KR100493605B1 - 회전전기 - Google Patents

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KR100493605B1
KR100493605B1 KR10-2002-0049230A KR20020049230A KR100493605B1 KR 100493605 B1 KR100493605 B1 KR 100493605B1 KR 20020049230 A KR20020049230 A KR 20020049230A KR 100493605 B1 KR100493605 B1 KR 100493605B1
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요시노부 우쓰미
가쓰히코 구스모토
아쓰시 오오하시
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 접촉자와 로터회전 검출장치를 베어링을 개재시켜 배치하고, 접촉자와 피접촉자와의 접동에 의해 발생하는 마모분의 회전검출장치에의 침입을 저지해서 로터의 각도 위치를 고정밀도로 검출할 수 가 있는 회전전기를 얻는다.
슬립링(10)이나, 리어측 베어링(7)의 축방향 내측의 샤프트(5)외주에 고정되고, 브러시(19)가 슬립링(10)의 외주면에 접촉하도록 배치되고, 회전검출장치(12)의 센서로터(21)가 리어측(7)의 축방향 외측으로 연출하는 샤프트(5)의 단부에 고정되고, 센서유닛(22)이 센서로터(21)에 근접해서 배치되고 있다.

Description

회전전기{DYNAMOELECTRIC MACHINE}
본 발명은 슬립링이나 컴미테이터등의 피접촉자의 브러시가 접하는 회전전기에 관한 것으로, 특히 로터의 회전위치를 검출하는 회전검출장치를 구비한 차량용 교류발전기, 차량용 전동기, 차량용 발전전동기등의 회전전기에 관한 것이다.
종래의 차량용 발전전동기(100)는, 도 17에 표시된 바와같이, 대략 암(椀)형상의 프린트 브래킷(102)과 리어브래킷(103)으로 된 하우징(101)과, 이 하우징 (101)에 프론트측 및 리어측 베어링(105),(106)을 통해서 회전이 자유롭게 지지된 샤프트(104)와 이 샤프트(104)에 고착되어서 하우징(101)내에 회전이 자유롭게 배치된 로터(107)와, 이 로터(107)를 둘러싸도록 하우징(101)의 내벽면에 보존된 스테이터(108)와 샤프트(104)의 리어측베어링(106)에서 연출하는 단부외주에 배치된 한쌍의 슬립링(109)과, 슬립링(109)의 외주에 배치된 브러시장치(110)와 스테이터
(108)에 대한 로터(107)의 상대위치를 검출하는 로터위치 검출장치(111)와, 브러시 장치(110)및 로터 위치 검출장치(111)를 덮도록 리어브래킷(103)에 체결 고정된 리어커버(112)와, 샤프트(104)의 프론트측 단부에 고착된 폴리(113)를 구비하고 있다.
로터(107)는 샤프트(104)에 고착된 런델형의 폴코어(115)와, 이 폴코어(115)에 권장된 로터코일(116)을 구비하고 있다.
스테이터(108)는 프론트브래킷(102)과 리어브래킷(103)에 협지되어 로터 (107)를 둘러싸도록 배치된 스테이터코어(117)와, 이 스테이터코어(117)에 권장된 3상의 스테이터코일(118)을 구비하고 있다.
브러시장치(110)는 한쌍의 슬립링(109)의 외주면에 접하는 한쌍의 브러시 (119)와 브러시(119)를 수납하는 브러시홀터(120)를 구비하고 있다.
로터위치 검출장치(111)은, 도 18및 도 19에 표시된 바와같이, 자극 보존판 (121)과 센서자극(122)과 위치센서(123)을 구비하고 있다. 자극 보존판(121)은, 강자성재료에 의해 원반상으로 제작된 것으로, 샤프트(104)의 리어측단면에 체결 고정되어, 샤프트(104)와 함께 회전한다. 센서자극(122)은, 원환상의 영구자석에 의해 구성되고, S극과 N극이 원주방향으로 교호로 등피치로 착자되어 있다. 이 센서자극(122)은 자극보존판(121)에 접착제등으로 고정되고 샤프트(1040)의 리어측 단부를 원환상으로 덮도록 배치되어 있다. 위치센서(123)는 3개의 홀 소자(124)를 포함하는 전자회로가 형성된 대략 부채형의 프린트기판(125)으로 구성되어 있다. 이 위치센서(123)은 홀소자(124)가 센서자극(122)에 근접해서 상대하도록 리어브래킷
(103)의 단면에 체결 고정되어 있다.
여기서, 이와같이 구성된 차량용 발전전동기(100)를 전동기로서, 사용했을때의 동작에 대해 설명한다.
엔진의 시동시에는, 교류전류가 3상 구동회로(도시않음)로 부터 3상의 스테이터코일(118)에 순차 공급되고, 직류전류가 브러시(119)및 슬립링(109)을 통해서 로터코일(116)에 공급된다. 그리고, 스테이터코일(118)및 로터 코일(116)이 전자석이 되어, 로터(107)가 샤프트(104)와 함께 스테이터(108)내에서 회전한다. 이 샤프트(104)의 회전력이 풀리(113)를 통해서 엔진의 출력축에 전달되고, 엔진이 시동된다.
이때, 센서자극(122)이 샤프트(104)의 회전과 함께 회전한다. 그리고, 센서자극(122)의 회전에 의한 자속의 변화가 위치센서(123)에 의해 검출되어, 로터위치 신호로써 외부의 제어장치(도시않음)에 출력된다. 이 로터위치신호를 입력한 제어장치는, 로터(107)의 회전방향이 일정방향이고, 또 소정의 회전속도가 얻어지도록 3상의 스테이터코일(118)에 순차 공급하는 교류전류를 제어한다.
계속해, 이 차량용 발전전동기(100)를 발전기로 사용했을때의 동작에 대해 설명한다.
엔진이 시동되며, 엔진의 회전력이 풀리(113)를 통해서 샤프트(104)에 전달되고, 샤프트(104)가 회전된다. 그리고, 직류전류가 브러시(119)및 슬립링(109)을 통해서 로터코일(116)에 공급되면, 로터코일(116)이 여자되어 전자석이 된다. 이 상태에서, 로터(107)가 스테이터(108)내를 회전함으로써, 스테이터코어(117)에 권장된 스테이터코일(118)에 순차교류전류가 유기되고, 발전전압이 급속하게 상승한다. 이 3상의 교류전류가 3상 정류회로(도시 않음)에 입력되고, 직류전류에 정류된다. 그리고, 3상 정류회로로 정류된 직류전압이 배터리를 충전하거나, 전기부하에 공급된다.
종래의 차량용 발전전동기에서, 이상과 같이 브러시 장치(110)및 로터위치 검출장치(111)가 리어측 베어링(106)에서 연출하는 샤프트(104)의 단부측에 인접해서 배치되어 있으므로, 브러시(119)와 슬립링(109)와의 접동에 의해 발생하는 브러시마모분이 근접해서 배치된 홀소자(124)와 센서 자극(122)과의 극간에 침입하고 로터위치 검출장치(111)가 잡속의 변화를 안정해서 검출할 수 없게 된다는 과제가 있었다.
본 발명은, 상기와 같은, 과제를 해결하기 위해 된것으로 접촉자와 회전검출장치를 베어링을 개재시켜서 배치하고, 접촉자의 피접촉자와의 접동에 의해 발생하는 마모분의 회전검출장치에의 침입을 저지해서, 로터의 각도위치를 고정밀도로 검출할 수 가 있는 회전전기를 얻는것을 목적으로 한다.
