KR102262851B1 - 수축 끼워맞춤식 베어링을 갖는 회전 전기 기계 - Google Patents

수축 끼워맞춤식 베어링을 갖는 회전 전기 기계 Download PDF

Info

Publication number
KR102262851B1
KR102262851B1 KR1020197034993A KR20197034993A KR102262851B1 KR 102262851 B1 KR102262851 B1 KR 102262851B1 KR 1020197034993 A KR1020197034993 A KR 1020197034993A KR 20197034993 A KR20197034993 A KR 20197034993A KR 102262851 B1 KR102262851 B1 KR 102262851B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bearing
rotating electric
electric machine
centering
cylindrical wall
Prior art date
Application number
KR1020197034993A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190140044A (ko
Inventor
미쉘 파케
야닉 르-메이토
에릭 시몽
마티유 보니치
자비에 두네스므
마티유 르동
Original Assignee
발레오 에뀝망 엘렉뜨리끄 모떼르
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR1753748A external-priority patent/FR3065846B1/fr
Priority claimed from FR1753750A external-priority patent/FR3065847B1/fr
Priority claimed from FR1753747A external-priority patent/FR3065845B1/fr
Application filed by 발레오 에뀝망 엘렉뜨리끄 모떼르 filed Critical 발레오 에뀝망 엘렉뜨리끄 모떼르
Publication of KR20190140044A publication Critical patent/KR20190140044A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102262851B1 publication Critical patent/KR102262851B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/173Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings
    • H02K5/1732Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/18Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
    • H02K1/185Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures to outer stators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/15Mounting arrangements for bearing-shields or end plates
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/207Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium with openings in the casing specially adapted for ambient air
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/22Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/22Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
    • H02K9/227Heat sinks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33Drive circuits, e.g. power electronics
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/02Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
    • H02K9/04Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
    • H02K9/06Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium with fans or impellers driven by the machine shaft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

본 발명은 주로 차량용 회전 전기 기계에 관련된다. 기계(10)는, 샤프트(13)와, 로터(12)와, 슬롯이 제공된 본체(25) 및 슬롯 내로 삽입된 권선(26)을 포함하는 스테이터(16)와, 로터 및 스테이터에 의해 형성된 조립체를 둘러싸고 로터 샤프트(13)를 회전 가능하게 장착하기 위한 하우징(40, 44)을 각각 포함하는 제 1 베어링(37) 및 제 2 베어링(38)을 포함한다. 제 1 베어링은 횡방향 플랜지(371)와, 상기 플랜지의 외주부로부터 유도된 축방향 배향의 원통형 벽(372)을 포함한다. 제 2 베어링은 제 1 베어링을 폐쇄하는 횡방향 플랜지(48)와, 이 플랜지로부터 돌출되고 제 1 베어링과 결합하는 접합 영역(64)을 형성하는 적어도 하나의 림(63)을 포함한다. 또한, 스테이터 본체는 원통형 벽에 대한 수축 끼워맞춤 영역(Z1)을 갖는다.

Description

수축 끼워맞춤식 베어링을 갖는 회전 전기 기계
본 발명은 회전 전기 기계(rotary electrical machine)에 관련된다. 본 발명은 모터, 교류발전기(alternator) 또는 교류발전기 시동기(alternator starter)와 같은 회전 전기 기계, 또는 모터 및 발전기로서 작동할 수 있는 가역 기계(reversible machine)에 관련된다.
알려진 방식에서, 교류발전기 유형의 전기 기계는 하우징과, 하우징 내부에 배치되고, 샤프트와 회전적으로 일체인 클로(claw)를 갖는 로터(rotor)와, 에어 갭(air gap)을 갖고서 로터를 둘러싸는 스테이터(stator)를 포함한다.
스테이터는 스테이터 권선(stator winding)의 설치를 위한 노치(notch)가 제공된 금속 플레이트의 세트 형태인 본체를 포함한다. 권선의 위상 권선은 예를 들어 별형 또는 삼각형의 형태로 연결된 3상 권선이며, 권선의 출력부는 다이오드 또는 트랜지스터와 같은 정류기 요소를 포함하는 전자 모듈에 연결된다.
종래 기술에서, 하우징은 로터 샤프트(rotor shaft)를 회전 가능하게 설치하기 위한 롤러 베어링을 수용하는 리셉터클(receptacle)을 중앙에 포함하는 보울(bowl) 형태의 베어링을 포함한다. 또한, 베어링 중 하나는 전자 모듈을 지지한다. 이들 베어링은, 이들 2개의 베어링 사이에 고정 설치된 스테이터 본체 상에 지지되며, 이는 샌드위치 구성(sandwich configuration)으로 언급된다. 베어링은 방열기(heat dissipater)로서 작용하고, 그에 따라 스테이터의 본체와 베어링 사이의 접촉은 스테이터로부터 열을 방출하는 것을 가능하게 한다.
이러한 샌드위치 유형의 조립체는 베어링과 스테이터 사이의 수축 끼워맞춤(shrink fitting)을 허용하지만, 수축 끼워맞춤의 높이가 제한되며, 이는 전방 베어링과 후방 베어링 사이에 조립 갭이 필요하기 때문이다. 실제로, 스테이터 본체의 높이의 2/3을 초과할 수 없다. 또한, 조립 타이 로드(assembly tie rod)의 통과 영역에서는 수축 끼워맞춤이 가능하지 않다. 또한, 이러한 유형의 구성에서는, 고정력이 너무 클 경우 변형을 받을 수 있는 베어링 형태 때문에, 수축 끼워맞춤이 최적화될 수 없다. 따라서, 베어링과 스테이터 본체 사이의 접촉 표면이 제한되어, 그에 상응하여 열 방출 표면이 감소된다.
또한, 이러한 유형의 샌드위치 구성에서는, 베어링과 스테이터 본체 사이에 필요한 조립 갭 때문에, 스테이터에 대한 베어링의 중심설정(centring)이 최적화될 수 없다. 이러한 중심설정이 잘 제어되지 않기 때문에, 기계의 작동 동안에 로터와 스테이터 사이의 어떠한 접촉 위험도 방지하기 위해 스테이터와 로터 사이의 에어 갭이 상당히 커야 한다.
