FR 2 784 248에 기재된 바와 같이 그리고 도 3에서 불 수 있는 바와 같이, 라미네이트로서 알려진, 유리 섬유가 내장된 예비-함침된 플라스틱 재료와 같은, 자석(38)보다 연질의 재료로 만들어진 적어도 하나의 플레이트(140)가 자석과 각각의 그루브(122) 사이에 배치된다. 보다 유연한 접착제층(142)이 자석(38)과 플레이트(140) 사이에 배치된다.

일 실시형태에 따르면, 플레이트(140)는 마일러(Mylar)(등록상표)를 바탕으로 한다.

변형예로서, 이 문헌 FR 2 784 248의 도 3에서와 같이, 여타의 층 및 여타의 플레이트가 제공된다. 자석의 횡방향 에지는, 필요할 경우, 그루브(122)의 베이스에 고정되기 위해, 접착제층(136)으로 피복될 수 있다.

변형예로서, 이 그루브는 이 문헌 FR 2 784 248의 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이 V자 형태이다.

따라서, 그루브(122)는 베이스와 적어도 하나의 하측 에지를 포함한다. 도 7의 실시형태에서, 이 하측 에지는 상측 에지보다 축방향으로 짧다.

변형예로서, 자석은 이 문헌 FR 2 784 248의 도 4에서와 같이 두 부분으로 되어 있다.

그러므로, 먼저 일방의 마그넷 휠에 자석(38)을 결합하고나서 이에 대해 타방의 마그넷 휠을 근접시키는 상이한 방법으로 결합할 수 있다.

또 다른 실시형태에 따르면, 문헌 US 6 369 485에서와 같이, 지지체에 의해 간접적으로 치형부(9)에 대해 자석이 고정된다. 이들 자석은, 이 문헌의 도 1 내지 도 12에서 볼 수 있는 바와 같이, 해당 치형부와 접촉하며 자석을 위한 리셉터클을 구비한 지지체를 통해 마그넷 휠의 치형부의 양측에 고정되며, 이에 대해 설명한다.

변형예로서, 자석 쌍의 수가 극의 쌍의 수보다 작으면, 치형부(9)들 중 적어도 하나가 자석에 대한 단일의 리셉터클을 구비한 지지체를 지닌다.

이들 경우에, 적어도 하나의 자석에 대한 지지가 해당 페틀이 구부려지는 것을 방지할 수 있다.

그러므로, 모든 경우에 자석(38)이 해당 마그넷 휠의 치형부(9)에 의해 (지지체를 통해) 직접 또는 간접적으로 지지된다.

본 발명에 따르면, 절연체(11')는, 자석과 관련된 페틀이 자석 및/또는 당해 자석에 대한 지지체와의 간섭없이 구부러질 수 있도록 구성된다.

도 6 및 도 7의 실시형태에 따르면, 전방측 치크(130)의 페틀(131)은 유지되고, 후방측 휠(8)과 관련된 후방측 치크(120)의 페틀은, 양호하게 구부릴 수 있고, 자석(38) 및/또는 이 실시형태에 따라 전방측 마그넷 휠(7)의 치형부(9)의 그루브에 의해 지지되는, 자석에 대한 지지체와 접촉하지 않기 위해 변형된다.

본 발명에 따르면, 치크(120, 130)의 페틀들 중 적어도 일부가 두 부분으로 분할된다.

보다 구체적으로는, 본 발명에 따르면, 자석 쌍의 수가 극의 쌍의 수보다 작으면, 도 2에서와 같이, 첫 번째로 제 1 마그넷 휠의 치형부의 내주연과 관련되고, 두 번째로 타방 마그넷 휠의 치형부에 의해 직접 또는 간접적으로 지지되는 자석 쌍에 대향하는 페틀들 중 단 두개로의 변형 및 분할이 있다.

다른 페틀들은 유지되고 페틀(131)과 동일한 형태를 갖는 것이 바람직하다.

다른 실시형태에 따르면, 제 1 마그넷 휠의 치형부와 관련된 모든 페틀이 변형된다.

이러한 구성은 페틀을 표준화 가능하게 한다. 또한, 이러한 구성은, 2개로 분할된 페틀은 이하 설명하는 그들의 구성 때문에 구부리기 쉽다고 하는 지식에서, 페틀의 보다 균질의 구부러짐을 얻을 수 있게 한다.

