KR20130126939A - 회전 전기 기계용 전압 조정기 장치, 이 장치를 구비한 기계용 베어링, 및 이 베어링을 포함하는 기계 - Google Patents

회전 전기 기계용 전압 조정기 장치, 이 장치를 구비한 기계용 베어링, 및 이 베어링을 포함하는 기계 Download PDF

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KR20130126939A
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크리스토프 두귀
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브누와 왈므
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발레오 에뀝망 엘렉뜨리끄 모떼르
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Abstract

본 발명은 회전 전기 기계용, 특히 자동차의 교류발전기 및/또는 교류발전기-스타터용의 전압 조정기 장치로서, 상기 전압 조정기 장치는 지지부(34)와, 상기 전기 기계를 제어하는데 기여할 수 있는 하나 또는 그 이상의 전자 구성요소들(28)을 포함하며, 상기 지지부는 상기 구성요소들이 장착되는 제 1 부분(60)을 포함하며, 상기 제 1 부분은 에지(62)를 구비하며, 전기 기계의 로터(2)와 전기 접속을 형성하는 것이 가능하게 하는 브러시(15)를 수용할 수 있는 브러시 홀더 리셉터클로서 공지된 적어도 하나의 리셉터클을 구비하는 브러시 홀더(50)를 포함하는, 전압 조정기 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 상기 전압 조정기 장치는, 상기 브러시 홀더와 접촉시에 상기 지지부의 상기 제 1 부분을 통한 공기의 순환이 허용되도록 구성되어 있다. 또한, 본 발명은 전기 기계에 의해 생성된 전류를 정류하기 위한 장치와 이러한 전압 조정기 장치의 조립체와, 이러한 조립체를 구비한 전기 기계의 베어링과, 이러한 베어링을 구비한 전기 기계에 관한 것이다.

Description

회전 전기 기계용 전압 조정기 장치, 이 장치를 구비한 기계용 베어링, 및 이 베어링을 포함하는 기계{VOLTAGE REGULATOR DEVICE FOR A ROTARY ELECTRIC MACHINE, BEARING FOR SUCH A MACHINE EQUIPPED WITH SUCH A DEVICE AND SUCH A MACHINE COMPRISING SUCH A BEARING}
본 발명은 자동차의 교류발전기 및/또는 교류발전기-스타터와 같은 특히 다상인 회전 전기 기계용의 전압 조정기 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 이러한 형태의 전압 조정기 장치 및 전류 정류 장치를 구비한 회전 전기 기계의 베어링에 관한 것이다.
마지막으로, 본 발명은 이러한 형태의 베어링을 구비한 이러한 형태의 회전 전기 기계에 관한 것이다.
로터를 둘러싸는 권취 스테이터와, 로터의 적어도 하나의 여기 권선을 포함하는 자동차 교류발전기는 현재 공지되어 있다. 이들 교류발전기는 자동차의 탑재된 네트워크에 공급하고 그리고 자동차 밧데리를 재충전하는 전류 발생기로서 기능한다. 이러한 목적을 위해, 교류발전기의 로터는 운동의 전달을 위한 장치를 거쳐서 자동차의 열기관에 의해 구동되며, 로터의 여기 권선은 여기 전류로서 공지된 전류에 의해 공급된다. 따라서, 자화된 로터는, 교류 전류가 기계의 스테이터 권선에서 유도되게 하는 방식으로 기전력을 발생하며, 상기 기계는 교류를 직류로 정류하기 위한 적어도 하나의 브릿지에 의해 탑재된 네트워크 및 밧데리에 연결되도록 구성되어 있다.
탑재형 네트워크 및 자동차 밧데리의 수신기가 손상되지 않고 정확하고 신뢰성있게 작동할 수 있도록, 탑재된 네트워크에 그리고 자동차 밧데리에 공급된 전압을 조정하는 것이 필요하다. 이러한 목적을 위해, 여기 권선의 여기 전류는 제어된다.
이러한 목적을 위해서, 교류발전기의 레벨에서 탑재된 하나 또는 복수의 전자 구성요소들을 포함하는, 전자 회로에 의해 여기 전류를 제어하도록 설계된 전압 조정기가 공지되어 있다. 이들 회로는, 여기 전류의 공급을 위해 전기 기계의 로터와 전기 접속이 설정되는 것이 가능하게 하는 브러시의 수용을 위한 적어도 하나의 리셉터클이 마련된 브러시 홀더를 포함한다.
미국 특허 공개 제 US 2007/0035188 호에서, 조정기는 브러시 홀더를 포함하는 제 1 부분과, 전기 구성요소(들)를 포함하는 제 2 부분과, 커넥터를 포함하는 제 3 부분을 포함한다. 제 1 부분은 볼트에 의해 조정기의 고정을 위한 2개의 구멍을 구비한다. 이것은 제 3 부분도 동일하다. 따라서, 조정기를 고정하기 위한 4개의 구멍이 볼트에 의해 블록화된다.
전기 기계의 파워의 증가와, 콤팩트화의 요구조건을 위해 전압 조정기 장치 및 교류발전기를 자동차의 열기관에 가능한한 근접시켜 위치시킬 필요성이 있는 조건으로, 온도 상태가 특히 심각하게 될 때, 예를 들면 120°보다 높게 될 때, 공지된 장치의 기능은 더 이상 만족스럽지 않은 것으로 발견되었다. 특히, 브러시 홀더의 기능은 반대로 영향을 미치는 것이 발견되었다.
본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하는 것에 관한 것이며, 본 발명은 회전 전기 기계용, 특히 자동차의 교류발전기 및/또는 교류발전기-스타터용의 전압 조정기 장치로서, 상기 전압 조정기 장치는 지지부와, 상기 전기 기계를 제어하는데 기여할 수 있는 하나 또는 복수의 전자 구성요소들을 포함하며, 상기 지지부는 상기 구성요소들이 장착되는 제 1 부분을 포함하며, 상기 제 1 부분은 에지를 구비하며, 전기 기계의 로터와 전기 접속을 형성하는 것이 가능하게 하는 브러시를 수용할 수 있는 브러시 홀더 리셉터클로서 공지된 적어도 하나의 리셉터클을 구비하는 브러시 홀더를 포함하는, 전압 조정기 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 전압 조정기 장치는, 상기 브러시 홀더와 접촉시에 상기 지지부의 상기 제 1 부분을 통한 공기의 순환이 허용되도록 구성되어 있다. 따라서, 조정기 장치의 이러한 부분의 레벨에서 열의 방열을 보장하고 그리고 브러시의 기능을 개선하는 것이 가능하다. 또한, 이것은, 브러시 홀더를 상기 전자 회로에 연결하는 전기 트랙에 의해 전달되는 열이 감소되기 때문에, 전압 조정기 장치가 포함하는 전자 회로의 레벨에서 온도를 감소시키는 것이 가능하게 한다.