본 발명은, 하우징과, 상기 하우징의 축방향의 일단부에 배치된 제 1베어링과, 상기 하우징의 축방향의 타단부에 배치된 제 2베어링과 상기 제 1및 제 2의 베어링에 의해 상기 하우징에 회전이 자유롭게 지지된 샤프트와 상기 샤프트에 고착되어 상기 하우징내에 회전이 자유롭게 배치된 로터코어 및 이 로터코어에 권장된 로터코일을 갖는 로터와, 상기 로터의 외주를 둘러싸도록 상기 하우징에 지지된 스테이터코어 및 이 스테이터코어에 권장된 스테이터코일을 갖는 스테이터와, 상기 제 1베어링의 축방향내측의 상기 샤프트 외주에 고정되고 상기 로터 코일에 전기적으로 접속된 피접촉자와, 상기 피접촉자의 외주면에 접촉하도록 배치된 접촉자와, 상기 제 베어링의 축방향 외측으로 연출하는 상기 샤프트의 단부에 고정된 센서로터, 이 센서로터에 근접해서 배치된 센서유닛 및 이 센서유닛의 입출력신호를 수수하기 위한 커넥터 유닛을 갖는 회전검출장치를 구비한 것이다.
또, 상기 센서유닛 및 상기 커넥터유닛이 일체로 형성되고 상기 하우징의 일단측의 단면에 고정되어 있는 것이다.
또, 상기 센서유닛 및 상기 커넥터유닛이 별체로 형성되고 상기 하우징의 일단측의 단면에 고정되고 상기 센서유닛과 상기 커넥터유닛이 프렉시블 배선을 통해서 전기적으로 접속되어 있는 것이다.
또, 상기 프렉시블 배선과 상기 센서유닛 및 상기 커넥터 유닛과의 접속을 커넥터 접속으로 한 것이다.
또, 상기 프렉시블 배선과, 상기 센서유닛 및 상기 커넥터 유닛과의 접속을 용접으로 한 것이다.
또, 상기 센서유닛 및 상기 커넥터유닛이 부착나사에 의해 축방향의 방에서, 상기 하우징에 체결고정되어 있는 것이다.
또, 센서유닛 부착용 좌면이 상기 하우징의 일단측의 단면에 형성되고, 센서유닛 위치결정용의 주벽에 상기 좌면의 외주부에 세워 설치되어 있는 것이다.
또, 상기 커넥터 연출용의 절결을 갖는 주벽이 상기 센서유닛 및 상기 커넥터를 둘러싸도록 상기 하우징의 일단측의 단면에 형성되고, 단판이 상기 주벽에 체결 고정되어 이 주벽의 축방향 개구를 폐쇄하고, 링상의 패킹이 상기 절결 및 상기 단판에 압압되도록 상기 커넥터 유닛에 장착되어 있는 것이다.
또, 상기 센서유닛은, 티스가 주방향으로 등각피치로 형성된 원환상의 센서코어 및 이 티스에 권장된 센서코일을 소유하고, 상기 센서로터를 둘러싸도록 배치되고, 상기 센서로터는, 이 센서로터와 상기 센서코어와의 사이의 갭퍼미언스가 각도로 정현파 상태로 변화하는 외형형상으로 형성되어 있는 것이다.
또, 부착용의 손잡이 부가 상기 센서코어에 일체로 형성되어 있는 것이다.
이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면에 따라 설명한다.
실시의 형태 1
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 발전전동기를 표시하는 종단면도, 도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 단판 장착전의 차량용 발전전동기를 리어측에서 본 단면도, 도 3은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 회전검출장치 장착전의 차량용 발전전동기의 리어측 베어링 주위를 표시하는 요부단면도, 도 4는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 회전검출장치 장착전의 차량용 발전전동기를 리어측에서 본 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 발전전동기에 탑재되는 회전검출장치의 센서유닛의 구조를 설명하는 도면이고, 도 5의 (a)는 그 정면도를, 도 5의 (b)는 그 측면도를 도 5의 (c)는 그 배경도를 표시하고 있다. 도 6은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 회전검출장치의 센서유닛을 구성하는 센서어셈블리의 구조를 설명하는 도면이고, 도 6의 (a)는 그 정면도를, 도 6의 (b)는 그 측면도를, 도 6의 (c)는 그 배면도를 표시하고 있다. 도 7은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 회전검출장치의 센서유닛을 구성하는 센서코어의 구조를 설명하는 도면이고, 도 7의 (a)는 그 정면도를, 도 7의 (b)는 그 측면도를 표시하고 있다. 도 8은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 회전검출장치의 센서유닛을 구성하는 센서코일의 구조를 설명하는 도면이고, 도 8의 (a)는 여자코일의 권회상태를, 도 8의 (b)는 제 1출력코일의 권회상태를, 도 8의 (b)는 제 2출력코일의 권회상태를 표시하고 있다.
도 9는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 회전검출장치의 센서로터의 구조를 설명하는 도면이고, 도 9의 (a)는 그 정면도를 도 9의 (b)는 그 측면도를 표시하고 있다. 도 10은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 회전검출장치의 커넥터부의 구조를 설명하는 도면이고, 도 10의 (a)는 그 정면도를, 도 10의 (b)는 그 측면도를 표시하고 있다. 도 11은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 회전검출장치에 적용되는 프렉시블 배선을 표시하는 측면도이다.
이 실시의 형태 1에 의한 차량용 발전전동기(1)는, 도 1및 도 2에 표시된 바와같이, 각각 대략 암 형상의 알루미늄제의 프론트 브래킷(3)과 리어브래킷(4)으로 된 하우징(2)와, 이 하우징(2)에 프론트측 및 리어측 베어링(6),(7)을 통해서 회전이 자유롭게 지지된 샤프트(5)와, 이 샤프트(5)에 고착되어 하우징(2)내에 회전이 자유롭게 설치된 로터(8)과 이 로터(8)를 둘러싸도록 하우징(2)의 내벽면에 보존된 스테이터(9)와, 리어측 베어링(7)의 축방향 내방의 샤프트(5)외주에 배치된 피접촉자로서의 한쌍의 슬립링(10)과, 슬립링(10)의 외부에 배치된 브러시 장치(11)와, 리어측 베어링(7)의 축방향 외측으로 배치되어, 스테이터(9)에 대한 로터(8)의 상대 위치를 검출하는 회전검출장치(12)와, 회전검출장치(12)를 덮도록 리어브래킷 (4)에 체결고정된 단판(13)과, 샤프트(5)의 프론트측 단부에 고착된 풀리(14)를 구비하고 있다. 여기서, 리어측 베어링(7)이 제 1베어링에 상당하고, 프론트측 베어링(6)이 제 2베어링에 상당하고 있다.
로터(8)는 샤프트(5)에 고착된 런델형의 한쌍의 폴코어(15)(로터코어)와, 이 폴코어(15)에 권장된 로터코일(16)을 구비하고 있다. 스테이터(9)는, 프론트브래킷(3)과 리어브래킷(4)에 협지되어 로터(8)를 둘러싸도록 배치된 스테이터코어(17)와, 이 스테이터코어(17)에 권장된 3상의 스테이터코일(18)을 구비하고 있다. 브러시 장치(11)는 한쌍의 슬립링(10)의 외주면에 접하는 접촉자로서의 한쌍의 브러시(19)와, 브러시(19)를 수납하는 브러시홀더(20)을 구비하고 있다.
계속해, 회전검출장치(12)의 구성에 대해 도 5내지 도 11을 참조하면서 설명한다.
회전검출장치(12)는 센서로터(21), 센서유닛(22), 커넥터유닛(31),센서유닛
(22)과 커넥터유닛(31)을 전기적으로 접속하는 프렉시블 배선(34)등으로 구성되어 있다. 센서로터(21)는, 도 9에 표시된 바와같이, 소정형상으로 따내어 성형된 자성재료, 예를들면, 탄소강판을 소정매수 적층일체화해서 구성되어 있다.
이 센서로터(21)의 중심에는 감압공(21a)이 뚫려있다. 또 센서로터(21)의 외형은 센서로터(21)와 후술하는 센서코어(23)와의 사이의 갭퍼미언스가 각도로 정현파상으로 변화하는 곡선으로 형성되어 있다.
그리고, 센서로터(21)는, 도 1및 도 2에 표시된 바와같이 감합공(21a)을 리어측 베어링(7)로부터 연출하는 샤프트(5)의 단부에 압입해서 부착되어 있다.