전기 기계의 불충분한 냉각 및 에어 갭의 크기 증가는 상기 기계의 성능의 저하, 또는 심지어 이러한 기계의 불량한 작동 또는 파손의 위험을 야기한다.
따라서, 본 발명의 목적은 앞서 설명된 단점을 개선하는 것이다. 이러한 목적을 위해, 본 발명은 차량용 회전 전기 기계와 관련된다. 본 발명에 따르면, 상기 기계는, 축을 따라 연장되는 샤프트와, 샤프트 상에 설치된 로터와, 에어 갭을 갖고서 로터를 둘러싸는 스테이터로서, 노치가 제공된 본체 및 노치에 삽입된 권선을 포함하는, 상기 스테이터와, 로터 및 스테이터에 의해 형성된 조립체를 둘러싸는 제 1 베어링 및 제 2 베어링을 포함한다. 또한, 본 발명에 따르면, 제 1 베어링은 횡방향 플랜지와, 상기 플랜지의 외주부로부터 얻어지는 축방향 배향의 원통형 벽을 포함하며, 제 2 베어링은 제 1 베어링을 폐쇄하는 횡방향 플랜지와, 이 플랜지로부터 돌출되어 연장되고 제 1 베어링과 접합 영역을 형성하는 적어도 하나의 림을 포함한다. 또한, 본 발명에 따르면, 스테이터 본체는 원통형 벽과의 수축 끼워맞춤 영역을 포함한다.
베어링 중 하나만이 스테이터 본체와 접촉한다는 사실은 이들 2개의 부분들 사이의 접촉 표면을 확장시킴으로써 스테이터의 냉각을 향상시키는 것을 가능하게 한다. 실제로, 스테이터와 대면하는 2개의 베어링 사이의 접합 영역을 더 이상 갖지 않는다는 사실은 베어링들 사이에 필요한 조립 갭에 의해, 또는 2개의 베어링을 함께 고정하는 타이 로드의 통로에 의해 더 이상 제한되지 않는 것을 가능하게 한다. 접합 영역은 2개의 베어링 사이의 접촉 영역에 대응한다. 또한, 이것은, 더 이상 중간 부분이 없기 때문에, 서로에 대한 베어링의 중심설정, 특히 동축도를 향상시키는 것을 또한 가능하게 한다. 따라서, 에어 갭의 치수에 관한 제약이 보다 양호하게 제어되고, 그에 따라 에어 갭이 감소될 수 있다.
또한, 스테이터와 베어링 사이의 간단한 접촉에 대한 수축 끼워맞춤은 스테이터의 냉각을 향상시키는 것을 가능하게 한다. 실제로, 작동 동안에, 스테이터는 열의 영향하에서 팽창하고, 간헐적으로 베어링과 더 이상 접촉하지 않는 경향이 있다. 따라서, 수축 끼워맞춤 덕분에 제공된 보다 양호한 고정은 보다 양호한 냉각을 보장하는 것을 가능하게 한다.
또한, 하나의 베어링만이 보울 형태를 가지며, 다른 베어링이 실질적으로 편평한 형태를 갖는 이러한 베어링 형태는 기계의 축방향 치수를 증가시키지 않고서, 하나의 베어링 상에만 수축 끼워맞춰진 스테이터를 갖는 것을 가능하게 한다. 또한, 제 2 베어링이 실질적으로 편평한 형태를 갖는다는 사실은 수축 끼워맞춤으로 인해 상기 베어링의 변형 위험성을 회피하는 것을 가능하게 한다.
제 1 베어링 및 제 2 베어링은 로터 및 스테이터를 수용하는 인클로저(enclosure)를 형성한다.
일 실시예에 따르면, 각각의 베어링은 샤프트를 회전 가능하게 설치하기 위한 리셉터클을 포함한다. 다시 말해서, 각각의 베어링은 샤프트의 통과를 허용하는 개구를 갖는다. 예를 들어, 샤프트의 회전 가능한 설치를 보장하기 위해, 베어링과 샤프트 사이에 롤러 베어링이 배치된다.
일 실시예에 따르면, 제 1 베어링의 수축 끼워맞춤 영역의 축방향 높이와 스테이터 본체의 축방향 높이 사이의 비는 0.9 내지 1.2에 포함되며, 바람직하게는 1이다. 따라서, 예를 들어 스테이터 본체의 전체 축방향 높이가 수축 끼워맞춰진다.
일 실시예에 따르면, 수축 끼워맞춤 영역에서 스테이터 본체의 외경과 원통형 벽의 내경 사이의 직경의 차이는 0 내지 0.7㎜에 포함된다.
일 실시예에 따르면, 림은 제 1 베어링의 원통형 벽의 축방향 높이보다 작은 축방향 높이, 예를 들어 상기 원통형 벽의 높이의 1/3보다 작은 높이에 걸쳐 연장된다. 특히, 림은 약 3㎜의 축방향 높이에 걸쳐 연장된다.
일 실시예에 따르면, 림은 플랜지의 주변부를 따라 불연속적으로 연장된다. 예를 들어, 제 2 베어링은 제 1 베어링과의 복수의 접합 영역을 형성하는 복수의 림을 포함하며, 상기 기계는 2개의 연속적인 접합 영역 사이에 배치된 복수의 개구를 포함한다. 이것은 베어링들 사이에 개구의 생성을 허용하여, 기계의 냉각이 향상될 수 있게 한다.
일 실시예에 따르면, 원통형 벽은 플랜지와는 축방향 반대측의 상기 원통형 벽의 자유 단부에 축방향으로 개방된 방식으로 제공되는 적어도 하나의 절결부를 포함하고, 상기 절결부는 개구와 대면하여 위치된다. 이것은 베어링들 사이의 개구를 확장하고, 그에 따라 냉각을 향상시키는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 원통형 벽은 개구와 대면하여 각각 배치된 복수의 절결부를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 베어링 중 하나는 개구를 적어도 부분적으로 차단하기 위해, 다른 베어링을 향해 축방향으로 돌출되어 연장되는 핀을 포함할 수 있다. 핀의 사용은 개구의 크기를 감소시키지 않고서, 기계 내로의 이물질 유입을 제한하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 기계의 냉각이 증대되는 반면, 외부 환경과 관련하여 기계의 양호한 안전성이 보장된다. 또한, 핀의 사용은 이물질이 전기 기계 내부에 삽입되지 않는 것을 보장하는데 사용되는 재료의 양을 가능한 한 제한하는 것을 가능하게 한다.