다른 장점을 제공하고 별개로 또는 조합되는 다른 특징부가 제공된다:
- 공기 순환 슬롯들로서 공지된 하나 또는 그 이상의 슬롯(들)은 상기 제 1 부분과 상기 브러시 홀더 사이에서 상기 지지부를 통해 마련된다;
- 상기 하나의 공기 순환 슬롯은 상기 브러시 홀더의 표면을 따라서 연장된다;
- 상기 공기 순환 슬롯(들)은 폐쇄된 윤곽을 갖는다;
- 상기 전압 조정기 장치는 상기 구성요소(들)와 열교환 관계인 방열장치를 더 포함하며, 상기 지지부는, 상기 방열장치가 상기 전압 조정기 장치와 상기 전기 기계 사이에 마련된 저압 영역을 향해 공기의 흐름을 배향시킬 수 있도록, 상기 전기 기계상에 장착되도록 설계된다;
- 상기 방열장치는 상기 전자 구성요소(들)와 열교환 관계에 있는 베이스와, 상기 베이스로부터 연장되는 윙을 포함하며, 상기 지지부는, 상기 윙이 상기 저압 영역을 향해 공기의 흐름을 배향시킬 수 있도록, 상기 전기 기계상에 장착되도록 설계된다;
- 상기 윙은 상기 베이스에 대해서 실질적으로 수직으로 연장되며. 상기 방열장치는, 상기 윙에 평행하고, 상기 저압 영역을 향해 배향된 축선 D를 갖는다;
- 상기 브러시 홀더 리셉터클(들)은 방향 D'에 따라서 배향되며, 상기 방열장치의 축선 D와 상기 브러시 홀더 리셉터클의 축선 D'는 10° 보다 큰 각도, 예를 들면 40°와 90° 사이의 각도, 특히 대략 66°의 각도를 형성한다.
또한, 상기 방열장치는, 예들 들면 절첩에 의해 이뤄지는 "U"의 형상의 프로파일을 갖도록 상기 베이스의 측방향 에지로부터 연장되는 상기 윙 중 2개를 포함하도록 구성할 수 있다. 다음에, 방열장치는, 예를 들면 상기 2개의 윙 사이에서 중간 방식으로 위치된, 열의 방열을 위한 적어도 하나의 추가 핀을 선택적으로 포함한다. 상기 핀(들)은 예를 들면 베이스에 용접에 의해 추가된다.
방열장치 및 추가 핀(들)은 열교환 재료로 제조된다.
이들 추가 핀에 의해, 열의 방열은 더욱 개선된다.
본 발명의 이러한 실시예에 따르면, 하기의 특징들이 사용될 수 있다:
- 상기 핀(들)은 상기 베이스를 지나서 내부를 향해 축방향으로 연장된다;
- 상기 핀(들)은, 상기 전기 기계의 공기의 흡입을 위해 중앙 개구부에 반대로 위치되는 연장부를 구비한다;
- 상기 연장부는 상기 개구부와 전기 기계의 중앙 개구부 사이에 위치될 수 있다;
- 상기 핀(들)은 전체적으로 "L"의 형상을 형성한다;
- 상기 방열장치는 열의 방열을 위한 복수의 추가 핀을 포함한다;
- 상기 추가의 핀(들)은 방열장치와 동일한 재료로 제조된다.
다시 변형 또는 상보적인 방법에서, 상기 방열장치는 구리로 제조되며, 구성요소(들)와 직접 또는 간접 접촉된다. 다음에, 모든 추가 핀이 또한 구리로 제조될 수 있다. 따라서, 열의 방열이 더욱 개선된다. 또한, 본 발명은 상술한 바와 같은 조정기 장치를 구비한 전기 기계의 베어링과, 이러한 형태의 베어링을 구비한 회전 전기 기계에 관한 것이다.
일 실시예에 따르면, 조정기 장치의 지지부는 베어링 내의 적어도 하나의 공기 개구부를 커버하며, 상기 장치의 슬롯(들)은 상기 공기 개구부들 중 하나 또는 그 이상에 대향하여 형성되어 있다.
베어링은, 전류 정류 고정구를 형성하기 위해서, 전기 기계에 의해 생성된 전류의 정류를 위한 장치를 추가로 구비할 수 있다. 전류 정류 고정구는 중앙 개구부를 포함하며, 상술한 저압 영역은 상기 중앙 개구의 레벨에 위치되어 있다.
특히, 상기 중앙 개구부는 베어링 내의 중앙 개구부의 연장부에 있으며, 상기 중앙 개구부는 전압 조정기 장치가 속해 있는 기계의 샤프트의 통과를 허용하도록 설계되어 있다.
전압 조정기 장치는 크게 변경되지 않는 것이 명확하다. 따라서, 종래의 조정기를 이용할 수 있으며, 제 1 부분과 브러시 홀더 사이의 지지부를 통해서 하나 또는 그 이상의 슬롯을 형성할 수 있다. 예를 들면, 특허문헌 미국 특허 공개 제 2007/0035188 호에서와 같이, 브러시 홀더와 방열장치 사이에 하나 또는 그 이상의 슬롯을 형성할 수 있다. 해결책은 브레이스(brace)와 같은 추가적인 부분이 필요없다. 따라서, 해결책은 간단하고 경제적이다.
본 발명은 첨부 도면을 참조한 하기의 설명을 읽으면 보다 잘 이해될 수 있으며, 하기의 설명은 단지 예시로서 제공된 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 의도는 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 기계의 일 실시예의 반경방향 단면의 평면을 따라 도시하는 도면이다.
도 2는 상기 전기 기계의 변형 실시예의 축방향 단부 부분을 분해도로 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 제어 장치의 일 실시예의 평면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 축선 Ⅳ-Ⅳ를 따라 취한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 제어 장치의 변형 실시예를 도시하는 사시도이다.
우선, 본 발명에 따른 조정기 장치가 사용될 수 있는 회전 기계의 일 예를 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 특히 다상으로 설계된 상기 기계는 예를 들면 케이싱(1)을 포함하며, 케이싱(1) 내측에, 샤프트(3)와, 이 샤프트(3)와 일체로 회전하는 로터(2)와, 도면에 도시되지 않았지만 약간의 갭이 존재하면서 로터(2)를 둘러싸는 권취 스테이터(4)를 포함하고 있다.
이러한 스테이터(4)는 예를 들면 스테이터 권선(4)을 장착하기 위한 노치 절연부가 마련된 노치부를 구비한 플레이트의 세트로 형성된 본체를 포함한다. 스테이터 권선(4)은 복수의 상(phase)을 포함하며, 각각의 상은 스테이터의 본체의 양 측면상에 묶음(chignon)을 형성하는 적어도 하나의 코일을 포함할 수 있다. 상의 출력은 예를 들면 삼각형 또는 스타의 형상으로 연결되며, 탑재된 네트워크에 공급하고 그리고 자동차의 밧데리를 재충전하는데 사용되는, 교류를 직류로 정류하기 위한 장치에 속하는 커넥터에 연결되어 있다.