센서유닛(22)은, 센서코어(23), 센서코어(23)에 권장된 센서코일(24), 상보존판(25), 하보존판(27), 상커버(28), 하커버(29)등을 구비하고 있다.
센서코어(23)는, 도 7에 표시된 바와같이 소정형상으로 파내어 형성된 자성재료, 예를들면 탄소강판을 소정매수 적층일체화되어 구성되어 있다. 이 센서코어 (23)는 원환상으로 성형되고, 경방향 내측에 돌출하는 티스(23a)가 주방향으로 등각피치로 8개 형성되고 부착용의 한쌍의 손잡이부(23b)가 외주부에서 경방향 외측으로 연설되어 있다. 또 각 손잡이부(23b)에는 가늘고 긴 부착공(23c)이 뚫려 있다.
상보존판(25)은, 폴리브틸렌 틸레프탈레이트(PBT)등의 수지를 사용해서 인서트도체(26)을 인서트 성형한 것으로, 도 6에 표시된 바와같이 인서트 도체(26)의 일단측(26a)이 커넥터부(25b)내에 노출해서 입출력용 터미널을 구성하고 있다.
이 상보존판(25)에는, 센서코어(23)의 티스(23a)의 상면및 양측면을 덮기 위한 단면 ㄷ자형의 절연판(25a)이 일체로 형성되어 있다. 하보존판(27)은, PBT등의 수지를 사용해서 인젝션 성형한 것으로, 도 6에 표시된 바와같이, 센서코어(23)의 티스(23a)의 하면 및 양측면을 덮기 위한 단면 ㄷ자형의 절연편(27a)가 일체로 형성되어 있다.
상커버(28a) 및 하커버(29)는, PBT등의 수지를 사용해서 인젝션 성형된 것으로, 센서코어(23)의 티스(23a)의 선단부를 노출시키도록 상보존판(25)및 하보존판 (27)을 포위하는 형상으로 성형되어 있다.
그리고, 상보존판(25)및 하보존판(27)이 각각 상방 및 하방에서 센서코어 (23)에 씌워진다. 이때, 센서코어(23)는 도 6에 표시된 바와같이, 상하면이 상보존판(25)및 하보조판(27)로 덮히고, 티스(23a)가 선단부를 제외하고 절연편(25a) ,(27a)에 덮혀 있다.
계속해, 하나의 도체선(30)을 도 8의 (a)에 표시된 바와같이 8개의 티스 (23a)에 순차 원회해서 여자코일(24a)을 제작한다. 이때, 도체선(30)은, 각 티스(23a)에 왼쪽감기와 오른쪽 감기로 교호로 권회되어 있다. 도 8의 (a)에서, 왼쪽감기를 L로 하고, 오른쪽 감기를 R로 표시하고 있다. 그리고 도체선(30)의 감기시작과 끝이 상보존판(25)에 인서트 성형된 인서트 도체(26)의 타단(26b),(R1, R2)에 납땜되어 있다. 또, 하나의 도체선(30)을, 도 8의 (b)에 표시된 바와같이, 하나씩 건너서 티스(23a)에 순차 권회해서 제 1출력코일(24b)를 제작한다. 이때, 도체선(30)은, 각 티스(23a)에 오른쪽감기와 왼쪽감기로 교호로 권회되어 있다.
그리고, 도체선(30)의 감기시작 및 끝이 상보존판(25)에 인서트 성형된 인서트 도체(26)의 타단(26b)(S4, S2)에 납땜되어 있다.
또, 하나의 도체선(30)을, 도 8의 (c)에 표시된 바와같이, 하나씩 띠워서 놓은 티스(23a)에 순차권회해서 제 2출력코일(24c)을 제작한다. 이때, 도체선(30)은, 각 티스(23a)에 오른쪽 감기와 왼쪽감기로 교효로 권회되어 있다. 그리고 도체선(30)의 감기시작과 끝이 상보존판(25)에 인서트 성형된 인서트 도체(26)의 타단(26b),(S1, S3)에 납땜되어 있다.
이와같이 제작된 여자코일(24a), 제 1출력코일(24b) 및 제 2출력코일(24c)가 센서코일(24)을 구성하고 있다. 또 도체선(30)은 티스(23a)를 덮는 절연편 (25a),(27a)상에 권회되어 있고, 센서코어(23), 상보존판(25)및 하보존판(27)이 일체화 된 센서어셈블리를 얻는다. 계속해, 상커버(28)및 하커버(29)가 각각 상방 및 하방에서 센서어셈불리에 감착되고, 도 5에 표시되는 센서유닛(22)가 얻어진다.
이 센서유닛(22)에서는, 센서코어(23)의 외주부가 상커버(28)및 하커버(29)로 부터 노출해 있다.
커넥터유닛(31)은 PBT등의 수지를 사용해서 인서트 도체(32)를 인서트 성형한 것으로, 도 10에 표시된 바와같이, 인서트 도체(32)의 일단측(32a)이 제 1커넥터부(31a)내에 노출해서 입출력용 터미널을 구성하고, 인서트 도체(32)의 타단측 (32b)이 제2커넥터부(31b)내에 노출해서 입출력용 터미널을 구성하고 있다.
또, 부착공(31d)을 갖는 손잡이부(31c)가 커넥터 유닛(31)에 일체로 성형되어 있다. 또 링 상태의 패킹(33)이 제 2커넥터부(32b)를 둘러싸도록 장착되어 있다.
프렉시블 배선(34)은, 절연피복된 복수의 도선으로 구성되고, 도 11에 표시된 바와같이, 양단에 제 1및 제 2커넥터(35a),(35b)가 연결되어 있다.
다음에, 리어브래킷(4)의 구조에 대해 도 3및 도 4를 참조하면서 설명한다.
리어브래킷(4)은 대략 암 형상으로 성형되고 리어측 베어링(7)이 감착되는 중심 구멍(4a)이 그 축심위치에 뚤려있다.
센서유닛 부착용의 제 1좌면(40)이 리어브래킷(4)의 단면의 중심구멍(4a)의 외주측에, 축심과 직교하도록 형성되어 있다. 이 제 1좌면(40)은, 도 4중 사선으로 표시하는 바와같이 센서코어(23)의 노출하는 이면외주연부가 접하는 평면형상을 이루고 있따. 또, 센서유닛 부착용의 나사구멍(43a)이 그 구멍중심을 축심과 평행으로 해서 제1좌면(40)에 형성되어 있다. 또, 센서코어(23)의 손잡이부(23b)가 접하는 제 1좌면(40)의 부위 주방향길이는 손잡이부(23b)의 주방향 길이보다 크게 형성되어 있다.
제 1주벽(41)이 리어브래킷(4)의 단면에서 축방향 외측으로 돌출해서, 주방향으로 연설되어서, 센서유닛(22)및 커넥터유닛(31)의 수납공간을 구성하고 있다. 그리고 커넥터유닛 연출용의 절결(41a)이 제 1주벽(41)의 일부를 잘라서 형성되어 있다. 또 단판부착용의 나사구멍(43b)가 그 구멍중심을 축심과 평행으로 해서 제 1주벽(41)에 형성되어 있다. 또 제 1주벽(41)의 다른 일부가, 도 4중 사선으로 표시한 바와같이, 제 1좌면(40)의 외주부에 따라 제 1좌면(40)의 약반주에 걸쳐 형성되고, 그 내주면(41c)가 센서코어(23)의 외주면에 접해서 센서유닛(22)의 경방향의 이동을 규제하는 센서유닛 위치결정용 주벽(41b)를 구성하고 있다.
또, 제 2주벽(44)이 제 1좌면(40)의 외주부에 따라 주벽(41b)와 대향하도록 형성되고, 그 내주면(44a)이 센서코어(23)의 외주면에 접해서 센서유닛(220의 경방향의 이동을 규제하고 있다.
커넥터 부착용의 제 2좌면(42)이 리어브래킷(4)의 단면에 절결(41a)의 외주측으로, 축심과 직교하도록 형성되고 있다. 또, 커넥터유닛 부착용의 나사구멍 (43c)이 그 구멍중심을 축심과 평행으로 해서, 제 2좌면(42)에 형성되어 있다.