일 실시예에 따르면, 제 2 베어링은 복수의 핀을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 핀은 제 2 베어링의 외주부로부터 축방향으로 돌출되어 연장된다.
일 실시예에 따르면, 핀은 개구의 높이보다 짧은 높이에 걸쳐 연장되고, 2개의 높이는 동일한 방향으로 연장된다. 이것은 특히 축방향이다.
일 실시예에 따르면, 핀은 둥근 형태를 가진 단면을 갖는다. 예를 들어, 핀은 볼록하거나 만곡된 형태를 가진 단면을 갖는다. "둥근 형태"는 날카로운 에지를 갖지 않는 형태를 의미한다. 예를 들어, 핀은 장방형 형태를 가진 단면을 갖는다. 다른 예에서, 핀은 둥근 형태를 가진 단면을 갖는다.
일 실시예에 따르면, 핀의 장방형 형태의 종방향 연장 축은 제 2 베어링의 반경에 대해 +10° 내지 +70°에 포함되는 각도를 형성하고, 반경에 대한 각도의 양의 방향은 회전 전기 기계의 로터의 회전 방향에 대응한다. 이러한 각도는 특히 +30° 내지 +60°에 포함된다.
일 실시예에 따르면, 핀은 모따기된 자유 단부를 갖는다.
이러한 모든 핀 구성은 핀 후방에 난류를 덜 발생시키기 위해 핀의 형태를 최적화하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 이것은 기류 소음 및 부하 손실을 제한하여 기류를 최적화하고 기계의 냉각을 향상시킨다.
일 실시예에 따르면, 핀은 제 1 베어링으로부터 이격되어 연장된다. 따라서, 핀은 제 1 베어링과 접촉하지 않는다. 이것은 베어링들 사이의 접촉을 제한하고, 그에 따라 베어링들 사이의 전도에 의한 열 전달을 제한하는 것을 가능하게 한다.
일 실시예에 따르면, 제 1 베어링의 원통형 벽 및 제 2 베어링의 림은 각각 적어도 하나의 중심설정 부분 및 적어도 하나의 고정 부분을 포함한다. 제 1 베어링의 중심설정 부분은 제 2 베어링의 중심설정 부분과 협력한다. 제 1 베어링의 고정 부분은 제 2 베어링의 고정 부분과 협력한다. 중심설정 부분 및 고정 부분은 적어도 하나의 접합 영역을 형성한다. 베어링들 사이의 접합 영역은 상기 베어링들 사이의 접촉에 의해 베어링들 사이의 조립체의 단순화를 가능하게 한다. 예를 들어, 소형 타이 로드가 사용될 수 있으며, 이는 중량의 저감을 가능하게 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 기계는 복수의 중심설정 부분 및 복수의 고정 부분을 포함한다. 각 베어링에 대해서, 각각의 중심설정 부분은 적어도 하나의 고정 부분과 대면하여 배치된다. 이것은 제 1 베어링과 제 2 베어링 사이의 접촉 표면을 제한하여, 이러한 부분들 사이의 열 교환을 제한하는 것을 가능하게 한다.
일 실시예에 따르면, 제 1 베어링의 중심설정 부분과 제 2 베어링의 중심설정 부분 사이의 조정은, ISO 조정 시스템에 따라, 제 1 베어링의 중심설정 부분의 내경이 H7과 동일하고 제 2 베어링의 중심설정 부분의 외경이 g6 내지 h6에 포함되도록 규정된다.
일 실시예에 따르면, 제 2 베어링의 중심설정 부분은 축방향으로 돌출되어 연장되는 칸막이(divider)에 의해 형성되며, 제 1 베어링의 중심설정 부분은 원통형 벽의 자유 단부에 의해 형성되고, 제 1 베어링(37)과 제 2 베어링(38)의 중심설정을 보장하기 위해, 상기 중심설정 부분들은 서로 반경방향으로 접촉한다.
일 실시예에 따르면, 각각의 베어링은 고정 유닛의 통과를 위한 개구가 제공되는 고정 부분을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 각각의 고정 부분은 대응하는 베어링으로부터 반경방향으로 돌출되어 연장된다.
일 실시예에 따르면, 상기 기계는 차량에 상기 기계를 보유하도록 설계된 적어도 2개의 고정 부분을 포함하며, 상기 고정 부분은 수축 끼워맞춤 영역의 양 측면 상의 제 1 베어링의 원통형 부분으로부터 돌출되어 연장된다. 고정 부분은 단일 베어링 상에 배치되기 때문에, 차량 상에의 기계의 조립 공차가 감소될 수 있다. 따라서, 이것은 차량 상에의 기계의 고정을 향상시키는 것을 가능하게 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 기계는 제 2 베어링에 의해 지지되는 전자 모듈을 추가로 포함한다. 다시 말해서, 전자 모듈은 스테이터 본체와 접촉하지 않는 베어링 상에 위치된다.
일 실시예에 따르면, 상기 기계는 접합 영역에서 제 1 베어링과 제 2 베어링 사이에 개재된 단열 시일을 추가로 포함한다. 베어링들 사이에 시일을 배치한다는 사실은 접촉 중인 베어링의 스테이터의 열을 다른 베어링을 향해 전달하지 않고, 그에 따라 기계의 다른 부분에 대한 스테이터의 부정적인 열 영향을 제한하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 이것은 회전 전기 기계의 냉각을 향상시키는 것을 가능하게 한다. 또한, 2개의 베어링 사이에의 시일의 개재는, 베어링들 사이의 변형력을 제한하고, 또한 2개의 베어링 사이의 디커플링(decoupling)으로 인한 자기 소음을 감소시키는 반면, 기계의 저렴한 제조 비용을 보장하는 것을 가능하게 한다.