도 6 내지 도 8에서, 이 분할된 페틀은 후방측 치크(120)에 속하며, 메인 페틀(121a), 및 반경방향에서 보았을 때 메인 페틀(121a)보다 낮은 적어도 하나의 횡방향 이차 페틀(121b)을 포함한다.

사실상, 일 실시형태에 따름을 고려하면, 자석(38) 쌍의 수는 극의 수보다도 작으며, 분할된 페틀이 단일의 이차 페틀이 필요하도록, 전방측 마그넷 휠(7)의 치형부(9)에 의해 지지되는 단 하나의 자석(38)에 대향할 수도 있다.

변형예로서, 타방 자석의 치형부가 그 횡방향 표면 각각에 자석(38)을 지지하면, 메인 페틀(121a)의 양측에 이차 페틀(121b)이 제공됨을 이해할 것이다.

이들 페틀(121a 및 121b)은 슬롯(123)에 의해 서로 분리되고(도 6), 이렇게 하면 이차 페틀(121b)을 보다 독립적으로 만들 수 있는데, 왜냐하면 이차 페틀이 메인 페틀(121a)의 구부러짐에 의해 영향을 받지 않기 때문이다.

도 6 내지 도 8의 실시형태에 따르면, 메인 페틀(121a)의 양측에 횡방향 이차 페틀(121b)이 형성된다. 재료의 스트립(126)이 두 연속하는 페틀(121b)을 연결한다. 이 스트립(126)과 이들 두 페틀(121b)은, 휠(8)의 두 연속하는 치형부(9) 사이에 원주 방향으로 배치된다. 페틀(121b) 중의 하나는 휠(8)의 치형부(9)의 횡방향 표면들 중 하나와 인접하고, 다른 페틀(121b)은 휠(8)의 다른 연속하는 치형부(9)의 횡방향 표면과 인접한다.

페틀(121b)은 자유 상태에서 환형상 세그먼트 형태로 재료의 스트립(126)에 대해 전체적으로 반경방향으로 돌출한다. 재료의 스트립(126)은 치크(120)의 외주연에 연결되어 페틀(121b)을 안정화하는 것을 가능하게 하고 그들을 메인 페틀(121a)의 변형에 대해 덜 민감하게 한다. 또한, 이것은 코일(10)의 양호한 보호 및 양호한 전기 절연을 보장한다.

자유 상태에서 전체적으로 반경방향으로 돌출하는 메인 페틀(121a)은, 상기한 방식으로 해당 마그넷 휠(8)의 방향으로 축방향으로 경사져 있는 반면에, 이 경우에는 전체적으로 사다리꼴 형태를 갖는다. 메인 패틀의 커다란 베이스(124)는 횡방향 배향의 전방측 치크(120)의 외주연에 연결되어, 이 전방측 치크(120)로부터 기원하도록 된다. 자유 상태에 있어서의 횡단면에 대한 페틀(121a)의 경사각은 이 경우에 대체로 10°이다. 이 각도는 적용예에 따라 달라지며, 페틀(121a)에 의해 방해받지 않고 코일(10)을 양호하게 권회할 수 있게 한다.

메인 페틀의 베이스(125)는 구부림에 의해 해당 치형부의 내주연과 접촉하게 되도록 구성된다.

페틀(121a)의 사이즈(치수)는, 치형부(9)의, 경사져 있으며 전체적으로 사다리꼴 형상을 갖는 내주연(90)의 사이즈(치수)에 의존한다.

베이스(124, 125)의 폭은 치형부(9)의 내주연(90)의 치수에 의해 결정된다.

이것은 적용예에 좌우된다. 도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 페틀(121a)의 사이즈는, 이 페틀이 종국적으로 바림직하게는 치형부(9)의 내주연(90)의 윤곽 이상으로 연장하지 않고서 치형부(9)의 내주연(90)의 적어도 일부를 덮도록 결정된다.

이 페틀(121a)은 치형부(9)의 베이스를 차폐하고, 또한 그 베이스(124)가 페틀(131)의 베이스보다 원주 방향으로 협폭이기 때문에 페틀(131)보다 구부리기가 용이하다. 일 실시형태에 따르면, 그것의 작은 베이스(125)는, 역시 전체적으로 사다리꼴 형태를 지닌, 페틀(131)의 작은 베이스의 원주 방향 폭과 전체적으로 동일한 원주 방향의 폭을 갖는다.