또, 제 1좌면(40), 제 2좌면(42), 제 1주벽(41)의 단면 및 제 2 주벽(44)의 단면의 리어브래킷(4)의 내벽면으로부터의 높이는, 제 2좌면(42) < 제 1좌면(40) < 제 2주벽(44)의 단면 < 제 1주벽(41)의 단면으로 되어 있다.
여기서 회전검출장치(12)의 부착방법에 대해 설명한다.
우선, 센서로터(21)가, 로터(8)에 대해 소정의 각도 위치에 조정되어 그 감착공(21a)을 샤프트(5)의 리어측 단부에 압입해서 고착된다.
그리고, 제 1커넥터(35a)가 센서유닛(22)의 커넥터부(25b)에 감착되어, 제 2커넥터(35b)가 커넥터(31)의 제 2커넥터부(31b)에 감착되어, 센서유닛(22)과 커넥터유닛(31)이 프렉시블배선(34)을 통해서 전기적으로 접속된다.
계속해, 센서유닛(22)이 센서유닛위치 결정용 주벽(41b)및 제 2주벽(44)을 안내로 해서 제 1주벽(41)내에 수납되고 부착나사(도시 않음)를 부착공(23c)에 통과해서 나사구멍(43a)에 나착하고, 리어브래킷(4)에 임시로 고착된다. 이로써, 센서코어(23)의 이면 외주연부가 제 1좌면(40)에 당접하고, 센서유닛(22)의 축방향의 위치결정이 된다. 그리고, 센서코어(23)의 외주면이 센서유닛 위치결정용 주벽 (41b) 및 제 2주벽(44)의 내주면(41c),(44a)에 접하고 센서유닛(22)의 경방향의 위치결정이 된다. 이때, 손잡이부(23b)이 접하는 제 1좌면(40)의 부위의 주방향길이가 손잡이부(23b)의 극방향 길이보다 크게 형성되어 있으므로 센서유닛(22)을 축심주위에 회동가능하게 되어 있다.
그래서 센서유닛(22)을 축심주위에 회동시켜서, 센서유닛(22)을 주방향으로 위치결정한 후, 부착나사를 체결해서 센서유닛(22)이 리어브래킷(4)에 부착된다.
계속해, 커넥터유닛(31)이 그 제1커넥터부(31a)를 절결해(41a)에서 연출하도록 배치한다. 이때, 제2커넥터부(31b)에 장착된 패킹(33)이 절결(41a)에 압입된다.
그리고, 부착나사(도시않음)을 부착공(31d)에 통해서 나사구멍(43c)에 체결하고, 커넥터유닛(31)이 리어브래킷(4)에 부착된다. 그후, 단판(13)을 제 1주벽 (41)에 대고 부착나사(45)를 나사구멍(43b)에 체결해서, 단판(13)이 리어브래킷(4)에 부착한다. 이로써 패킹(33)이 단판(13)및 절결(41a)에 가압 협지된다.
이와같이 구성된 차량용 발전전동기(1)를 전동기로서 사용했을때의 동작에 대해 설명한다.
엔진시동시에는 교류전류가 3상 구동회로(도시않음)로부터 3상의 스테이터코일(18)에 순차 공급되고, 직류전류가 브러시(19)및 슬립링(10)을 통해서 로터코일 (16)에 공급된다. 그리고 스테이터코일(18)및 로터코일(16)이 전자석이 되고, 로터(8)가 샤프트(5)와 함께 스테이터(9)내에서 회전한다. 이 샤프트(5)의 회전력이 풀리(14)를 통해서 엔진의 출력축의 전달되고 엔진이 시동된다.
이때 센서로터(21)가 샤프트(5)의 회전과 함께 회전한다.
이로인해, 센서로터(21)와 센서코어(23)와 갭피미언스가 각도로 정현파상으로 변화되낟. 그리고 여자전압 ER1-R2(=E.Sin ωt)가 외부에서 커넥터유닛(31)및 프렉시블배선(34)을 통해서 센서코일(24)의 여자코일(24a)의 양단(R1,R2)에 인가되면, 출력전압 ES1-S3(=KE Sin ωt·cos(X·θ))가 제 1출력코일(24b)의 양단(S1, S2)에 출력되고, 출력전압 ES2-S4(=KE sin ωt·sin(X·θ))이 제 2출력코일(24c)의 양단(S2,S4)에 출력된다. 또, K는 변화비, θ는 회전각도, E는 입력전압, ω=2πf, f는 여자주파수, t는 시간(ch), X는 축배각(여기서는 2)이다.
이 2상 출력전압 ES1-s2, Es2-s4이 프렉시블 배선(34)및 커넥터 유닛(31)을 통해서 외부의 제어장치(도시않음)에 출력되고, 회전각도로 변환된다. 그리고 제어장치는 로터(8)의 회전방향이 일정방향에서 또 소정의 회전속도가 얻어지도록, 3상의 스테이터코일(18)에 순차 공급하는 교류전류를 제어한다.
계속해, 이 차량용 발전전동기(1)를 발전기로 사용했을때의 동작에 대해 설명한다.
엔진이 시동되면 엔진의 회전력이 풀리(14)를 통해서 샤프트(5)에 전달되고 샤프트(5)가 회전된다. 그리고, 직류전류가 브러시(19)및 슬립링(10)을 통해서 로터코일(16)에 공급되면, 로터코일(16)이 여자되어서 전자석이 된다. 이 상태에서 로터(8)가 스테이터(9)내를 회전함으로써, 스테이터코어(17)에 권장된 스테이터코일(18)에 순차 교류전류가 유기되고 발전전압이 급속하게 올라간다. 이 3상의 교류전류가 3상정류회로(도시 않음)에 입력되고, 직류전류로 정류된다. 그리고, 3상정류회로로 정류된 직류전압이 배터리를 충전하거나 전기부하에 공급된다.
이 실시의 형태 1에 의하면, 브러시(19)및 슬립링(10)이 리어측 베어링(7)의 축방향 내측에 배치되고, 회전검출장치(12)가 리어측 베어링(7)의 축방향 외측에 배치되어 있으므로, 회전검출장치(12)가 리어브래킷(4)및 리어측 베어링(7)에 의해 브러시(19)와 슬립링(10)과의 슬립링(10)과의 접동부에서 발생하는 브러시 마모분이 회전검출장치(12)에 침입하지 않고, 회전검출장치(12)에 의한 회전검출이 안정해서 실시된다.
회전검출장치(12)가 센서유닛(22)과 커넥터유닛(31)으로 분할 구성되고, 센서유닛(22)과, 커넥터유닛(31)이 프렉시블 배선(34)을 통햇 전기적으로 접속되어 있으므로, 외부 커넥터유닛(31)에 착탈할때의 외력이 위치 조정되어서 리어브래킷 (4)에 부착된 센서유닛(22)가하지 않는다.
이로써, 위치조정된 센서유닛(22)의 부착위치가 확보되고, 회전검출정밀도가 고정밀도로 유지된다.
또, 제 1및 제 2커넥터(35a),(35b)가 프렉시블배선(34)의 양단에 부착되고, 커넥티부(25b)가 센서유닛(22)에 형성되고, 제 2커넥터부(32b)가 커넥터 유닛(31)에 형성되어 있다. 그리고, 제 1커넥터(35a)가 커넥터부(25b)에 감착되고, 제 2커넥터(35b)가 제 2 커넥터부(32b)에 감착되어, 센서유닛(22)과 커넥터유닛(31)과의 전기적 접속이 채택되어 있으므로, 입출력 터미널과 프렉시블 배선(34)과의 납땜작업이 불필요하게 되고 조립성이 향상된다.
또, 센서유닛(220및 커넥터 유닛(31)이 축방향 외측에서 부착나사에 의해 리어브래킷(4)에 체결고정되어 있으므로 각 부착나사의 체결방향이 한 방향이 되어 조립이 쉬워진다.