일 실시예에 따르면, 단열 시일은 접합 영역에서 2개의 베어링들 사이에 개재될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 단열 시일은 환형 형태, 예를 들어 편평한 환형 형태를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 단열 시일은 환형 부분으로부터 돌출되어 연장되는 리턴부(return)를 갖는다. 리턴부는 특히 환형 부분의 외주부로부터 연장된다. 예를 들어, 단열 시일은 "L"자 형태의 단면을 갖는다.
일 실시예에 따르면, 접합 영역은 2개의 베어링 사이의 고정 영역을 포함한다. 예를 들어, 각각의 베어링은 고정 유닛의 통과를 위한 개구가 제공된 고정 부분을 포함한다. 다시 예를 들어, 환형 부분은 2개의 고정 부분 사이에서 연장되고, 상기 고정 유닛의 통과를 위한 개구를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 상기 기계는 고정 영역에서 연장되는 고정 유닛 주위에 위치된 적어도 하나의 절연 그로밋(insulation grommet)을 추가로 포함한다.
일 실시예에 따르면, 절연 그로밋은 원통형 부분과, 원통형 부분의 단부로부터 연장되는 환형 부분을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 단열 시일은 플라스틱, 고무, 탄성중합체(elastomer) 중 하나의 재료 중에서 선택된 재료로 제조된다.
일 실시예에 따르면, 단열 시일은 대략 밀리미터의 두께를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 권선은 스테이터 본체의 양 측면 상에서 연장되는 시뇽(chignon)을 포함한다. 예를 들어, 시뇽은 중실형 부분과, 중실형 부분과 스테이터 본체 사이에 위치된 베이스를 포함한다. 베이스는 상기 본체의 노치와 상기 중실형 부분 사이에서 연장되는 도체와, 개구의 교대에 의해 형성된다.
일 실시예에 따르면, 제 1 베어링과 제 2 베어링 사이의 접합 영역은 시뇽 중 하나의 축방향 단부와 베어링 중 하나의 횡방향 플랜지 사이에 축방향으로 위치된 기계 내의 공간과 반경방향으로 대면하여 배치된다. 이것은 권선의 시뇽과 대면하여, 특히 시뇽의 베이스와 대면하여 위치된 냉각 개구를 가능하게 함으로써 기계의 냉각을 향상시킨다.
일 실시예에 따르면, 로터는 상기 로터의 본체의 축방향 단부에 고정된, 특히 원심 팬인 적어도 하나의 팬을 포함한다. 예를 들어, 로터는 본체의 축방향 단부 상에 각각 고정된 2개의 원심 팬을 포함한다.
회전 전기 기계는 유리하게는 교류발전기, 교류발전기 시동기 또는 가역 기계를 형성할 수 있다.
본 발명은 하기의 설명을 읽고 첨부 도면을 검토함으로써 보다 잘 이해될 것이다. 이들 도면은 순수하게 예시로서 제공되며, 결코 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 전기 기계의 사시도이다.
도 2는 도 1의 예에 따른 회전 전기 기계의 종단면도이다.
도 3은 도 1의 예에 따른 회전 전기 기계의 전방 베어링의 사시도이다.
도 4는 도 1의 예에 따른 회전 전기 기계의 후방 베어링의 사시도이다.
도 5는 도 1의 예에 따른 회전 전기 기계의 개략도이다.
도 6은 회전 전기 기계의 베어링들 사이의 접합 영역에 끼워넣을 수 있는 단열 시일의 구성의 일 예를 도시하는 부분 단면도이다.
도 7은 도 1의 예에 따른 회전 전기 기계의 핀의 배향을 도시하는 위로부터의 도면이다.
동일하거나 유사하거나 비슷한 요소는 하나의 도면에서 다른 도면으로 동일한 참조 부호를 유지한다. 또한, 전방 요소는 풀리(pulley)를 지지하도록 설계된 샤프트의 자유 단부측 상에 위치되는 반면, 후방 요소는 반대측, 즉 전자 제어 모듈측 상에 위치된다.
도 1 및 도 2는 특히 차량을 위한 콤팩트한 다상 회전 전기 기계(10)를 나타낸다. 이러한 기계(10)는 기계 에너지를 전기 에너지로 변환하고, 가역적일 수 있다. 이러한 유형의 가역 기계(10)는, 특히 차량의 열 엔진을 시동하기 위해, 전기 에너지를 기계 에너지로 변환하는 것을 가능하게 한다.
이러한 기계(10)는 그 내부의 하우징(11)과, 전기 기계의 회전축에 대응하는 축(X)을 따라 연장되는 샤프트(13) 상에 설치된 클로를 갖는 로터(12)와, 스테이터(16)를 포함하며, 스테이터(16)는 로터(12)의 외주부와 스테이터(16)의 내주부 사이에 에어 갭을 갖고서 로터(12)를 둘러싸고 있다. 풀리는 샤프트(13)의 자유 단부 상에 고정되도록 설계된다. 이러한 풀리는 차량의 열 엔진과 기계(10) 사이에 벨트를 갖는 운동 전달 장치에 속한다.
이하 설명에서, 축방향, 반경방향, 외부 및 내부라는 용어는 그 중심에서 샤프트(13)를 통과하는 축(X)을 참조한다. 축방향은 축(X)에 대응하는 반면, 반경방향 배향은 축(X)에서 교차하고, 특히 축(X)에 수직인 평면에 대응한다. 반경방향의 경우, 외부 또는 내부라는 용어는 단일 축(X)에 대해 이해되며, 내부라는 용어는 축을 향하거나 제 2 요소보다 축에 더 근접한 요소에 대응하고, 외부라는 용어는 축으로부터 이격되는 것을 지시한다.
예를 들어, 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 로터(12)는 2개의 자석 휠(17)을 포함하며, 자석 휠(17) 각각은, 예를 들어 사다리꼴 형태 및 축방향 배향을 갖는 클로(19)가 그 외주부 상에 제공된 횡방향 배향을 갖는 플레이트(18)를 갖는다. 하나의 휠(17)의 클로(19)는 다른 휠(17)의 플레이트(18)를 향해 축방향으로 대면한다. 자석 휠(17)의 각 클로(19)는 다른 자석 휠(17)의 2개의 인접한 클로(19) 사이에 존재하는 공간 내로 침투하여, 자석 휠(17)의 클로(19)가 서로에 대해 겹쳐진다. 원통형 코어(22)는 휠(17)의 플레이트(18) 사이에 축방향으로 개재된다. 이러한 경우에, 코어(22)는 플레이트(18) 중 하나에 각각 속하는 2개의 하프-코어(half-core)로 구성된다. 이러한 코어(22)는 그 외주부 상에 여기 코일(excitation coil)(23)을 지지한다.
