JP5128503B2 - 小型高出力オルタネータ - Google Patents
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Description
本出願は、チャールズ・ワイ・ラフォンテーヌらの名義で2006年2月22日付で出願された米国仮特許出願第60/775,904号の優先権を主張する。また、本出願は、米国仮特許出願第60/649,720号の優先権を主張する2006年2月2日付の米国特許出願第11/347,777号の継続出願であり、その優先権を主張する。これら全ての先行出願の全体を、あらゆる目的のため、参照によって本明細書中に組み込むものである。
本発明は、例えば、ブラシレス交流発電機のような、機械的なエネルギーと電気的なエネルギーとの変換を行う機器のための電圧及び電流制御システムに関し、特に、小型高出力永久磁石オルタネータ、例えば自動車用に適した小型高出力永久磁石オルタネータ用の制御システムに関する。
Claims (29)
- 円筒形ケーシングと該ケーシング上に配置された所定数の永久磁石とを備え、ケーシングの軸を中心として回転するように構成されたロータと、
コアと、複数組の導電巻線とを備えたステータであって、導電巻線の各組は、所定数の個別導電巻線を含み、ある電気的位相に対応しているステータと、
導電巻線の各組に対応してそれぞれ設けられた集電導電体であって、各組の個別導電巻線の各々が、その対応する集電導電体に並列に電気的に接続されている集電導電体と、
冷媒をステータの巻線に接触させるように導く冷媒流路と、を備えた小型高出力動力変換装置であって、
前記各集電導電体は、前記冷媒流路内に配置され、互いに電気的に絶縁されるとともに、互いに及び巻線から離間され、
前記集電導電体のそれぞれが、電気的位相毎に、所定数の導電円弧部からなる組を備え、その所定数の導電円弧部は互いに電気的に絶縁されサイズが同一であることを特徴とする小型高出力動力変換装置。 - 前記集電導電体の各々が連続した導電リングを備えたことを特徴とする請求項1の装置。
- 各導電リングに対応してそれぞれ設けられた出力端子アセンブリであって、該リングと一点で電気的に接続された出力端子アセンブリを更に含み、この端子アセンブリの接続点とは異なる位置において該リングに接続された前記個別導電巻線から供給される電流が、出力端子アセンブリの接続点と該リング上において該接続点から約180度の位置の点とによって描かれる2つの経路のうちの一つを通るようになっていることを特徴とする請求項2の装置。
- 前記端子アセンブリが、導電スタッドと、該スタッドとそれに対応する導電リングとの間に電気的に接続された可融性リンクとを含むことを特徴とする請求項3の装置。
- 冷却を促進するために、前記各導電リングは直径が異なることを特徴とする請求項2の装置。
- 前記各導電リングが同心円状に配置され、互いに軸方向にずらされていることを特徴とする請求項5の装置。
- 前記導電リングを所定配置に維持するよう、前記導電リングと協働する非導電性取付構造体を更に含むことを特徴とする請求項2の装置。
- 前記リングが、両端が互いに連結された棒状材料で形成されていることを特徴とする請求項2の装置。
- 前記リングが、導電性材料からなるシートを打ち抜いて形成されていることを特徴とする請求項2の装置。
- 前記リングが矩形材料で形成されていることを特徴とする請求項2の装置。
- 前記集電導電体を所定配置に維持するよう、前記集電導電体と協働する非導電性取付構造体を更に含むことを特徴とする請求項1の装置。
- 冷却を促進するため、前記集電導電体が絶縁されていないことを特徴とする請求項1の装置。
- 前記リングを周囲導入口温度で冷却流体に曝すため、前記取付構造体が、前記リングの組を軸方向に同心円状に支持することを特徴とする請求項7の装置。
- 前記リングが、通常運転時における加速時にそれらの形状を維持できる程度に比較的硬質であることを特徴とする請求項2の装置。
- 各導電円弧部に対応して設けられ、該導電円弧部に一点で電気的に接続された出力端子アセンブリを更に含むことを特徴とする請求項1の装置。
- 前記出力端子アセンブリが、導電スタッドと、該スタッドとそれに対応する導電円弧部との間に電気的に接続された可融性リンクとを含むことを特徴とする請求項15の装置。
- 冷却を促進するために、前記導電円弧部の各組は直径が異なることを特徴とする請求項1の装置。
- 前記導電円弧部の各組が、同心円状に配置され、互いに軸方向にずらされていることを特徴とする請求項1の装置。
- 前記円弧部を所定配置に維持するよう、前記円弧部の組と協働する非導電性取付構造体を更に含むことを特徴とする請求項1の装置。
- 前記円弧部を周囲導入口温度で冷却流体に曝すため、前記取付構造体が、前記円弧部の組を軸方向に同心円状に支持することを特徴とする請求項19の装置。
- 前記円弧部に接続された前記一点が、前記円弧部のほぼ中央点であることを特徴とする請求項15の装置。
- 前記円弧部が棒状材料で形成されていることを特徴とする請求項1の装置。
- 前記導電円弧部が矩形材料で形成され、前記個別巻線を収容するように構成された各切込み部を含むことを特徴とする請求項1の装置。
- 前記集電導電円弧部が、通常運転時における加速時にそれらの形状を維持できる程度に比較的硬質であること特徴とする請求項1の装置。
- 前記ロータにおける各磁極に対応した個別位相コイルが、導電円弧部の組のそれぞれに均等に配分されていることを特徴とする請求項1の装置。
- 前記集電導電体のそれぞれが、電気的位相毎に、2個の導電円弧部からなる組を含み、該2個の導電円弧部は互いに電気的に絶縁されサイズが同一であることを特徴とする請求項1の装置。
- 前記集電導電体のそれぞれが、電気的位相毎に、4個の導電円弧部からなる組を含み、該4個の導電円弧部は互いに電気的に絶縁されサイズが同一であることを特徴とする請求項1の装置。
- 冷媒流路が、前記ステータのコアを通る流路と、前記ロータを通る流路とを含むことを特徴とする請求項1の装置。
- 前記個別導電巻線が、個別巻線の短絡条件下においては、該個別導電巻線が溶融し短絡を解消する程度に比較的小さい直径を有することを特徴とする請求項1の装置。
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