이차 페틀(121b)은, 반경방향에서 보았을 때의 메인 페틀(121a)의 높이 보다 낮은 반경방향에서 보았을 때의 높이를 갖는다.

페틀(121b)의 반경방향 높이는, 노치(122)의 하측 에지의 축 X-X에 관한 반경방향 거리, 또는 예컨대 문헌 US 6 369 485의 도 1 내지 도 12 및 도 19에서의 유형의 자석에 대한 지지체의 내주연의 축 X-X에 관한 반경방향 거리에 의존한다.

보다 구체적으로는, 페틀(121b)의 상측 에지는 이 경우에 첫 번째로 그루브(122)의 하측 에지로부터 축 X-X까지의 반경방향 거리보다 작은 반경을 갖는 원주 상에 이식되고 두 번째로는 재료의 스트립(126)의 외주연의 반경보다도 큰 반경을 갖는 원주 상에 이식된다.

변형예로서 그루브가 "V"자 형태로 될 수 있으므로, 모든 경우에 이차 페틀(121b)은 그루브(122)의 하측 에지보다 로터(2)의 축 X-X에 가깝다.

또한, 변형예로서 타방 마그넷 휠의 관련된 휠이 적어도 하나의 자석에 대한 지지체를 지니므로, 모든 경우에 이차 페틀(121b)은 영구자석(38)에 대한 지지체보다 축 X-X에 가깝다.

이 경우에, 반경방향에서 보았을 때, 페틀(121b)의 높이는, 반경방향에서 보았을 때, 메인 페틀(121a)의 높이보다 세번째로 낮다.

휠(8)의 플랜지의 관련된 돌출부(19)에 인접한, 치형부(9)의 베이스에서, 보다 구체적으로는 이 경우 휠(7)의 플랜지와 면하는 돌출부(19)의 내면에서 페틀(121b)이 이식된다.

이차 페틀(121b)은 치형부(9)의 베이스에 대해 원주 방향으로 돌출한다(도 8).

따라서, 페틀(121b)은, 스트립(126)과 조합하여, 돌출부(19)에 대한 그리고 치형부(9)의 베이스에 대한 코일(10)의 양호한 전기 절연을 허용한다.

페틀(121a)은 치형부(9)의 내주연에 대해 코일(10)을 전기 절연한다.

메인 페틀(121a)과, 각 페틀(121b)과 페틀(121a)의 해당 횡방향 에지 사이에 슬롯(123)을 두고서 이 메인 페틀의 양측에 배치된 2개의 이차 페틀(121b)을 포함하는 분할된 페틀을 고려하면, 이 분할된 페틀의 원주 방향 폭은 페틀(131)의 커다란 베이스의 원주 방향 폭과 전체적으로 동일하다.

상기 구성을 반대로 하여, 자석이 우선 후방측 마그넷 휠(8)에 결합되고, 전방측 치크(130)가 본 발명에 따른 분할된 페틀을 구비하는 경우를 이해할 수 있다.

일 실시형태에 따르면, 또한 페틀(131)이 변형된다.

따라서, 변형예로서, 페틀(131)이 슬롯(123)에 의해 분할된 페틀(121a, 122b))로 대체된다. 이 경우에, 페틀은 마그넷 휠(7)의 방향으로 경사지며, 횡단면에 대한 경사각은 이 경우에 10°이다.

이것은 절연체(11')를 표준화 가능하게 하고, 결합의 오차를 방지하고, 특히 반대로 끼우는 에러를 방지가능하게 한다. 보다 구체적으로는, 자석(38)을 우선 전방측 휠(7)에 결합하면, 이것은 이 휠과 분할된 페틀 및 후방측 휠과 페틀(131)의 잘못된 연결을 방지한다.

이 표준화된 절연체는 휠(7, 8) 중 어느 하나에 대해 자석(38)을 결합하기에 적합하다. 최종적으로, 서브 어셈블리를 형성하기 위해 샤프트를 중간 슬리브 또는 쇼울더드 코어에 대해 결합하고 나서, 이 서브 어셈블리의 마그넷 휠을 전술한 문헌 WO 2006/103361에 기재한 바와 같이 조립하는 것이 가능함을 알 수 있다.