스테이터(16)는 본체(25) 및 전기 권선(26)을 포함한다. 예를 들어, 본체(25)는 크라운(crown)을 형성하는 얇은 금속 플레이트의 적층체로 구성되며, 그 내부면에는 스테이터 본체(25)의 내부를 향해 개방된 노치를 쌍을 이루어 한정하는 치형부(teeth)가 제공된다.
권선(26)은 스테이터 본체(25)의 노치에 삽입되고 본체(25)의 양 측면으로부터 돌출된 시뇽(chignon)(27)을 형성하는 복수의 도체로 이루어질 수 있다. 시뇽(27)은 각각 중실형 부분(solid part), 및 중실형 부분과 스테이터 본체(25) 사이에서 연장되는 베이스를 포함한다. 각각의 베이스는 도 1에 도시된 바와 같이, 본체의 노치에서 나오거나 노치로 들어가는 권선(26)의 도체들 사이에서 연장되는 개구(30)를 포함한다. 도체는, 예를 들어 에나멜로 피복된 연속 와이어에 의해, 또는 용접에 의해 서로 연결된 핀 형태의 전도성 요소에 의해 구성될 수 있다.
별형 또는 삼각형의 형태로 연결된 권선(26)의 위상 출력부는, 예를 들어 문헌 FR2745445에 개시된 바와 같이 특히 교류발전기 시동기가 수반된 경우에, MOSFET 유형의 다이오드 또는 트랜지스터와 같은 정류기 요소를 포함하는 전자 제어 모듈(32)에 연결된다. 기계(10)는 또한 컬렉터(collector)(36)의 링(33)에 대해 마찰하도록 설계된 브러시(brush)가 제공된 브러시-홀더(brush-holder)를 포함하고, 이 링은 유선 연결에 의해 로터(12)의 여자 권선(23)에 연결된다.
또한, 하우징(11)은 서로 조립된 전방 베어링(37) 및 후방 베어링(38)을 포함한다. 이들 베어링(37, 38)은 예를 들어 알루미늄에 기초한 재료로 제조될 수 있다.
도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 전반적으로 보울 형태인 전방 베어링(37)은 축(X)에 대해 횡방향으로, 즉 축(X)에 대해 실질적으로 수직인 방향으로 연장되는 플랜지(flange)(371)를 포함한다. 이러한 플랜지(371)에는, 로터 샤프트(13)를 회전 가능하게 설치하기 위한 베어링(41)을 수용하는 리셉터클(40)이 중앙에 제공된다. 전방 베어링(37)은 또한 플랜지(371)의 외주부로부터 축방향으로 연장되고 원통형 스커트(cylindrical skirt)를 형성하는 원통형 벽(372)을 포함한다. 원통형 벽(372)은 플랜지(371)와 단일 피스가 되고, 즉 플랜지(371)와 일체형이다.
전방 베어링(37)은 후방 베어링(38)에 의해 축방향으로 폐쇄되고, 횡방향 플랜지(48)를 포함하며, 횡방향 플랜지(48)는 로터 샤프트(13)의 후방 단부를 회전 가능하게 설치하기 위한 롤러 베어링(45)을 수용하는 리셉터클(44)을 포함한다. 후방 베어링(38)은 특히 후방면 상에, 전자 제어 모듈(32)을 지지한다. 이러한 목적을 위해, 플랜지(48)는 모듈(32)의 고정을 위한 스크루의 통과를 위해 플랜지(48)로부터 돌출되어 연장되는 작은 고정 컬럼(securing column)(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 또한, 제어 모듈(32)에 전기적으로 연결되도록 설계된 권선(26)의 위상 출력부의 통과를 허용하기 위해, 플랜지(48)에는 축방향 개구(49)가 제공될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 후방 베어링(38)의 플랜지(48)는 원통형 벽(372)의 높이보다 상당히 작은 높이에 걸쳐 축방향으로 연장되는 림(63)에 의해 연장될 수 있다. 특히, 림(63)은 제 1 베어링의 원통형 벽의 축방향 높이의 1/3보다 작은 축방향 높이에 걸쳐 연장된다. 특히, 후방 베어링(38)은 플랜지(48)의 주변부의 일부로부터 각각 돌출되어 연장되는 복수의 림(63)을 포함한다. 따라서, 림(63)은 서로 별개이고, 플랜지(48)의 원주부 주위로 각도적으로 분포된다. 이 분포는 불규칙적으로 수행될 수 있으며, 즉 림(63)은 플랜지(48)의 원주부 주위로 서로 상이한 거리에 위치될 수 있다. 변형예에 따르면, 이 분포는 규칙적으로 수행될 수 있으며, 즉 림(63)은 플랜지(48)의 원주부 주위로 서로 동일한 거리에 위치될 수 있다. 또한, 림(63)은 상이한 원주방향 길이를 가질 수 있다.
림(63)은 전방 베어링(37)과 후방 베어링(38) 사이, 특히 원통형 벽(372)과 플랜지(48) 사이에 형성되는, 도 1에 도시된 개구(60)에 의해 원주방향으로 서로 분리되어 있다. 원통형 벽(372)은 개구(60)에 제공된 절결부(cut-out)(59)를 가질 수 있어서, 상기 개구(60)를 확장하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 원통형 벽의 자유 단부는 림(63) 및 절결부(59)와의 접촉 영역들의 교대(alternation)를 포함한다. 보다 구체적으로, 각각의 절결부(59)는 후방 베어링(38)의 방향으로 축방향으로 개방된다. 예를 들어, 후방 베어링(38)은 플랜지(48)의 전방면으로부터 축방향으로 돌출되어 연장되는 복수의 핀(61)을 포함하고, 이 전방면은 전방 베어링(37)과 대면한다.