로터와 관련된 적어도 하나의 유도 권선(10)에 의해 유도되도록 설계된 로터는, 샤프트(3)가 회전될 때 스테이터 권선(4) 내에 교호하는 유도 전류를 발생한다. 이러한 전류는 교류를 직류로 정류하기 위한 장치에 의해 직류로 변환된다.
이러한 경우에 로터는 예를 들면 미국 특허 공개 제 2002/0175589 A1 호 및 유럽 특허 공개 제 0 454 039 A1 호에 개시된 클로(claw)를 구비한 로터이며, 이 로터는 2개의 축방향으로 병치된 2개의 마그네트 휠(7, 8)을 포함하며, 각각의 마그네트 휠은 다른 마그네트 휠의 플랜지를 향해 축방향으로 배향된 사다리꼴 형상의 치형부(9)가 그 외부 주연부상에 마련되어 있는 횡단 플랜지를 구비하며, 하나의 마그네트 휠의 치형부는 다른 마그네트 휠의 2개의 인접한 치형부(9) 사이에 존재하는 공간을 관통한다. 여기 권선(10)은 휠(7, 8)의 플랜지 사이에서 축방향으로 설치되어 있다. 이러한 권선(10)은 2개의 부분으로 원통형 코어에 의해 지지되며, 각 부분은 휠(7, 8)의 플랜지 중 하나에 속한다. 변형예로서, 코어는 단일편인 반면에, 휠(7, 8)의 플랜지와 별개이다. 샤프트(3)는 마그네트 휠(7, 8)을 고정하기 위한 널링가공된(knurled) 부분을 구비할 수 있다.
여기 권선(10)이 전기가 공급되면, 강자성 재료로 제조된 로터(2)는 자화되며, 마그네트 휠(7, 8)의 축방향 배향을 위한 치형부의 레벨에서 자북극-자남극의 형성과 더불어 유도 로터가 된다.
변형예로서, 로터는 예를 들면 국제 공개 팜플랫 제 WO 2002/054566 호에 개시된 바와 같은 프로젝팅 폴(projecting pole)을 구비할 수 있으며, 복수의 여기 권선을 포함할 수 있으며, 각 권선은 이러한 타입의 폴에 감겨지고, 국제 공개 팜플랫 제 WO 2002/054566 호의 도 1 및 도 2에서 도시된 바와 같이 직렬로 장착된다.
변형예로서, 로터는 프랑스 특허 제 FR 2 857 517 호에 개시된 바와 같이 2개의 마그네트 휠 및 2개의 여기 권선을 포함한다.
다시, 변형예로서, 로터는 또한 영구 자석을 포함한다.
도 1의 실시예에 있어서, 로터(2)의 샤프트(3)는 교류발전기와 차량의 열기관 사이에서 운동을 전달하기 위한 장치에 속하는 풀리(12)를 그 전방 단부에서 지지한다. 상기 전동 장치는 예를 들면 열기관의 크랭크샤프트에 의해 구동되는 도시하지 않은 적어도 하나의 볼트를 포함한다.
도시된 예에 있어서, 모터의 샤프트(3)는 예를 들면 집전장치(collector)에 의해서 프랑스 특허 제 FR 2 710 200 호에 개시된 바와 같은 타입의 로터(2)의 여기 권선 또는 권선들(10)의 단자에 와이어 접속에 의해 연결된 집전 링(13)을 그 후방 단부에 지지한다. 브러시(15)는 집전 링(13)상에 마찰되는 방식으로 배치된다. 이들 브러시는, 도시된 예시적인 실시예에 있어서, 후술하게 되는 본 발명의 전압 조정기 장치(14)에 속하는 브러시 홀더(50)에 수용되어 있다. 특히, 샤프트(3)의 후방 단부에 가장 가까운 집전 링은 접지(earth)에 연결된다.
예를 들면, 케이싱(1)은 2개의 부분, 즉 풀리(12)에 인접한 전방 베어링이라고 공지된 전방 플랜지(16)와, 본 실시예에 있어서 전압 조정기 장치(14)와 교류를 직류로 정류하기 위한 장치를 지지하는 것으로 후방 베어링으로서 공지된 후방 플랜지(17)를 구성되어 있다.
베어링(16, 17)은 금속으로 제조되며, 이러한 경우에 알루미늄으로 제조된다. 본 실시예에서 이들 형상은 중공형이다. 변형예로서, 베어링 중 적어도 하나는 평판 형상을 갖고 있다. 이들 베어링(16, 17) 각각은 샤프트(3)의 회전 장착을 위한 각각의 볼 베어링(19, 20)을 중심에 포함할 수 있다. 도 1의 실시예에 있어서, 베어링(19)의 내부 링과 마그네트 휠(7) 사이에 브레이스(brace)(159)가 삽입되어 있으며, 풀리(12)는 베어링(19)의 내부 링상에 지지되는 반면에 너트(360)를 통해서 샤프트(3)의 전방 단부에 고정된다. 이들 베어링(16, 17)은 천공되어, 적어도 하나의 팬의 회전에 의해 발생된 공기의 순환에 의해 교류발전기가 냉각될 수 있게 한다. 베어링(16, 17) 각각은 샤프트(3)의 중심에 있는 축방향 단부의 통로용 중앙 개구부를 갖고 있다.
일 실시예에 따르면, 도시하지 않은 이러한 팬은 풀리(12)에 외부에 있고, 풀리(12)에 인접하여 있다. 도 1에서, 팬은 캐스팅에 내부에 있고, 케스팅에 수용되어 있다. 이러한 목적을 위해서, 로터(2)는 적어도 그 축방향 단부 중 하나를 지지하며, 팬은 공기의 이러한 순환을 보장하도록 설계된다. 도시된 실시예에서, 도면부호(23)로 표시된 팬은 로터의 전방 정면상에 마련되며, 보다 강력한 다른 팬(24)은 후방 면상에 마련되며, 각 팬은 복수의 블레이드(26)를 구비하고 있다.
변형예로서, 엔진의 냉각을 위해 사용되는 공기의 흐름을 발생시키기 위해서, 특허문헌 프랑스 특허 제 2 744 575 호에 개시된 바와 같이 터빈 또는 원심 펌프가 사용될 수 있다.
또한, 변형예로서, 전압 조정기 장치에 구비된 베어링은 공기에 의해 냉각되는 반면에, 다른 베어링은 물에 의해 냉각된다.
팬에 구비된 베어링의 경우에 있어서, 베어링(16, 17)은 기계의 회전 축선 및 축 대칭을 구성하는 샤프트(3)의 축과 관련해서 전체적으로 횡방향인 배향을 갖는 베이스를 포함하고 있다. 베이스들은 복수의 공기 흡입구를 구비하며, 각각의 공기 흡입구는 샤프트(3)의 축에 관련해서 전체적으로 축방향인 배향을 갖는 스커트에 의해 그 외부 주연부상으로 연장되어 있다. 스커트(3)는 복수의 공기 배출 개구부를 구비한다. 즉, 팬에 의해서, 공기 흡입 개구부와 배출 개구부 사이에서 공기 순환이 발생되며, 공기 흐름은 교류발전기를 축방향으로 침투하며, 다음에 반경방향으로 배출되고, 그에 따라 특히 스테이터 권선(4)의 묶음(5)을 냉각시킬 수 있다. 후방 베어링의 공기 흡입 개구부는 예를 들면 전체적으로 사다리꼴 형상이다.