또, 센서유닛(22)의 센서 코어(23)의 이면 외주연부를 받는 제 1좌면(40)이 축심과 직교하도록 리어브래킷(4)에 형성되고, 센서코어(23)의 외주면에 접하는 주벽(41b)이 제 1좌면(40)의 외주부에 형성되어 있으므로, 센서유닛(22)을 리어브래킷(4)에 부착할때에, 센서코어(23)의 이면 외주연부가 제 1좌면(40)에 당접함으로 센서유닛(22)의 축방향의 위치결정이 되고 센서코어(23)의 외주면이 주벽(41b)의 내주면(41c)에 접합으로써, 센서유닛(22)의 경방향의 위치결정이 된다. 따라서 센서유닛(22)의 부착작업이 용이하게 되므로, 센서유닛(22)의 위치결정이 간단하게 실시된다.
또, 손잡이부(23b)가 접하는 제 1좌면(40)의 부위의 주방향길이를 손잡이부(23b)의 추방향 길이 보다 크게 하고 있으므로, 제 1좌면(40)에서 받은 센서유닛(22)은 축심주위에 회동가능하게 된다. 그래서 센서유닛(22)의 주방향 위치, 즉 센서유닛(22)의 축심과 직교하는 평면에서의 각도의 미조정이 쉬워진다.
또, 가늘고 기 부착구멍(23c)이 손잡이부(23b)에 설치되어 있으므로 센서유닛(22)을 리어브래킷(4)에 입시로 고정시킨 상태에서 각도의 미조정이 가능하게 되어, 각도 조정작업이 쉬워진다.
또, 센서유닛(22)은 티스(23a)가 주 방향으로 등각피치로 형성된 원환상의 센서 코어(23)및 티스(23a)에 권장된 센서코일(24)을 구비하고, 센서로터(21)를 둘러싸도록 배치되고, 센서로터(21)는, 센서로터(21)와 센서코어(23)사이의 갭퍼미언스가 각도로 정현파상으로 변화하는 외형형상으로 형성되어 있으므로 로터(8)의 회전각도를 간단한 구성으로 고정밀도로 검출할 수 있는 소형의 회전검출장치가 얻어진다.
또, 부착용의 손잡이부(23b)가 센서코어(23)에 일체로 형성되어 있으므로, 손잡이부(23b)를 이용해서 센서유닛(22)을 리어브래킷(4)에 직접 부착할 수 가 있다. 따라서 고정용 플레이트등의 부재가 불필요해지고, 부품수가 삭감되므로, 저가격이 도모되는 동시에 조립성이 향상된다.
또, 커넥터 연출용의 절결(41a) 를 갖는 주벽(41)이 센서유닛(22)및 커넥터유닛(31)을 둘러싸도록 리어브래킷(4)의 단면에 형성되고, 단판(130이 주벽(41)에 체결고정되어서 주벽(41)의 축방향 개구를 봉쇄하고 링상태의 패킹(33)이 절결 (41a)및 단판(13)에 압압되도록 커넥터유닛(31)에 장착되어 있으므로 센서유닛(22)에 외력을 가하는 일 없이 회전검출장치(12)의 방수방진을 실현할 수 가 있다.
또, 도 17에 표시되는 종래 장치에서는, 브러시 장치(110)및 로터위치검출장치(111)가 리어측 브래킷(103)의 축방향 외측으로 배치되어 있으므로, 브러시 장치(110)및 로터위치검출장치(111)를 외부에서 격리하기 위해 큰 리어커버(112)가 필요해지고, 부착성이나 실성이 악화해 버린다. 그러나, 이 실시의 형태 1에서는 브러시(19)및 슬립링(10)을 하우징(2)내에 배치하고, 또, 회전검출장치(12)는 하우징(2)에서 연출하는 샤프트(5)의 단부측에 배치하고 있으므로, 회전검출장치(12)만을 외부에서 격리하면 되고, 단판(13)의 소형화가 도모되고, 그 취부성이나 실성의 향상이 도모된다.
실시의 형태 2
이 실시의 형태 2에서는, 프렉시블 배선(34)의 도체선을 센서유닛(22)및 커넥터유닛(31)의 입출력터미널에 용접하는 것이다. 또, 다른 구성은 상기 실시의 형태 1과 같이 구성되어 있다.
따라서, 이 실시의 형태 2에 의하면, 상기 실시의 형태 1에서 제 1및 제 2커넥터(35a),(35b)가 불필요하게 되고, 부품수를 삭감할 수 가 있다. 또 프렉시블배선(34)의 도체선과 센서유닛(22)및 커넥터 유닛(31)의 입출력 터미널이 용접되어 있으므로, 센서유닛(22)과 커넥터 유닛(31)과의 전기적 접속이 견고해지고 회전검출의 신뢰성이 높혀진다.
실시의 형태 3
도 12는 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 차량용 발전전동기를 표시하는 종단면도, 도 13은 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 단판장착전의 차량용 발전전동기를 리어측에서 본 단면도, 도 14는 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 회전검출장치 장착전의 차량용 발전전동기의 리어측 베어링 주위를 표시하는 요부단면도, 도 14는 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 회전검출장치 장착전의 차량용 발전전동기를 리어측에서 본 단면도이다. 도 16은 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 차량용 발전전동기에 탑재되는 회전검출장치의 구조를 설명하는 도면이고, 도 16의 (a)는 그 정면도를, 도 16의 (b)는 그 측면도를 표시하고 있다. 또, 각 도면에서, 상기 실시의 형태 1에 의한 차량용 발전전동기(1)와 동일 또는 상당부분에는 동일부호를 부치고 그 설명을 생략한다.
이 실시의 형태 3에 의한 차량용 발전전동기 1A는, 도 12 및 도 13에 표시된 바와같이, 회전검출장치(12)대신에, 센서유닛 및 커넥터유닛이 일체로 구성된 회전검출장치(12A)를 사용하고 있는 점을 제외하고, 상기 실시의 형태 1에 의한 차량용 발전전동기(1)와 같이 구성되어 있다.
여기서, 회전검출장치(12A)의 구성에 대해, 도 16을 참조하면서 설명한다. 회전검출장치(12A)는 센서로터(21), 센서코어(23A), 센서코일(24), 상보존판(25A), 하보존판(27A), 상커버(28A), 하커버(29A)등으로 구성되어 있다.
센서코어(23A)는 소정형상으로 따내어 성형된 자성재료, 예를들면 탄소강판을 소정매수 적층 일체화해서 구성되어 있다.
이 센서코어(23A)는 원환상으로 성형되고, 경방향 안쪽으로 돌출하는 티스 (23a)가 주방향으로 등각피치로 8개 형성되어 있다.
상보존판(25A)는 PBT등의 수지를 사용해서 인서트 도체(26)를 인서트 성형한 것으로, 센서코어(23A)의 티스(23a)의 상면 및 양측면을 덮기 위한 단면 ㄷ자형의 절연편(25a)이 일체로 형성되고, 또 손잡이부(50a),(50b),(50c) 및 커넥터부(51)가 일체로 형성되어 있다. 그리고 인서트 도체(26)의 일단측(26a)이 커넥터부(51)내부 돌출해서 입출력용 터미널을 구성하고, 타단(26b)이 상보존판(25A)의 상면에서 돌출하고 있다. 또 손잡이부(50a),(50b),(50c)의 주면은 동일면 위치로 형성되고, 각각 가늘고 긴 부착구멍(52a),(52b),(52c)가 뚫려 있다. 그리고, 금속부슈(53)가 부착공(52b),(52c)에 압입되어 있다.
하보존판(27A)는 PBT등의 수지를 사용해서 인젝션 성형한 것으로, 센서코어 (23A)의 티스(23a)의 하면 및 양측면을 덮기 위한 단면 ㄷ자상태의 절연편(도시않음)이 일체로 형성되어 있다.