핀(61)은 특히 후방 베어링(38)의 외주부 상에 위치된다. 이러한 예에서, 핀(61)은 플랜지(64)로부터 돌출되어 연장되고 2개의 림(63) 사이에 배치된다. 이들 핀(61)은 2 개의 베어링 사이에 위치된 개구(60)를 적어도 부분적으로 폐쇄한다. 보다 구체적으로, 이들 핀은 전방 베어링(37)에 제공된 절결부(59)를 적어도 부분적으로 폐쇄한다. 도시되지 않은 변형 실시예에 따르면, 핀(61)은 전방 베어링으로부터 후방 베어링까지 연장될 수 있다.
예를 들어, 핀(61)은 동일한 원주부 주위로 연장될 수 있고, 이러한 원주부 주위로 규칙적으로 이격될 수 있다. 변형 실시예에 따르면, 핀(61)은 상이한 원주부 주위로 연장될 수 있고, 그리고/또는 불규칙적으로 이격될 수 있다. 예를 들어, 핀(61)은 엇갈림 방식(staggered manner)으로 연장될 수 있다.
핀(61)은 개구(60) 내에서 연장되고, 베어링을 향해 연장되지만 베어링과는 접촉하지 않는다. 따라서, 핀이 후방 베어링으로부터 연장되면, 핀은 전방 베어링으로부터 이격되어 배치된다. 따라서, 핀은 개구(60)의 축방향 높이보다 짧은 축방향 높이에 걸쳐 연장된다.
일 실시예에 따르면, 핀(61)은 유리하게는 장방형이거나 원형인 둥근 형태의 단면을 갖는다. 변형예로서, 핀(61)은 직사각형, 사다리꼴 또는 원추형인 단면을 가질 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 핀(61)의 장방형 형태의 종방향 연장 축(X1)은 후방 베어링(38)의 반경(62)에 대해 소정 각도(A)를 형성하며, 이 각도(A)는 -15°의 최소 각도(Amin)와 +70°의 최대 각도(Amax) 사이에 포함된다. 이 각도의 양의 방향은 전기 기계(10)의 로터(12)의 회전 방향(R)에 대응한다. 이 각도(A)는 바람직하게는 +10° 내지 +70°, 특히 +30° 내지 +60°에 포함된다.
예를 들어, 핀 각각은 모따기된 자유 단부를 갖고, 그에 따라 핀의 자유 단부만이 실질적으로 원추형 형태를 가지며, 자유 단부와 플랜지(64) 사이에서 연장되는 핀의 부분은 실질적으로 원통형 형태를 갖는다.
모든 경우에, 핀(61)은 전방 베어링(37)으로부터 후방 베어링(38)으로의 열 전도를 회피하기 위해, 전방 베어링(37)으로부터 이격되어 연장된다. 따라서, 핀(61)은 개구(60)의 축방향 높이보다 짧은 축방향 높이(L3)를 갖는다.
도시되지 않은 변형 실시예에 따르면, 전방 베어링(37) 및 후방 베어링(38)은 각각 핀(61', 61)을 포함한다. 전방 베어링의 핀(61')은 절결부(59)의 림으로부터 얻어진다. 이러한 엇갈림 구성에 따르면, 후방 베어링(38)의 핀(61)은 전방 베어링(37)의 2개의 인접한 핀(61') 사이의 공간 내로 침투하고, 전방 베어링(37)의 핀(61')은 후방 베어링(38)의 2개의 인접한 핀(61) 사이의 공간 내로 침투한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 전방 베어링(37)의 원통형 벽(372)은 스테이터 본체(25)와 수축 끼워맞춤되는 영역(Z1)을 포함한다. 이러한 목적을 위해, 전방 베어링(37)은 재료가 팽창할 때까지 고온으로 가열된 후에 냉각되어, 스테이터 본체(25)의 외주부가 전방 베어링(37)의 내주부에 대해 고정된 상태로 보유된다. 수축 끼워맞춤 작업의 결과로서, 스테이터 본체(25)의 외주부가 전방 베어링(37)의 내주부와 밀착 접촉하기 때문에, 이것은 스테이터(16)에 의해 발생된 열의 수축 끼워맞춤된 베어링을 통한 전도에 의한 방출을 용이하게 하는 것을 가능하게 한다.
도 2 및 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 전방 베어링(37)의 수축 끼워맞춤 영역(Z1)의 높이(L1)와 스테이터 본체(25)의 높이(L2) 사이의 비는 0.9 내지 1.2에 포함되며, 바람직하게는 1이다. 높이(L1, L2)는 축(X)에 대해 축방향인 방향으로 측정된다. 이러한 비가 나타내는 바와 같이, 수축 끼워맞춤 영역(Z1)은 상기 스테이터 본체(25)의 양 측면에서 스테이터 본체(25)를 약간 넘어서 연장될 수 있다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 수축 끼워맞춤 영역(Z1)에서 스테이터 본체(25)의 외경(D2)과 원통형 벽(372)의 내경(D1) 사이의 차이는 0 내지 0.7㎜에 포함된다. 따라서, 특정 구성에서, 원통형 벽(372)은 수축 끼워맞춤 영역(Z1)에서 스테이터 본체(25) 내로 가압될 수 있다. 이러한 조정은 전방 베어링(37) 내에의 스테이터(16)의 고정 설치를 가능하게 하고, 그러면 스테이터를 보유하기 위한 추가 수단이 필요하지 않다. 이것은 또한 스테이터의 전도에 의한 냉각을 향상시킨다.
각각의 림(63)이 원통형 벽(372)과 접촉하기 때문에, 림(63)은 전방 베어링(37)과의 접합 영역(64)을 형성한다. 접합 영역(64)은 제 1 베어링과 제 2 베어링의 고정 부분만 및/또는 상기 베어링들 사이의 중심설정 부분만을 포함한다. 따라서, 원통형 벽(372)의 각 접촉 영역은 적어도 하나의 고정 부분(71) 및/또는 적어도 하나의 중심설정 부분(62)을 포함한다. 유사하게, 각각의 림(63)은 적어도 하나의 고정 부분(74) 및/또는 적어도 하나의 중심설정 부분(78)을 포함한다. 상기 고정 부분(71, 74)은 서로 각각 협동하여 2개의 베어링을 함께 고정시킨다. 상기 중심설정 부분(62, 78)은 서로 각각 협동하여 2개의 베어링을 함께 중심설정한다.