또한, 전류 정류 장치 및 전압 조정기 장치(14)를 커버하는 천공된 보호 커버(21)가 마련된다.
스테이터의 본체는 베어링(16)의 스커트의 숄더상에 지지된 탄성 시일(40)에 의해 그리고 이러한 목적을 위해 숄더형으로 된 베어링(17)의 스커트에 장착된 탄성 버퍼(41)에 의해 베어링(16, 17)의 스커트에 장착되는 것을 이해할 수 있다(도 1 참조). 변형예로서, 스테이터(4)의 본체는 베어링(16, 17)의 스커트 내로 강제된다.
도시된 실시예에 따르면, 베어링 중 하나, 이러한 경우에 후방 베어링은 도 1에 부분적으로 도시된 바와 같이 전류의 정류를 위한 장치 및/또는 전압 조정기 장치(14)를 지지하여, 전류 정류 고정구로서 공지된 조립체를 형성한다. 변형예로서, 전방 베어링이 특허문헌 프랑스 특허 제 2 744 575 호의 도 1에 도시된 바와 같이 전류 정류 장치 및/또는 전압 조정기 장치를 지지할 수 있다.
이러한 형태의 구성은 전기 기계와, 자동차에 장착될 수 있는 기계적 조립체를 형성하는 전류의 정류를 위한 장치 및/또는 전압 조정기 장치를 제공하는 것을 가능하게 한다. 또한, 이것은 전류의 정류를 위한 장치 및/또는 전압 조정기 장치가 상기 팬 또는 팬들에 의해 발생된 공기 흐름에 의해 냉각될 수 있게 한다.
상기 정류 장치는 예를 들면 3-상, 6-상 또는 5-상인 정류 브릿지를 포함한다. 변형예로서, 복수의 전류 정류 브릿지가 제공될 수 있다.
예를 들면, 브릿지는, MOSFET 타입의 다이오드 또는 트랜지스터와 같은 제 1 전류 정류 소자를 지지하는, 네가티브 방열장치로서 공지된 제 1 방열장치와; MOSFET 타입의 다이오드 또는 트랜지스터와 같은 제 2 전류 정류 소자를 지지하는, 포지티브 방열장치로서 공지된 제 2 방열장치와; 전기적으로 절연 재료로 제조되고, 전기 전도 브랜치가 내부에 매립되어 있는 본체를 포함하는 커넥터를 포함한다. 이들 브랜치는 국부적으로 도시되어 있으며, 각각의 브랜치는 방열장치 중 하나의 제 1 전류 정류 소자를 다른 방열장치의 제 2 전류 정류 소자에 연결하며, 상기 제 1 및 제 2 전류 정류 소자는 상이한 전위이다. 교류발전기 또는 교류발전기-스타터의 위상 출력 각각은 상기 브랜치들에 연결된 제 1 전류 정류 소자와 제 2 전류 정류 소자 사이에 마련된 중심점에서 커넥터의 브랜치에 전기적으로 접속되어 있다.
특허문헌 프랑스 특허 제 2 754 650 호에 도시된 일 실시예에 따르면, 커넥터의 브랜치는 위상의 각각의 출력부에 접속하기 위한 러그를 포함하며, 브랜치 중 2개는 전압 조정기 장치(14)에 연결하기 위한 절반 링을 그 자유 단부에 연장 구비하고 있다. 즉, 이후에 상세하게 설명하는 바와 같이, 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 전압 조정기 장치는 모터의 위상 중 2개에 연결된 전도성 브랜치에 연결되어 있다. 변형예로서, 특허문헌 프랑스 특허 제 2 754 650 호의 도 1에 도시된 바와 같이, 브랜치 중 2개는 전압 조정기 장치(14)에 연결시키기 위해 링을 그 자유 단부에 연장 구비하고 있다.
네가티브 방열장치는 예를 들면 자동차의 접지에 연결된 교류발전기의 케이싱(1)의 알루미늄 베어링(16, 17) 중 하나로 구성되는 반면에, 예를 들면 알루미늄으로 제조된 포지티브 방열장치는 이러한 베어링에 의해 전기적으로 절연되며, 자동차의 밧데리의 포지티브 단자에 케이블을 통해서 접속되도록 설계된 단자 B+로서 공지된 단자를 구비하고 있다.
예를 들면, 전류 정류기 다이오드는, 예를 들면 특허문헌 국제 공개 제 WO 02/054566 호의 도 14 또는 특허문헌 국제 공개 제 WO 02/093717 호의 도 3에 도시된 바와 같이 네가티브 방열장치 및 포지티브 방열장치에 각각 강제되어 있다. 이러한 경우에, 도 1의 브릿지는 특허문헌 국제 공개 제 WO 02/093717 호의 도 3의 타입이다.
이러한 실시예에 따르면, 특허문헌 프랑스 특허 제 2 807 583 호에 개시된 바와 같이, 또한 포지티브 방열 싱크는, 전압 조정기 장치와의 전기 접촉을 위해, 그리고 이러한 포지티브 방열장치의 단자 B+를 통해서 밧데리의 포지티브 단자와의 전기 접속을 위해 천공된 이어(ear)의 형상의 연장부를, 그 단부 중 하나에 포함할 수 있다.
전류 정류 소자의 개수는 적용분야에 따라, 특히 기계의 위상 및 전류 정류 브릿지의 개수에 따라 좌우되는 것은 자명하다. 따라서, 전류 정류 브릿지를 포함하는 3-상 타입의 교류발전기에 관련된 특허문헌 국제 특허 제 WO 02/093717 호의 실시예에서 있어서는 3개의 네가티브 다이오드 및 3개의 포지티브 다이오드가 마련된다. 특허문헌 미국 특허 제 7,019,424 호에 있어서는, 6개의 네가티브 다이오드 및 6개의 포지티브 다이오드가 마련될 뿐만 아니라 2개의 브릿지 전류 정류 브릿지가 마련되며, 교류발전기는 이중 3-상 타입이다.
특허문헌 미국 특허 제 7,019,424 호의 도 8과 유사한 사시도를 도시하는 도 2는 이러한 타입의 실시예를 도시하고 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 실시예에 따르면, 이러한 경우에 플라스틱 재료로 제조되고, 공기 통로용 개구부(140, 300, 160)를 포함하는 보호 커버(112)를 사용할 수 있다.