상커버(28A)및 하커버(29A)는 PBT등의 수지를 사용해서 인젝션 성형된 것으로, 센서코어(23A)의 티스(23a)의 선단부를 노출시키도록 상보존판(25A)및 하보존판(27A)를 포위하는 형상으로 성형되어 있다.
그리고, 상보존판(25A) 및 하보존판(27A)이 각각 상방 및 하방으로부터 센서코어(23A)에 씌워진다. 이때, 센서코어(23A)는 상하면이 상보존판(25A)및 하보존판(27A)에 덮히고 티스(23a)가 선단부를 제외하고 절연편으로 덮혀 있다.
계속해 3개의 도체선(30)이, 도 8에 표시된 바와같이, 8개의 티스(23a)에 순차 권회되고, 여자코일, 제 1출력코일 및 제 2출력코일로된 센서코일(24)을 얻는다. 여기서, 도체선(30)는 티스(23A)를 덮는 절연편상에 권회되어 있고, 센서코어(23A), 상보존판(25A)및 하보존판(27A)이 일체화된 센서어셈블리를 얻는다.
계속해, 상 커버(28A)및 하커버(29A)가 각각 상방 및 하방으로부터 센서어셈블리에 감착되고, 센서유닛(22A)가 얻어진다. 이 센서유닛(22A)에서는 센서코어 (23A)의 외주부가 상커버(28A)및 하커버(29A)로 부터 노출하고 있다.
그리고, 커넥터부(51)가 센서유닛(22A)에 일체로 형성되고 있다.
다음, 리어브래킷(4A)의 구조에 대해 도 14 및 도 15는 참조하면서 설명한다. 리어브래킷(4A)는 대략 암 형상으로 성형되고, 리어측 베어링(7)이 감착되는 중심공(4a)이 그 축심위치에 뚫려 설치되어 있다.
센서유닛부착용의 제 1좌면(40A)이 리어브래킷(4A)의 단면의, 중심구멍(4a)의 외주측에, 축심과 직교하도록 형성되어 있다. 이 제 1좌면(40A)는 도 15중 사선으로 표시한 바와같이, 센서코어(23A)가 노출하는 이면 외주연부가 접하는 원호상의 평면형상을 이루고 있다. 또 센서유닛 부착공의 제 2좌면(40B)이 리어브래킷 (4A)의 단면의 중심구멍(4A)의 외주측에, 축심과 직교하도록 형성되어 있다. 이 제 2좌면(40B)는, 센서유닛(22A)의 손잡이부(50a),(50b),(50c)의 저면이 접하는 평면형상을 이루고 있다.
또, 센서유닛 부착용 나사구멍(55a),(55b),(55c)가 그 구멍중심을 축심과 평행으로 해서 제 2좌면(40B)에 형성되어 있다. 또 손잡이부(50a),(50b),(50c)가 접하는 제 2좌면(40B)의 부위의 주방향 길이는, 손잡이부(50a),(50b),(50c)의 주방향 길이보다 크게 형성되어 있다.
제 1주벽(56)이 리어브래킷(4A)의 단면에서 축방향 외측으로 돌출해서, 제 1및 제 2좌면(40A),(40B)를 둘러싸도록 연설되어 센서유닛(22A)의 수납공간을 구성하고 있다.
그리고, 커넥터부 연출용 절결(56a)이 제 1주벽(56)의 일부를 절결해서 형성되어 있다. 또 단판부착용의 나사구멍(55d)이 그 구멍중심을 축심과 평행으로 해서 제 2주벽(56a)에 형성되어 있다. 또 제 2주벽(57)이, 제 1좌면(40A)의 외주부 및 손잡이부(50a)가 접하는 제 2좌면(40B)의 부위의 외주부에 따라 형성되고, 그 내주면(57a)이 센서코어(23A)의 외주면에 접해서 센서유닛(22A)의 경방향의 이동을 규제하는 센서유닛 위치결정용 주벽을 구성하고 있다.
또, 제 1좌면(40A), 제 2좌면(40B), 제 1주벽(56)의 단면 및 제 2주벽(57)의 단면의 리어브래킷(4A)의 내벽면으로 부터의 높이는 제 2좌면(40B)<제 1좌면(40A)<제 2주벽57의 단면 <제 1주벽(56)의 단면으로 되어 있다.
여기서, 회전장치 12A의 부착방법에 대해 설명한다.
우선, 센서로터(21)가, 로터(8)에 대해 소정의 각도 위치로 조정되고, 그 감착공(21a)을 샤프트(5)의 리어측단부에 압입해서 고착시킨다. 그리고 센서유닛 (22A)이 센서유닛위치결정용 주벽으로서의 제 2주벽부(57)을 안내로 해서 제 1주벽(56)내에 수납되고, 부착나사(58),(59)를 부착공(52a),(52b),(52c)에 통해서, 나사구멍(55a),(55b),(55c)에 돌려 고착시키고, 리어브래킷(4A)에 임시 고정시킨다.
이로써, 센서코어(23A)의 이면 외주연부가 제 1좌면(40A)에 당접하고, 센서유닛(22A)의 축방향의 위치결정이 된다. 그리고 센서코어(23A)의 외주면이 제 2주벽(57)의 내주면(57a)에 접하고, 센서유닛(22A)의 경방향의 위치 결정이 된다. 이때, 손잡이부(50a),(50b),(50c)가 접하는 제 2좌면(40B)의 부위의 주방향 길이가, 손잡이부(50a),(50n),(50c)의 주방향 길이보다 크게 형성되어 있으므로, 센서유닛 (22A)는 축심주위에 회동가능하게 되어 있다. 그래서, 센서유닛(22A)를 축심주위에 회동시켜서, 센서유닛(22A)을 주방향에 관해 위치결정한 후, 부착나사 (58),(59)를 장착해서 센서유닛(22A)이 리어브래킷(4A)에 부착된다.
그 후, 단판(60)을 제 1주벽(57)에 대여 부착나사(61)를 나사구멍(55d)에 체결해서, 단판(60)이 리어브래킷(4A)에 부착된다. 그리고, 센서유닛(22A)에 일체로 형성된 커넥터부(51)의 선단부가 절결(56a)부로부터 연출하고 있다.
이와같이 구성된 차량용 발전전동기(1A)에서도, 상기 차량용 발전전동기(1)과 같이 동작한다.
이 실시의 형태 3에 의하면, 브러시(19)및 슬립링(10)이 리어측 베어링(7)의 축방향 내측에 배치되고, 회전검출장치(12A)가 리어측베어링(7)의 축방향 외측으로 배치되어 있으므로, 회전검출장치(12A)가 리어브래킷(4A)및 리어측 베어링(7)에 의해 브러시(19)와 슬립링(10)이 접합부로 부터 격기되어 있다. 그래서, 브러시(19)와 슬립링(10)과의 접동부에서 발생하는 브러시 마모분이 회전 검출장치(12A)에 침입하지 않고, 회전검출장치(12A)에 의한 회전검출이 안정해서 실시된다.
또, 커넥터부(51)가 센서유닛(22A)에 일체로 형성되어 있으므로, 부품수가 삭감되고, 초립성이 향상된다.
또, 센서유닛(22A)및 단판(60)이 축방향으로부터 부착나사(58),(59),(61)에 의해 리어브래킷(4A)에 체결고정되어 있으므로, 부착나사(58),(59),(61)의 체결방향이 한방향이 되고, 조립이 쉬워진다.
또, 센서유닛(22A)의 센서코일(23A)의 이면외주연부를 받는 제 1좌면과 직교하도록 리어브래킷(4A)에 형성되고, 센서코어(23A)의 외주면에 접하는 내주면(57a)를 갖는 제 2주벽(57)이 제 1좌면(40A)의 외주부에 형성되어 있으므로 센서유닛 (22A)를 리어브래킷(4A)에 부착할때에 센서코어(23A)의 이면 외주연부가 제 1좌면 (40A)에 당접하고 손잡이부(50a),(50b),(50c)의 저면이 제 2피면(40B)에 접함으로써, 센서유닛(22A)의 축방향의 위치결정이 된다.