이러한 실시예에서, 각각의 접합 영역(64)은 각 베어링의 중심설정 부분(62, 78) 및 각 베어링의 고정 부분(71, 74)을 모두 포함한다. 따라서, 베어링 중 하나의 중심설정 부분은 상기 베어링의 고정 부분과 대면하여 배치된다. 도 4의 예에서, 후방 베어링(38)은 3개의 림(63)을 포함하며, 최초 2개의 림 각각은 고정 부분 및 중심설정 부분을 포함하고, 최종 림은 중심설정 부분 및 2개의 고정 부분을 포함한다.
예를 들어, 각각의 고정 부분(71, 74)은 관련 베어링의 일부로부터 반경방향으로 외부 방향으로, 즉 축(X)과 반대방향으로 돌출되어 연장된다. 이러한 경우에, 각각의 고정 부분(71)은 전방 베어링(37)의 원통형 벽(372)으로부터 얻어지며, 각각의 고정 부분(74)은 후방 베어링(38)의 플랜지(48)로부터 얻어지고, 림(63)의 형성에 관여한다. 고정 부분(71)은 플랜지(371)와는 반대측의 자유 단부에서 원통형 벽(372)의 외주부 상에 위치된다. 또한, 각각의 고정 부분(71)에는, 스크루 또는 타이 로드와 같은 고정 유닛(75)의 통과를 위해 고정 부분(74)에 제공된 개구(73)와 일치하도록 위치된 개구(72)가 제공된다.
도 5에 개략적으로 도시된 바와 같이, 제 1 베어링(37)의 중심설정 부분(62)과 제 2 베어링(38)의 중심설정 부분(78) 사이의 조정은, ISO 산업 설계자 조정 시스템에 따라, 중심설정 부분(62)의 내경(D3)이 H7과 동일하고, 중심설정 부분(78)의 외경(D4)이 g6 내지 h6에 포함되도록 규정된다. 특성 H7과 조합된 특성 g6은 슬라이딩 중심설정(sliding centring)에 대응하며, 즉 2개의 베어링의 2개의 중심설정 부분(62, 78) 사이에 약간의 갭이 존재할 수 있다. 특성 H7과 조합된 특성 h6은 조정되거나 고정된 중심설정에 대응하며, 즉 2개의 베어링의 2개의 중심설정 부분(62, 78) 사이에 갭이 존재하지 않는다.
이들 특성 H7, g6 및 h6은 베어링의 제조 동안에 허용 가능한 공차 한계 값을 초래한다. 20℃의 기준 온도에 대해, 내경(D3)이 120㎜ 내지 180㎜에 포함되는 경우, H7은 0 내지 +40㎛에 포함되는 공차 값에 대응하고, g6은 -14㎛ 내지 -39㎛에 포함되는 공차 값에 대응하며, h6은 0 내지 -25㎛에 포함되는 공차 값에 대응한다. 따라서, 예를 들어, 내경(D3)이 139㎜ 내지 139.4㎜에 포함되는 경우, 외경(D4)은 139㎜ 내지 138.61㎜에 포함된다. 일반적으로, 외경(D4)은 120㎜ 내지 180㎜에 포함된다.
예를 들어, 후방 베어링의 중심설정 부분(78)은 플랜지(48)로부터 얻어진 칸막이(divider)(78)에 의해 형성된다. 칸막이는 전방 베어링(37)의 중심설정 부분(62)을 형성하는 원통형 벽(372)의 내주부에 대해 지지된다. 칸막이는, 그 베이스에서, 축방향 정지부(axial stop)를 형성하는 후방 베어링의 고정 부분(74)의 일부의 단부면에 의해 축방향으로 한정된다. 칸막이의 높이에 대응하는 중심설정 높이는 짧다. 그것은 바람직하게는 3㎜ 미만이다. 변형예로서, 이 구조는 반전될 수 있으며, 즉 칸막이는 전방 베어링(37)에 속할 수 있고, 플랜지(48)의 내주부에 대해 지지될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 2개의 베어링(37, 38) 사이의 접촉 표면은, 개구(60)를 제공함으로써, 그리고 2개의 베어링(37, 38)을 접합 영역(64)에서 서로에 대해 단열시킴으로써 제한될 수 있다. 예를 들어, 단열 시일(65)은 적어도 하나의 접합 영역(64)에서 전방 베어링(37)과 후방 베어링(38) 사이에 개재될 수 있다.
여기에 도시된 예에서, 시일(65)은 반경방향 평면 상에서 연장되는 편평한 환형 형태, 즉 와셔(washer) 형태를 갖는다. 단열 시일(65)은 고정 부분(71, 74)의 2개의 단부면 사이에 축방향으로 위치된다. 환형 형태는 고정 부분(71, 74)의 각각의 개구와 대면하여 배치된 개구를 한정하여, 고정 유닛(75)의 통과를 허용한다. 기계(10)는 2개의 대면하는 고정 부분들 사이에 각각 배치된 복수의 시일(65)을 포함할 수 있다. 그리고, 각각의 시일은 다른 시일과 독립적이다. 변형 실시예에 따르면, 시일(65)은 연결 부분(도시되지 않음)을 통해 서로 연결될 수 있다.
도시되지 않은 다른 실시예에 따르면, 단열 시일은 2 개의 베어링(37, 38)의 고정 부분(71, 74)과 관련 중심설정 부분(62, 78) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 단열 시일(65)은 반경방향 평면 상에서 연장되는 환형 부분, 및 환형 부분의 외주부로부터 연장되는 축방향 배향을 갖는 리턴부(return)를 포함한다. 그리고, 환형 부분은 2개의 고정 부분 사이에 배치되고, 리턴부는 2개의 중심설정 부분 사이에 배치된다. 또한, 단열 그로밋(thermal insulation grommet)(도시되지 않음)이 고정 부분(71, 74)에 침투하는 고정 유닛(75) 주위에 위치될 수 있다. 따라서, 이것은 전방 베어링(37)으로부터 후방 베어링(38)으로의 상기 고정 유닛(75)에 의한 열 전달을 방지한다.