변형예로서, 문헌 DE 30 08 454의 견지에서, 코어는 단일 편일 수 있으며, 이것은 휠들 중 하나에 대해 자석을 결합하고나서 코일(10)이 구비된 절연체(11')를 갖춘 코어에 타방의 휠에 대해 근접시키고, 최종적으로 제 2 마그넷 휠을 결합하는 것을 가능하게 한다. 최종적으로, 샤프트는, 예컨대 이 문헌의 도 6 및 도 7에서와 같이, 마그넷 휠의 플랜지의 재료의 크리핑에 의해 고정된다.

따라서, 본 발명의 도 6 내지 도 9의 보빈의 형태인 절연체에 권회된 여자 코일(10)을 지지하기 위한 절연체(11')는, 문헌 WO 2008/031995, WO 2006/103361 및 DE 30 08 454에서의 장소 및 위치에 결합될 수 있고, 따라서 마그넷 휠의 사전 기계가공 및 자석의 사전 결합을 허용한다.

본 발명에 따른 절연체(11')는, 문헌 WO 2008/031995, WO 2006/103361 및 DE 30 08 454에서의 실시형태를 고려하여, 상이한 방식으로 조립 스텝을 실행하는 것을 가능하게 한다.

예컨대, 절연체(11')의 구성은, 적용 형태에 따라 그 수가 좌우되는 자석을 기계가공된 휠(7, 8) 중 첫 번째 하나에 대해 미리 끼워맞춤하는 것을 가능하게 한다.

이어서, 제 2 휠이 샤프트에 고정되고, 이어서 이 휠의 하프-코어에 대해 절연체(11')-코일(10) 어셈블리가 끼워맞춰진다.

이어서, 자석을 갖는 제 1 휠이, 하프-코어의 컴팩팅을 실시하기 위한 올바른 위치에 있는 어셈블리(11')-(10) 및 제 2 휠을 향해 축방향으로 접근된다. 최종적으로, 이 제 1 마그넷 휠이 고정된다.

변형예로서, 최종적으로 자석을 샤프트에 고정된 휠에 대해 끼워맞출 수 있음을 알 수 있을 것이다.

또 다른 변형예에 따르면, 샤프트는 돌출하는 널링 가공부 및 크림핑(crimping) 영역을 갖는다.

따라서, 자석은 기계가공된 휠(7, 8) 중 첫 번째 하나에 대해 미리 끼워맞춤된다.

이어서, 제 2 휠이 샤프트의 널링 가공부에 고정되고, 제 2 휠, 특히 이 휠의 외주연과 자석을 끼워맞추기 위한 그루부가 기계가공된다.

이어서, 이 휠의 하프-코어에 대해 절연체(11')-코일(10) 어셈블리가 끼워맞춰진다.

계속해서, 자석을 갖는 제 1 휠이, 하프-코어의 컴팩팅을 실시하기 위한 올바른 위치에 있는 어셈블리(11')-(10) 및 제 2 기계가공된 휠을 향해 축방향으로 접근된다.

최종적으로, 이 제 1 마그넷 휠이 이 제 2 휠의 재료의 변형에 의해 샤프트의 크림핑 영역에 고정된다.

절연체(11')에 의해 로터의 외경을 감소시킬 수 있음을 알 수 있다.

또한, 마그넷 휠의 치형부에 대해 자석을 끼워 맞춤하는 다수의 직접적인 형태 또는 간접적인 형태를 예상할 수 있다.

또한, 치형부의 두께를 증가시킬 수 있고, 따라서 그루브(122)의 하측 에지의 축방향 길이를 증가시킬 수 있다.

도면 중에서 나타낸 실시형태에서, 절연체(11')는 연속적이다. 변형예로서, 전술한 문헌 US 2003/0137208에서와 같이, 절연체는 분할된다.

Claims (16)