또, 센시코어(23A)의 외주면이 제 2주벽(57)의 내주면(57a)에 접함으로써, 센서유닛(22A)의 경방향의 위치결정이 되어 있다.
따라서, 센서유닛(22A)의 부착작업이 쉬워지는 동시에, 센서유닛(22A)의 위치결정이 간단하게 실시된다.
또, 손잡이부(50a),(50b),(50c)가 접하는 제 2좌면(40B)의 부위의 주방향길이를 손잡이부(80a),(50b),(50c)의 주방향 길이보다 크게 하고 있으므로, 제 1좌면(40A)및 제 2좌면(40B)에서 받은 센서유닛(22A)는 축심주위에 회동이 가능해 진다. 그래서, 센서유닛(22A)의 주방향위치, 즉 센서유닛 22A의 축심과 직교하는 평면에서의 각도의 미조정이 쉬워진다.
또, 가늘고 긴 부착공(50a),(52b),(52c)가 손잡이부(50a),(50b),(50c)에 설치되어 있으므로, 센서유닛 22A를 리어브래킷(4A)에 임시로 고정시킨 상태로 각도의 미조정이 가능하도록 되고, 각도 조정작업이 쉬워진다.
또, 센서유닛(22A)은 티스(23A)가 주방향으로 등각피치로 형성된 원환상의 센서코어(23A)및 티스(23a)에 권장된 센서코일(24)을 소유하고, 센서로터(21)을 둘러싸도록 배치되고 센서로터(21)는 센서로터(21)와 센서코어(23A)와의 사이의 갭퍼미언스가 각도로 정현파상으로 변화하는 외형형상으로 고정밀도로 검출할 수 있는 회전검출장치가 얻어진다.
또, 부착용의 손잡이부(50a),(50b),(50c)가 센서 유닛(22A)에 일체로 형성되어 있으므로 손잡이부(50a),(50b),(50c)를 이용해서 센서유닛(22A)를 리어브래킷 (4A)에 직접 부착할 수 가 있다. 따라서 고정용 플레이트등의 부재가 불필요할 수 가 있다. 따라서, 고정용 플레이트등의 부재가 불필요하게 되고 부품수가 삭감되므로 저가격화가 도모되는 동시에 조립성이 향상된다.
또, 이 실시의 형태 3에서도, 브러시(19)및 슬립링(10)이 하우징(2A)내에 배치되고, 또 회전검출장치(12A)가 하우징(2A)로부터 연출하는 샤프트(5)의 단부측에 배치되어 있으므로, 회전검출장치(12A)만을 외부에서 격리하면 되고, 단판(60)의 소형화가 도모되고, 그 부착성이나 실성의 향상이 도모된다.
여기서, 이 실시의 형태 3에서도, 상기 실시의 형태 1과 같이 링 상태의 패킹을 커넥터부(51)에 장착하고, 패킹을 절결(56a)및 단판(60)으로 압압하도록 해도 된다. 이로써, 회전검출장치(12A)의 방수, 방진이 실현된다.
또, 이 실시의 형태 3에서는 부착용의 손잡이부를 상보존판(25A)에 일체로 형성하는 것으로 하고 있으나, 부착용의 손잡이부를 센서코어(23A)에 일체로 형성해도 된다.
또, 상기 각 실시의 형태에서는, 원환상의 센서코어와 티스에 권장된 여자코일, 제 1및 제 2출력코일을 갖는 센서유닛과, 센서로터를 구비한 회전검출장치를 사용하는 것으로 설명하고 있으나, 회전검출장치는 이 구성에 한정되는 것이 아니고 종래의 회전전기에서의 위치센서(123)를 센서유닛으로 하고, 센서자극(122)이 고착된 자극보존판(121)을 센서로터로 사용해도 같은 효과가 얻어진다.
또, 상기 각 실시의 형태에서는 센서로터를 샤프트의 리어측단부에 압입해서 부착하는 것으로 하고 있으나, 센서로터는 부착나사를 사용해서 샤프트의 리어측단면에 체결고정해서 부착해도 된다.
또, 상기 각 실시의 형태에서는 한쌍의 브러시(19)가 접촉하는 피접촉자로서 한쌍의 슬립링(10)을 사용하는 것으로 설명하고 있으나, 피접촉자로서 정류자(컴미테이터)를 사용해도 된다.
또, 상기 각 실시의 형태에서는, 본 발명을 발전전동기에 적용하는 것으로 설명하고 있으나, 본 발명을 구동만을 하는 전동기에 적용해도 된다.
본 발명은, 이상과 같이 구성되어 잇으므로, 아래에 기재된 바와같은 효과를 나타낸다.
본 발명에 의하면 하우징과, 상기 하우징의 축방향의 일단부에 배치된 제 1베어링과 상기 하우징의 축방향의 타단부에 배치된 제 2베어링과 상기 제 1및 제 2베어리이에 의해 상기 하우징에 회전이 자유롭게 지지된 샤프트와, 상기 샤프트에 고착되어 상기 하우징내에 회전이 자유롭게 배치된 로터코어 및 이 로터코어에 권장된 로터코일을 갖는 로터와, 상기 로터의 외주를 둘러싸도록 상기 하우징에 지지된 스테이터코어 및 이 스테이터코어에 권장된 스테이터코일을 갖는 스테이터와, 상기 제 1베어링의 축방향 내측의 상기 샤프트 외주에 고정되고, 상기 로터코일에 전기적으로 접속된 피접촉자와 상기 피접촉자의 외주면에 접촉하도록 배치된 접촉자와, 상기 제 1베어링의 축방향 외측으로 연출하는 상기 샤프트의 단부에 고정된 센서로터, 이 센서로터에 근접해서 배치된 센서유닛 및 이 센서유닛의 입출력신호를 수수하기 위한 커넥터를 갖는 호전검출장치를 구비하였으므로, 접촉자와 피접촉자와의 접동에 의해 발생하는 마모분의 회전검출장치에의 침입이 방지되고, 로터의 각도 위치를 고정밀도로 검출할 수 가 있는 회전전기가 얻어진다.
또, 상기 센서유닛 및 상기 커넥터유닛이 일체로 형성되고, 상기 하우징의 일단측의 단면에 고정되어 있으므로, 부품수가 삭감된다.
또, 상기 센서유닛 및 상기 커넥터 유닛이 별체로 형성되고 각각 상기 하우징의 일단측의 단면에 고정되고, 상기 센서유닛과 상기 커넥터유닛이 프렉시블 배선을 통해서 전기적으로 접속되어 잇으므로, 외부케이블을 커넥터유닛에 접속할때의 외력이 위치결정 고정되어 있는 센서유닛에 가해지는 일 없이, 로터의 각도위치를 고정밀도로 검출할 수 가 있다.
또, 상기 프렉시블배선과, 상기 센서유닛 및 상기 커넥터유닛과의 접속을 커넥터 접속으로 하였으므로, 조립성이 향상된다.
또, 상기 프렉시블배선과, 상기 센서유닛및 상기 커넥터유닛과의 접속을 용접으로 하였으므로, 센서유닛과 커넥터유닛과의 전기적 접속의 신뢰성이 향상된다.
또, 상기 센서유닛 및 상기 커넥터가 부착나사에 의해 축방향 외측으로부터 상기 하우징에 체결고정되어 있으므로, 조립성이 향상된다.
또, 센서유닛 부착용의 좌면이 상기 하우징의 일단측의 단면에 형성되고 센서유닛위치결정용의 주벽이 상기 좌면의 외주부에 설치되어 있으므로, 센서유닛의 우치결정이 쉬워진다.
또, 커넥터 연출용의 절결을 갖는 주벽이 상기 센서유닛 및 상기 커넥터 유닛을 둘러싸도록 상기 하우징의 일단측의 단면에 형성되어, 단판이 상기 주벽에 체결고정되어서 이 주벽의 축방향 개구를 봉쇄하고, 링 상태의 패킹이 상기 절결 및 상기 단판에 압압되도록 상기 커넥터유닛에 장착되어 있으므로, 회전검출장치의 방수, 방진구조가 간단하게 구성된다.