전류 정류 장치는 교류를 직류로 정류하는 브릿지(200)를 포함하며, 상기 브릿지(200)는 특히 핀(fin)(400) 및/또는 단자 B+를 구성하는 단자(500)를 구비한 포지티브 방열장치(100)와, 예를 들면 스테이터의 권취부의 위상 출력부를 크림핑함으로써 고정하기 위한 그립퍼의 형상으로 돌출하는 러그(도면부호가 표시되지 않음)를 구비한 커넥터(90)와, 후방 베어링(17)에 의해 구성된 네가티브 방열장치를 포함한다. 예를 들면, 이러한 베어링은 도 1의 샤프트(3)의 축과 조합된 대칭 X-X의 축방향 축과 관련된 횡방향인 베이스를 포함한다. 이러한 베이스는 다이오드의 장착을 위한 개구부를 그 외부 주연부에 마련하고 있다. 특히, 베이스의 내부 주연부는 공기 흡입을 위한 복수의 개구부를 구비하며, 이 개구부 중 하나가 도면부호(118)로 표시되어 있다. 이러한 경우에 전체적으로 사다리꼴 형상의 이들 개구부(118)는, 집전 링(13)을 구비한 집전장치 및 로터의 샤프트의 후방 단부의 통과를 위해, 2개의 연속적인 개구부(118)를 분리하는 아암에 의해 측방향으로 제한되며 및/또는 중앙 개구부(218)를 제한하는 중앙 링에 의해 내부적으로 제한된다. 축선 X-X는 개구부(218)의 중앙을 통해 통과한다. 이러한 베이스는, 직사각형 형상의 공기 출력 개구부(162)를 구비한, 축선 X-X에 관련하여 축방향인 배향의 스커트(161)에 의해 그 외부 주연부 상으로 연장되어 있다. 또한, 고정 러그(163)는 차량의 고정 부분상에 마련된다. 이러한 도면에 도시된 본 발명에 따른 전압 조정기(14)의 예는 포지티브 다이오드를 장착하기 위해 천공된, 포지티브 방열장치(100)의 원주방향 단부들 사이에 삽입된다.
전압 조정기는 후방 베어링(17) 및 전류 정류 장치를 포함하는 전류 정류 고정구에 속한다.
이제 본 발명의 전압 조정기 장치(14)의 상세한 설명을 한다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 전압 조정기 장치는 지지부(34)와, 이후에 전자 제어 회로로서 공지된 하나의 전자 구성요소(28) 또는 몇 개의 전자 구성요소(28)를 포함하여, 상기 전자 기계의 제어에 기여할 수 있다. 상술한 바와 같이, 전압 조정기 장치는 브러시 홀더(50)를 포함한다. 상기 지지부(34)는 예를 들면 PPS와 같은 절연 재료로 제조된다.
예를 들면, 전자 제어 회로(28)는 특히 ASIC 타입의 반도체 또는 전자 칩을 구비한 회로로 구성된다. 전자 제어 회로는 회전 전기 기계에 의해 탑재된 네트워크에 공급된 전압이 조정되는 것을 보장한다. 이러한 목적을 위해서, 예를 들면, 전자 제어 회로는, 특히 그 중에서도 밧데리의 단자에 이용 가능한 전압, 열기관의 회전 속도 및/또는 열기관의 온도와 같은 다양한 입력 데이터에 따라서, 로터의 여기 권선에 공급된 전류를 제어한다.
또한, 이러한 실시예에서, 전자 제어 회로(28)는, 조정기가 예를 들면 특허문헌 프랑스 특허 제 2 649 7978 호에 도시된 바와 같이 기생 전압을 억제함으로써 양호한 조건하에서 작동되게 하는 방식으로, 스테이터 권선의 위상 중 2개에 대한 정보를 수신한다. 또한, 전자 제어 회로는, 전기 에너지를 특히 열기관을 시동시키기 위한 기계적 에너지로 변환시킬 수 있는 가역 교류발전기로서 일반적으로 공지된 것으로, 특허문헌 프랑스 특허 제 2 745 444 호에 개시된 바와 같은 교류발전기-스타터 모드에서 기계가 작동될 수 있게 한다.
상기 전자 제어 회로(28)는 도 3에 점선으로 도시된 바와 같이 지지부(34)에 매립된 전기 트랙(29)에 의해 조정기 장치(14)의 다양한 접속 단자에 연결되어 있다.
전자 제어 회로는, 예를 들면 정류기 장치의 대응 단자에 연결되도록 설계되고, 상술한 특허문헌 프랑스 특허 제 2 754 650 호에 개시된 바와 같이 모터의 위상 중 2개에 연결된, 2개의 반부 링(36a, 36b)의 접속 단자(36)를 구비한다. 이러한 실시예에 따르면, 조정기(14)의 지지부(34)는 반부 링을 절연하고 그리고 체결 스크류의 통과가 가능하도록 돌출부 및 상보적인 리세스(도시하지 않음)를 구비할 수 있다.
또한, 전자 제어 회로는 단자 B+에 상술한 방법으로 전기적으로 접속되도록 설계된 접속 단자(38) 및/또는 이러한 덕트를 통해서 접지와 전기 접속을 위해 베어링(17)(도 1에 도시됨)의 덕트에 고정되도록 설계된 접속 단자(40)를 포함한다.
또한, 조정기는 하나 또는 복수의 전기 트랙(29)에 의해 전자 제어 회로(28)에 연결된 커넥터(42)를 포함하며, 이 커넥터는 특히 차량의 열기관의 전자 제어 유닛에 커넥터(42)를 연결하는 와이어형 접속부를 통해서, 자동차의 열기관의 회전 속도 및 온도에 관한 정보를 수집하기 위한 것이다. 상기 커넥터는 장치의 외부의 전기 컨덕터에 직접 연결될 수 있다. 변형예로서, 커넥터는 커버에 연결되며, 이러한 목적을 위해 전기적으로 절연된 재료로 제조되고 커버에 의해 지지된 커넥터에 연결된 커버의 본체에 매립된 적어도 하나의 전기 트랙을 포함한다. 이러한 경우에, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 커넥터(42)는 단자로 구성된다. 변형예로서, 2개의 단자가 마련될 수 있는 것은 자명하다. 이러한 모든 것은 적용분야 및 장치(14)에 의해 수신된 정보의 양에 따라 좌우된다.
예를 들면, 본 발명에 따른 조정기 장치는 조정기를 나사를 사용하여 베어링에 고정하기 위해 중심에 천공된 3개의 고정 러그(44, 46, 48)를 포함한다. 모터의 위상 중 2개에 접속하는 상기 단자(36), 단자 B+에 접속하는 단자(38), 및 접지에 접속하는 단자(40)는 각각 상기 이어(44, 46, 48)의 레벨에 마련되어 있다. 변형예로서, 상술한 방법에서, 단일 이어(44) 대신에, 2개의 이어가 위상 중 하나에 각각 접속하도록 마련된다. 이들 이어는 조정기 장치의 하나의 발생부로부터 다른 발생부까지 서로에 대해서 표준 위치를 유지할 수 있으며, 그 결과 이어들은 동일한 지지부에 고정될 수 있다.