1. 축대칭의 축(X-X)과,
   2개의 마그넷 휠(7, 8)로서, 타방의 마그넷 휠(8, 7)의 플랜지를 향하는 축방향 배향의 치형부(9)에 의해 연장되는 돌출부(19)를 지지하는 플랜지를 각각 포함하는, 상기 마그넷 휠(7, 8)과,
   상기 마그넷 휠(7, 8)의 플랜지들 사이에 개재된 코어와,
   상기 코어에 결합되는 여자 코일(10)을 위한 절연체(11')와,
   일방 및 타방의 마그넷 휠(7, 8)에 속한 2개의 인접하는 치형부(9) 사이에 결합된 영구자석(38)을 포함하고,
   상기 절연체(11')는 상기 코어에 결합되는 허브(110)와, 상기 허브(110)의 각 단부에 있는 치크(130, 120)를 포함하고, 각각의 치크(120, 130)는 치형부(9)의 경사진 내주연(90)과 협동하도록 설계된 복수의 돌출 페틀(petals)(121, 131)을 지지하는, 차량의 얼터네이터 또는 얼터네이터-스타터를 위한 클로 로터(2)에 있어서,
   적어도, 상기 영구자석(38)과 관련된 하나의 치크(120, 130)의 페틀들은 복수의 부분, 즉, 관련된 마그넷 휠(7, 8)의 치형부(9)의 내주연(90)과 협동하는 메인 페틀(121a)과, 반경방향에서 보았을 때, 상기 메인 페틀(121a)보다 낮은 적어도 하나의 횡방향 이차 페틀(121b)로 분할되는 것을 특징으로 하는
   클로 로터.
2. 제 1 항에 있어서,
   슬롯(123)이 상기 메인 페틀(121a)을 상기 이차 페틀(121b)로부터 분리하는 것을 특징으로 하는
   클로 로터.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 메인 페틀(121a)과 각각의 이차 페틀(121b) 사이에 슬롯(123)을 개재한 상태로, 이차 페틀(121b)이 메인 페틀(121a)의 양측에 제공되어 있는 것을 특징으로 하는
   클로 로터.
4. 제 3 항에 있어서,
   단일 마그넷 휠(7, 8)의 2개의 연속하는 치형부(teeth) 사이에 원주 방향으로 개재된 2개의 이차 페틀(121b)을 재료의 스트립(126)이 서로 연결하는 것을 특징으로 하는
   클로 로터.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 이차 페틀(121b)은, 관련된 치크(120)의 외주연에 연결된 상기 재료의 스트립(126)에 대해 돌출하는 것을 특징으로 하는
   클로 로터.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 메인 페틀(121a)의 사이즈는, 관련된 치형부(9)의 전체적으로 사다리꼴 형태의 내주연(90)의 치수에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는
   클로 로터.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 메인 페틀(121a)은 전체적으로 사다리꼴 형태를 갖고, 관련된 치형부(9)의 내주연(90)과 접촉하도록 구성되는 작은 베이스(125)를 구비하며,
   상기 메인 페틀(121a)의 커다란 베이스(124)는 관련된 치크(120)의 외주연에 연결되는 것을 특징으로 하는
   클로 로터.
8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 횡방향 이차 페틀(121b)은 치형부(9)의 베이스에 이식되고, 상기 치형부(9)의 베이스에 대해 원주 방향으로 돌출하는 것을 특징으로 하는
   클로 로터.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 치형부(9)는 하측 에지를 구비한 그루브(122)를 횡방향으로 포함하며,
   상기 이차 페틀(121b)은 상기 그루브(122)의 하측 에지보다 상기 로터(2)의 축(X-X)에 근접하여 있는 것을 특징으로 하는
   클로 로터.
10. 제 9 항에 있어서,
    타방의 마그넷 휠(8, 7)의 관련 치형부는 적어도 하나의 자석(38)의 결합을 위한 지지체를 지지하며,
    상기 이차 페틀(121b)은 상기 자석(38)을 위한 상기 지지체보다 상기 로터의 축에 근접하여 있는 것을 특징으로 하는
    클로 로터.
11. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나의 치크(120, 130)의 모든 페틀(121a, 121b)이 두 부분으로 분할되어 있는 것을 특징으로 하는
    클로 로터.
12. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    2개의 치크(120, 130)의 모든 페틀(121a, 121b)이 두 부분으로 분할되어 있는 것을 특징으로 하는
    클로 로터.
13. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 클로 로터를 구비하는 것을 특징으로 하는
    회전 전기 기계.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 회전 전기 기계는 얼터네이터 또는 얼터네이터-스타터로 이루어지는 것을 특징으로 하는
    회전 전기 기계.
15. 제 13 항에 있어서,
    상기 마그넷 휠(7, 8)은 샤프트(3)에 직접적으로 끼워 맞춤되고, 상기 샤프트(3)는 직접 끼워 맞춤을 위한 크림핑 영역(150)을 구비한 것을 특징으로 하는
    회전 전기 기계.
16. 제 13 항에 있어서,
    상기 마그넷 휠(7, 8)은 샤프트(3)에 간접적으로 끼워 맞춤되는 것을 특징으로 하는
    회전 전기 기계.

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