또, 상기 센서유닛은, 티스가 주방향으로 등각피치로 형성된 원환상의 센서코어 및 이 티스에 권장된 센서코일을 가지고, 상기 센서로터를 둘러싸도록 배치되고, 상기 센서로터는 이 센서로터와 상기 센서코어와의 사이의 갭피미언스가 각도로 정현파상으로 변화하는 외형형상으로 형성되어 있으므로, 로터의 회전각도를 간단하고 또 소형의 구성으로 고정밀도로 검출할 수 있는 회전검출장치가 얻어진다.
또, 부착용의 손잡이부가 상기 센서코어에 일체로, 형성되어 있으므로, 다른 부재를 사용해서 센서유닛을 고려하지 않고 부품수가 삭감된다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 발전전동기를 표시하는 종단면도.
도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 단판장착전의 차량용 발전전동기를 리어측에서 본 단면도.
도 3은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 회전검출장치 장착전의 차량용 발전전동기의 리어측 베어링 주위를 표시하는 요부 단면도.
도 4는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 회전검출장치의 장착전의 차량용 발전전동기를 리어측에서 본 단면도.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 발전전동기에 탑재되는 회전검출장치의 센서유닛의 구조를 설명하는 도면.
도 6은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 회전검출장치의 센서유닛을 구성하는 센서 어셈블리의 구조를 설명하는 도면.
도 7은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 회전검출장치의 센서유닛을 구성하는 센서코어의 구조를 설명하는 도면.
도 8은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 회전검출장치의 센서유닛을 구성하는 센서코어의 구조를 설명하는 도면.
도 9는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 회전검출장치의 센서로터의 구조를 설명하는 도면.
도 10은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 회전검출장치의 커넥터부의 구조를 설명하는 도면.
도 11은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 회전검출장치에 적용되는 프렉시블 배선을 표시하는 측면도.
도 12는 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 차량용 발전전동기를 표시하는 종단면도.
도 13도는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 단판장착전의 차량용 발전전동기를 리어측에서 본 단면도.
도 14는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 회전검출장치 장착전의 차량용 발전전동기의 리어측 베어링 주위를 표시하는 요부단면도.
도 15는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 회전검출장치 장착전의 차량용 발전전동기를 리어측에서 본 단면도.
도 16은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 발전전동기에 탑재되는 회전검출장치의 구조를 설명하는 도면.
도 17은 종래의 차량용 발전전동기를 표시하는 종단면도.
도 18은 종래의 차량용 발전전동기에 적용되는 로터위치검출장치의 센서자극을 표시하는 도면.
도 19는 종래의 차량용 발전전동기에 적용되는 로터위치 검출장치의 위치센서를 표시하는 정면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1,1A. 차량용 발전전동기(회전전기),
2,2A. 하우징, 3. 프론트 브래킷,
4,4A. 리어브래킷, 5. 샤프트,
6. 프론트측 베어링(제 2축받이), 7. 리어측 베어링(제2 축받이),
8. 로터, 9. 스테이터,
10. 슬립링(피접촉자), 12,12A. 회전검출장치,
13. 단판, 15. 폴코어(로터 코어),
16. 로터코일, 17. 스테이터코어,
18. 스테이터코일, 19. 브러시(접촉자),
21. 센터로터, 22,22A. 센서유닛,
23,23A. 센서코어, 23b. 손잡이부,
24. 센서코일, 31. 커넥터유닛,
33. 패킹, 34. 프렉시블 배선,
35a. 제 1커넥터, 35b. 제 2커넥터,
40,40A. 제 1좌면, 41. 제 1주벽,
41a. 절결, 44. 제 2주벽,
51. 커넥터부, 56. 제 1주벽,
57. 제 2주벽, 60. 단판.

Claims (12)

  1. 하우징과, 상기 하우징의 축 방향의 일단부에 배치된 제 1베어링과, 상기 하우징의 축방향의 타단부에 배치된 제 2베어링과, 상기 제 1및 제 2베어링에 의해 상기 하우징에 회전이 자유롭게 지지된 샤프트와 상기 샤프트에 고착되어, 상기 하우징내에 회전이 자유롭게 배치된 로터코어 및 이 로터코어에 권장된 로터코일을 갖는 로터와, 상기 로터의 외주를 둘러싸도록 상기 하우징에 지지된 스테이터코일 및 이 스테이터코어에 권장된 스테이터코일을 갖는 스테이터와, 상기 제 1베어링의 축방향 내측의 상기 샤프트 외주에 고정되고, 상기 로터코일에 전기적으로 접속된 피접촉자와, 상기 피접촉자의 외주면에 접촉하도록 배치된 접촉자와, 상기 제 1베어링의 축방향 외측으로 연출하는 상기 샤프트의 단부에 고정된 센서로터, 이 센서로터에 근접해서 배치된 센서유닛 및 이 센서유닛의 입출력신호를 수수하기 위한 커넥터 유닛을 갖는 회전검출장치를 구비한 것을 특징으로 하는 회전전기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 센서유닛 및 상기 커넥터 유닛이 일체로 형성되고, 상기 하우징의 일단측의 단면에 고정되어 있는것을 특징으로하는 회전전기.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 센서유닛 및 상기 커넥터 유닛이 별체로 형성되고, 각각 상기 하우징의 일단측의 단면에 고정되고, 상기 센서유닛과 상기 커넥터유닛이 프렉시블 배선을 통해서 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 회전전기.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 프렉시블 배선과, 상기 센서유닛 및 상기 커넥터유닛과의 접속을 커넥터접속으로 한 것을 특징으로 하는 회전전기.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 프렉시블 배선과, 상기 센서유닛 및 상기 커넥터유닛과의 접속을 용접으로 한 것을 특징으로 하는 회전전기.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 센서유닛 및 상기 커넥터 유닛이 부착나사에 의해 축방향외측으로 부터 상기 하우징에 체결고정되어 있는 것을 특징으로 하는 회전전기.
  7. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 센서유닛 부착용의 좌면이 상기 하우징의 일단측의 단면에 형성되고 센서유닛 위치결정용 주벽이 상기 좌면의 외주부에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 회전전기.
  8. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 커넥터 연출용의 절결을 가는 주벽이 상기 센서유닛 및 상기 커넥터 유닛을 둘러싸도록 상기 하우징의 일단측의 단면에 형성되고, 단판이 상기 주벽에 체결 고정되어서 이 주벽의 축방향 개구를 봉쇄하고, 링 상태의 패킹이 상기 절결 및 상기 단판에 압압되도록 상기 커넥터유닛에 장착되어 있는 것을 특징으로하는 회전전기.
  9. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서유닛은 티스가 주방향으로 등각피치로 형성된 원환상의 센서코어 및 이 티스에 권장된 센서코일을 소유하고, 상기 센서로터를 둘러싸도록 배치되고, 상기 센서로터는, 이 센서로터와 상기 센서코어간의 갭피미언스가 각도로 정현파 상으로 변화하는 외형형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 회전전기.
  10. 제 9항에 있어서, 부착용의 손잡이부가 상부 센서코어에 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 회전전기.
  11. 제7항에 있어서, 상기 센서유닛은 티스가 주방향으로 등각피치로 형성된 원환상의 센서코어 및 이 티스에 권장된 센서코일을 소유하고, 상기 센서로터를 둘러싸도록 배치되고, 상기 센서로터는, 이 센서로터와 상기 센서코어간의 갭피미언스가 각도로 정현파 상으로 변화하는 외형형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 회전전기.
  12. 제8항에 있어서, 상기 센서유닛은 티스가 주방향으로 등각피치로 형성된 원환상의 센서코어 및 이 티스에 권장된 센서코일을 소유하고, 상기 센서로터를 둘러싸도록 배치되고, 상기 센서로터는, 이 센서로터와 상기 센서코어간의 갭피미언스가 각도로 정현파 상으로 변화하는 외형형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 회전전기.
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