베어링(17)에 고정되도록 설계된 이어(48)가 브러시 홀더(50)에 가장 근접한 것인 반면에, 다른 2개의 이어(44, 46)는 서로에 대해서 근접하고 및/또는 전자 제어 회로(28)에 인접하며, 전기 기계의 위상 중 2개에 연결하기 위한 단자(36)에 대응하는 이어(44)는 단자 B+에 접속하기 위한 단자에 대응하는 이어(46) 보다는 브러시 홀더(50)에 근접하여 있다.
예를 들면, 상기 제어 회로(28)는, 방열장치(30)에서와 같이, 커넥터(42)와 서로에 대해 근접한 2개의 이어(44, 46) 사이에 위치된다.
유리하게 포지티브 방열장치(100), 커넥터의 2개의 위상 출력부 및 커넥터(90)의 2개의 위상으로 장치(14)의 전기 접속부를 변경시킴이 없이, 본 발명의 조정기 장치(14)는 상술한 특허문헌 미국 특허 제 7,019,424 호의 도 8의 조정기 장치의 위치에 그리고 대신에 끼워맞춰지도록 설계될 수 있다는 것은 상술한 설명으로부터 명확하다.
지지부는, 전자 회로(28)가 장착되는 제 1 부분(60)을 포함한다. 상기 제 1 부분(60)은 예를 들면 특히 평행한 2개의 대향 표면(61, 61')을 구비하며, 그 결과 지지부(34)의 상기 제 1 부분(60)은 실질적으로 편평하다. 상기 제 1 부분(60)은 상기 브러시 홀더(50)가 구비되는 에지(62)를 구비한다. 브러시 홀더는 브러시를 수용할 수 있는 브러시 홀더 리셉터클로서 공지된 적어도 하나의 리셉터클을 구비하며, 브러시(들)는 전기 기계의 로터와의 전기 접속이 이뤄지게 할 수 있다.
이러한 경우에, 2개의 리셉터클은 도 5에 도시된 바와 같이 하나가 다른 하나의 위에 위치되고, 동일한 배향 D'를 갖도록 마련되며, 제 1 브러시는 전자 제어 회로(28)에 의해 결정된 바와 같이 로터의 여기 전류를 공급하는 공급원에 연결되도록 설계되며, 제 2 브러시는 도 1에 도시된 바와 같이 접지에 연결되도록 설계되어 있다.
예를 들면, 상기 지지부(34)는 로터의 축의 방향에서 브러시 홀더 리셉터클(들)(50)의 배향을 허용하면서 고정할 수 있게 하도록 구성되어 있다.
포지티브 방열장치(100)와, 상기 포지티브 방열장치(100)를 연장시키는 조정기(14)의 지지부(34)는, 도면에 도시하지 않은 공기 흡입 개구부로서 공지되고, 베어링(17) 내의 중앙 개구부(218)의 축방향 연장부에 위치되어 있는 중앙 개구부를 원주방향으로 형성한다. 상기 브러시 홀더는 특히 상기 공기 흡입 개구부의 방향으로 배향되어 있다.
상기 브러시 홀더(50)는 예를 들면 전체적으로 사다리꼴 형상을 갖고 있다. 특히, 리셉터클은 이 리셉터클의 각각에 브러시의 장착을 위해 전체적으로 직사각형 단면을 갖고 있다. 브러시들은 관련된 집전 장치(3)의 방향에서 스프링에 의해 반경방향으로 가압된다. 각각의 브러시는 예를 들면 전기 전도성 브레이드(braid)에 의해서 전기 단자에 연결되며, 전기 단자 자체는 지지부(34)에 매립된 전기 트랙(29) 중 하나에 전기적으로 접속되어 있다. 이들 트랙들은 조정기(14)의 전자 제어 회로(28)에 전기적으로 접속되어 있다.
본 발명에 따르면, 조정기 장치는 상기 브러시 홀더(들)와 접촉시에 지지부(34)의 상기 제 1 부분(60)을 통해 공기의 순환을 허용하도록 구성되어 있다. 특히, 조정기 장치는 에지(62)의 레벨에서 상기 제 1 부분(60)의 하나의 표면(61)으로부터 다른 표면(61')까지의 공기의 순환을 허용하도록 구성되어 있다.
이러한 목적을 위해서, 상기 제 1 부분(60)과 브러시 홀더(50) 사이에서 지지부(34)를 관통하는 공기 순환 슬롯으로서 공지된 하나 또는 그 이상의 슬롯(64)을 제공하는 것이 가능하다.
지지부(34)는 베어링(17)의 적어도 하나의 공기 개구부(118)를 커버하도록 구성될 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 지지부는 또한 슬롯(들)(64)이 공기 개구부(118) 중 하나에 대향되게 매립되도록 구성될 수 있다. 공기의 순환을 위한 상기 슬롯(들)(64)은 브러시 홀더의 표면(72)을 따라 연장된다.
공기의 순환을 위한 상기 슬롯(들)(64)은 폐쇄된 윤곽으로 제공된다.
브러시 홀더의 내부 단부의 레벨에 언더컷(164)이 마련된다. 내부를 향해서 개방되어 있는 상기 언더컷은, 이어(44)와 브러시 홀더(50)의 내부 주연부 사이로 연장되는 장치(14)의 측방향 에지에 영향을 미친다. 따라서, 이 언더컷은 공기의 통과와, 브러시 홀더 및 브러시들의 냉각을 증가시킨다. 선택적으로, 언더컷(164)은 식별 표시부를 갖고 있다.
제 1 부분(60)과 브러시 홀더 사이에 잔류하는 재료 브릿지들(68)은 조정기 장치(14)의 이들 2개 영역 사이에서의 기계적인 결합 및 전기 트랙(29)의 통과를 보장할 수 있다. 이러한 양태와 관련하여, 보강 리브(200)는 지지부(34)의 제 1 부분(60)과 브러시 홀더(50) 사이에 마련될 수 있다. 이러한 경우에, 리브들은 2개이다. 이들 리브들은 예를 들면 슬롯(64)의 양 측면에 마련된다.
또한, 조정기 장치는 예를 들면 열의 방열을 위한 평행한 윙(32)을 가지며, 지지부(34)상에 위치된 방열장치(30)를 포함한다.
방열장치는 전자 제어 회로(28)와 열교환 관계이며, 그로 인해 특히 후방 베어링을 통해 통과되는 공기의 흐름에 의해서 전자 제어 회로의 냉각을 보장한다. 특히 방열장치(30)는 제어 회로(28) 위에 있다. 특히 방열장치(30)는 지지부(34)에 오버몰딩되어 있다.
상기 지지부(34)는 전기 기계상에 장착되도록 설계되며, 그 결과 방열장치(30)의 윙(32)은 상기 지지부와 상기 전기 기계 사이에 마련된 저압 영역(Dp)을 향해서 공기의 흐름을 배향시킬 수 있다. 따라서, 열의 방열을 개선한다.
상기 저압 영역은 특히 상기 공기 흡입 개구부의 레벨에 위치되어 있다.
특히, 상기 윙(32)은 공기의 흐름을 반경방향으로 배향하도록, 즉 전기 기계의 로터의 축을 향해 그리고 중앙 공기 흡입 개구부를 향해서 배향되어 있다. 다음에, 이러한 공기의 흐름은 개구부(218)를 향해서 축방향으로 배향된다. 이것은 특허문헌 프랑스 특허 제 2 710 200 호에 개시된 타입의 집전장치(75)를 도시하는 도 3에서 이해할 수 있다. 이러한 집전장치(75)는 샤프트(3)의 후방 단부상에 장착되며, 베어링(17)의 중앙 개구부(218)를 관통하며, 여기에서 공지된 방법으로, 개구부(218)의 에지와 롤러 베어링(20)의 외부 링의 외부 주연부 사이에 반경방향으로 삽입된 링(도 1에서 도면부호가 표시되지 않음)이 장착된다. 이러한 링은 집전장치가 관통되는 베이스(도 1에서 도면부호가 표시되지 않음)를 포함한다. 이러한 베이스는 천공되며, 직사각형 형상의 복수의 원주방향 개구부를 포함한다. 이러한 링은 베어링(17)과 베어링(20) 사이에서 팽창의 현상들을 흡수할 수 있게 한다.
예를 들면, 방열장치(30)는 전자 제어 회로(28)와 열교환 관계에 있는 베이스(52)를 포함한다. 따라서, 상기 윙(32)은 상기 베이스(52)로부터 연장된다. 특히, 상기 제어 회로(28)는 상기 베이스에 중심설정되어 있다. 예를 들면, 상기 베이스(52)에 대한 상기 회로(28)의 표면적의 비율은 30%와 60% 사이이다.
상기 윙(32)은 상기 베이스(52)에 대해서 실질적으로 수직으로 연장된다. 상기 방열장치(30)는 윙(32)에 평행하고, 상기 저압 영역을 향해 배향된 축선 D를 구비한다. 즉, 예를 들면 축선 D는 로터의 축선에 대해서 반경방향으로 배향된다.
예를 들면, 방열장치(30)의 축선 D 및 브러시 홀더 리셉터클의 축선 D'는 10° 보다 큰 각도, 예를 들면 40°와 90° 사이의 각도, 특히 양호한 결과를 제공하는 대략 66°의 각도를 형성한다.
도 3에 도시된 실시예에 따르면, 예를 들면 방열장치는 "U"의 형상의 프로파일을 갖도록 베이스(52)의 측방향 에지로부터 연장되는 상기 방열 윙들(32) 중 2개를 포함한다.
도 4 및 도 5에 도시된 변형 실시예에 따르면, 방열장치(30)는 상기 2개의 방열 윙(32) 사이에 위치된, 열의 방열을 위한 적어도 하나의 추가 핀(fin)(54, 55, 56)을 포함한다.
예를 들면, 상기 추가 핀(54)은, 전자 회로의 전자 구성요소(들)를 보다 잘 냉각시키기 위해서 중간 위치, 즉 회로(28)의 바로 위에 위치되어 있다. 즉, 방열장치는 도 4에 잘 도시된 바와 같이 "E"의 형상의 프로파일을 갖고 있다.
열을 방열시키기 위한 적어도 하나의 다른 핀이 제공될 수 있다. 도 4에서, 이러한 타입의 핀이 점선으로 도시되어 있다. 도 5에서, 예를 들면 방열장치(30)의 베이스(52)의 측방향 에지로부터 연장되는 방열 윙(32)과 제 1 핀(54) 사이의 중간에 2개의 다른 추가 핀이 제공된다.
상기 중간 핀(54)은 방열장치(30)의 베이스(52)를 지나 축선 D에서 그리고 열의 양호한 배출을 위해 공기 흡입 개구부의 방향에서 축방향으로 연장된다. 일 변형예에 따르면, 이러한 중간 핀은 또한 내부를 향해 축선 D에서 축방향으로 연장되어 지지부(34)를 지나서 연장되며, 이러한 공기 흡입 개구부에 반대로 위치된다. 다른 하나의 핀(56)은 축선 D에 평행한 내부를 향해 축방향으로 배향된 연장부(57)를 구비하며, 여기에서 이러한 연장부는 공기 흡입 개구부에 반대로 위치되도록 구성된다. 일 실시예에서, 연장부는 도 5에 도시된 바와 같이 지지부(34)에 수직인 내부 단부를 구비한다. 이러한 연장부는 공기 흡입 개구부에 면한다. 즉, 상기 핀(56)은 "L"의 형상의 프로파일을 가진다. 따라서, 상기 핀(54, 55, 56)은 증가된 길이를 갖는다.
이들 모두는 적용분야에 따라 좌우되며, 일 변형예에서 중간 핀(54)은 핀(56)의 형상과 동일한 "L"의 형상을 갖는다. 핀의 형상 및 개수의 모든 조합이 가능하다.
일 실시예에 따르면, 예를 들면 상기 방열장치(30)는 금속, 예를 들면 구리로 제조된다. 즉, 방열장치, 베이스(52) 및/또는 방열 윙(32, 54)의 구성요소들은 구리로 제조된다. 이것은 350W/m.K와 400W/m.K 사이의 전도 효율과, 15와 20 사이의 열팽창 계수를 갖는 일정 양의 구리로 제조된다.
방열장치의 베이스(52)와, 이 베이스로부터 나오는 방열 윙(32)은 절첩에 의해 얻어질 수 있다.
방열장치(30), 특히 방열장치의 베이스(52)는 예를 들면 은(silver) 부착에 의해 전자 제어 회로(28)와 접촉되어 있다. 일 변형예에 따르면, 베이스는 상기 베이스와 상기 전자 구성요소(들) 사이에 삽입된 기판에 의해서 전자 구성요소(들)와 간접 접촉되어 있다.
추가적인 방열 핀(들)(54)은 예를 들면 레이저 용접에 의해 방열장치의 베이스(52)에 접합될 수 있다. 핀 또는 핀들은 특히 베이스(52)로부터 나오는 팽창 윙(32)의 두께보다 작은 두께를 갖고 있다.
변형예로서, 핀들 베이스(52)에 마련된 슬롯 또는 홈들에 삽입됨으로써 베이스(52)에 추가될 수 있다. 이러한 경우에, 핀(들)은 방열장치와 마찬가지로 열교환 재료로 제조된다. 핀들은 방열장치(30)의 재료와 동일한 재료로 제조되거나, 또는 변형예로서, 핀들은 상이한 재료로 제조되며, 예를 들면 방열장치는 구리로 제조되며, 핀은 알루미늄, 또는 열의 전달을 조정할 수 있게 하는 모든 다른 재료로 제조된다. 변형예로서, 핀 중 하나는 구리로 제조될 수 있고, 다른 핀(들)은 상이한 재료, 예를 들면 알루미늄으로 제조될 수 있다. 홈들은 한쌍의 리브에 의해 한정된다. 이들 홈은 표준 방열장치를 사용할 수 있게 하며, 상기 표준 방열장치에는 필요에 따라 보다 많거나 보다 적은 개수의 핀이 부착된다.
도 2에서, 방열 윙(32) 및 전압 조정기 장치(14)의 브러시 홀더(50)만이 상세하게 도시되어 있으며, 다른 구성요소, 특히 전기 단자들은 명료함을 위해 생략되어 있다.
하나의 방법에 따르면, 상기 조정기 장치(14)는 2개의 부분, 즉 전자 제어 회로(28) 및 전기 트랙(29)을 갖는 전자 부분과, 브러시 홀더 케이지가 마련되어 있는 지지부(34) 뿐만 아니라 방열장치(30)를 구비하는 메카트로닉 부분을 포함한다.
상기 설명 및 도면으로부터 명료한 바와 같이, 핀(54, 56)의 연장부는, 중앙 공기 흡입 개구부에 의해 구성된, 기계의 중앙 개구부를 향해 배향된다. 이들 연장부는 적어도 지지부(34)와 상기 중앙 개구부 사이에 위치되도록 설계되며, 연장부(57)는 이러한 중앙 개구부를 관통한다.
지지부(34)는 공기 흡입 개구부(118)를 적어도 부분적으로 커버하는 반면에, 이러한 실시예에 있어서, 포지티브 방열장치(100)의 핀들은 상술한 특허문헌 미국 특허 제 7,019,424 호의 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 개구부를 통해 공기의 흐름의 축방향 통과를 가능하게 한다. 이들 개구부(118)를 통한 통과는 적용분야, 및 전류 정류 브릿지의 형태에 따라 좌우된다.
중앙 공기 흡입 개구부는 지지부(34)와 회전 전기 기계 사이에 마련된 저압 영역을 구성한다.
전압 조정기 장치의 전자 회로는 기술에 의해 한정된 한계 온도, 예를 들면 대략 225°에서 기능할 수 있는 전류 정류 브릿지(들)보다 온도 상승에 보다 민감하기 때문에, 보다 강력한 교류발전기가 제공될 수 있음이 명확하다. 본 발명에 의해, 전자 회로의 기술의 한계의 온도, 예를 들면 반도체의 형태인 전자 회로의 경우에 150°에서 기능하지 않는 전압 조정기 장치의 전자 회로의 온도의 감소가 이뤄진다. 또한, 적어도 하나의 추가 핀을 마련할 수 있는 방열장치의 배향은 전자 회로의 온도의 감소가 가능하게 한다. 하위 실시예에 따르면, 방열장치의 배향은 상술한 배향과 상이하다.
3 : 로터 14 : 전압 조정기 장치
28 : 전기 구성요소 또는 전자 제어 회로
30 : 방열장치 32 : 윙
34 : 지지부 50 : 브러시 홀더
52 : 베이스 54, 55, 56 : 핀

Claims (16)

  1. 회전 전기 기계용, 특히 자동차의 교류발전기 및/또는 교류발전기-스타터용의 전압 조정기 장치로서, 상기 전압 조정기 장치는 지지부(34)와, 상기 전기 기계를 제어하는데 기여할 수 있는 하나 또는 복수의 전자 구성요소들(28)을 포함하며, 상기 지지부는 상기 구성요소들이 장착되는 제 1 부분(60)을 포함하며, 상기 제 1 부분은 에지(62)를 구비하며, 상기 에지는 상기 전기 기계의 로터(2)와 전기 접속을 형성하는 것이 가능하게 하는 브러시(15)를 수용할 수 있는 브러시 홀더 리셉터클로서 공지된 적어도 하나의 리셉터클을 구비하는 브러시 홀더(50)를 포함하는, 전압 조정기 장치에 있어서,
    상기 전압 조정기 장치는, 상기 브러시 홀더와 접촉시에 상기 지지부의 상기 제 1 부분을 통한 공기의 순환이 허용되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는
    전압 조정기 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    공기 순환 슬롯들로서 공지된 하나 또는 그 이상의 슬롯(들)(64)이 상기 제 1 부분과 상기 브러시 홀더 사이에서 상기 지지부를 통해 마련되는 것을 특징으로 하는
    전압 조정기 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 브러시 홀더의 표면(72)을 따라서 연장되는 하나의 상기 공기 순환 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는
    전압 조정기 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 공기 순환 슬롯(들)은 폐쇄된 윤곽을 갖는 것을 특징으로 하는
    전압 조정기 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구성요소(들)와 열교환 관계인 방열장치(30)를 더 포함하며,
    상기 지지부는, 상기 방열장치가 상기 전압 조정기 장치와 상기 전기 기계 사이에 마련된 저압 영역을 향해 공기의 흐름을 배향시킬 수 있도록, 상기 전기 기계상에 장착되도록 설계되는 것을 특징으로 하는
    전압 조정기 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 방열장치는 상기 전자 구성요소(들)와 열교환 관계에 있는 베이스(52)와, 상기 베이스로부터 연장되는 윙(32)을 포함하며,
    상기 지지부는, 상기 윙이 상기 저압 영역을 향해 공기의 흐름을 배향시킬 수 있도록, 상기 전기 기계상에 장착되도록 설계되는 것을 특징으로 하는
    전압 조정기 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 윙(32)은 상기 베이스(52)에 대해서 실질적으로 수직으로 연장되며.
    상기 방열장치는, 상기 윙에 평행하고, 상기 저압 영역을 향해 배향된 축선 D를 갖는 것을 특징으로 하는
    전압 조정기 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 브러시 홀더 리셉터클(들)은 방향 D'에 따라서 배향되며,
    상기 방열장치의 축선 D와 상기 브러시 홀더 리셉터클의 축선 D'는 10° 보다 큰 각도를 형성하는 것을 특징으로 하는
    전압 조정기 장치.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방열장치는, "U"의 형상의 프로파일을 갖도록 상기 베이스의 측방향 에지로부터 연장되는 상기 윙 중 2개와, 상기 2개의 윙(32) 사이에 위치된, 방열을 위한 적어도 하나의 추가 핀(54, 55, 56)을 포함하는 것을 특징으로 하는
    전압 조정기 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 핀(들)은 상기 베이스를 지나서 내부를 향해 축방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는
    전압 조정기 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 핀(들)은, 상기 지지부와 상기 전기 기계의 중앙 공기 흡입 개구부 사이에 위치될 수 있는 연장부를 구비하는 것을 특징으로 하는
    전압 조정기 장치.
  12. 제 5 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    구리로 제조되는 상기 방열장치는 상기 전자 구성요소(들)와 접촉되는 것을 특징으로 하는
    전압 조정기 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지부(34)의 제 1 부분(60)과 상기 브러시 홀더(50) 사이에 보강 리브(200)가 마련되는 것을 특징으로 하는
    전압 조정기 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 전압 조정기 장치를 구비하는 회전 전기 기계의
    베어링.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 지지부(34)는 베어링(17) 내의 적어도 하나의 공기 개구부(118)를 커버하며,
    상기 슬롯(들)(64)은 공기 개구부들(118) 중 하나 또는 그 이상에 대향하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    베어링.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 따른 베어링을 구비한
    회전 전기 기계.
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