단열 시일(65) 및 단열 그로밋은 예를 들어 플라스틱, 고무 또는 탄성중합체(elastomer) 중 하나로부터 선택된 재료로 제조될 수 있다. 예를 들어, 시일(65) 및/또는 단열 그로밋은 대략 밀리미터의 두께를 갖는다.
변형예로서, 도 3에서 파선으로 도시된 바와 같이, 중심설정 부분은 전방 베어링(37)으로부터 얻어진 중공 돌기(84)로 구성될 수 있으며, 중공 돌기(84)는 후방 베어링(38)의 고정 부분의 대응하는 개구(73)에 삽입되도록 설계된다. 이들 중공 돌기(84)는 고정 유닛(75)의 통과를 위해 고정 개구(72) 주위로 연장된다. 변형예로서, 중공 돌기(84)는 후방 베어링(38)에 속하고, 전방 베어링(37)의 개구(72)에 결합된다. 그러면, 칸막이(78)를 제거하는 것이 가능하며, 돌기가 중심설정 수단을 형성한다.
도 2의 예에서, 전방 베어링(37) 및 후방 베어링(38)에 제공된 통기 구멍을 통과하는 기계 내부의 공기 흐름을 발생시키기 위해, 로터(12)의 축방향 단부 상에 팬(52)이 끼워넣어진다. 예를 들어, 축방향 통기 구멍(50, 54)은 베어링의 플랜지에 제공되고, 반경방향 통기 구멍(551, 552)은 전방 베어링(37)의 원통형 벽(372)에 제공된다. 예를 들어, 팬은 원심 팬(centrifugal fan)이고, 축방향 통기 구멍은 공기 흡입구이며, 반경방향 통기 구멍은 공기 배출 개구이다.
이러한 경우에, 후방 베어링(37)은 플랜지(371)에, 예를 들어 롤러 베어링 리셉터클(40) 주위에 제공된 축방향 통기 구멍(54)을 포함한다. 전방 베어링(37)은 또한 스테이터 본체(25)의 양 측면 상의 원통형 벽(372)에 제공된 제 1 시리즈(S1)의 통기 구멍(551) 및 제 2 시리즈(S2)의 측방향 통기 구멍(552)을 포함한다. 제 1 시리즈(S1)의 통기 구멍(551)은 원주방향으로 기다란 형태를 갖는다. 제 2 시리즈(S2)의 통기 구멍(552)은 축(X)에 대해 축방향으로 기다란 형태를 갖는다. 이러한 경우에, 제 2 시리즈(S2)의 통기 구멍(552)은 제 1 시리즈(S1)의 통기 구멍(551)보다 많다. 수축 끼워맞춤 영역(Z1)은 제 1 시리즈(S1)의 통기 구멍(551)과 제 2 시리즈(S2)의 통기 구멍(552) 사이에서 축방향으로 연장된다. 제 2 시리즈(S2)의 통기 구멍(552)은 서로에 대해 각도적으로 규칙적으로 이격되고, 분리 아암(separation arm)에 의해 쌍을 이루어 분리되어 있다. 변형예로서, 상기 통기 구멍(552)은 상기 기계(10)의 음향(acoustics)을 향상시키기 위해 서로에 대해 각도적으로 불규칙적으로 이격될 수 있다. 이들 시리즈(S1, S2)의 각 통기 구멍(551, 552)은 시뇽(27)의 베이스에 있어서의 적어도 하나의 개구(30)와 적어도 부분적으로 대면하여 반경방향으로 위치된다.
또한, 여기에 도시된 실시예에서, 제 1 시리즈(S1)의 통기 구멍(551)은 전방 베어링(37)의 수축 끼워맞춤 영역(Z1)과 대응하는 측방향 바아(lateral bar)(58) 사이에서 축방향으로 연장된다. 이러한 측방향 바아(58)는 플랜지(371)와는 반대측인 전방 베어링(37)의 자유 단부측에 제공된 관련 절결부(59)로부터 통기 구멍(551)을 분리시킨다. 공기의 통과를 방해하지 않기 위해, 측방향 바아(58)는 바람직하게는 시뇽(27)의 중실형 부분과 반경방향으로 중첩된다. 측방향 바아는 대응하는 시뇽(27)의 중실형 부분의 축방향 높이보다 짧은 축방향 높이를 갖는다.
도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 기계(10)는 차량에 상기 기계를 보유하도록 설계된 적어도 2개의 고정 부분(68)을 포함한다. 고정 부분(68)은 수축 끼워맞춤 영역(Z1)의 양 측면 상의 제 1 베어링(37)의 원통형 부분(372)으로부터 반경방향으로 돌출되어 연장된다. 2개의 고정 부분(68)은 예를 들어 축방향으로 정렬된다. 이러한 경우에, 기계는 전술한 바와 같이 쌍을 이루어 배치되고 원통형 벽(372)의 주변부 상에 각도적으로 이격된 4개의 고정 부분(68)을 포함한다. 각각의 고정 부분(68)은 고정 스크루의 통과를 위한 개구를 포함한다. 변형예로서, 클리핑(clipping)과 같은 임의의 다른 고정 수단이 사용될 수 있다.
전술한 설명은 순수하게 예로서 제공되었으며, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 상이한 요소를 임의의 다른 등가물로 대체하는 것에 의해 그 범위로부터 벗어나는 것이 구성되지 않을 것이라는 것이 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 상이한 특성, 변형예 및/또는 실시예는 비호환적이거나 상호 배타적이지 않다면 다양한 조합에 따라 서로 연관될 수 있다.

Claims (13)

  1. 축(X)을 따라 연장되는 샤프트(13)와,
    상기 샤프트(13) 상에 설치된 로터(12)와,
    에어 갭을 갖고서 상기 로터(12)를 둘러싸는 스테이터(16)로서, 노치가 제공된 스테이터 본체(25) 및 상기 노치에 삽입된 권선(26)을 포함하는, 상기 스테이터(16)와,
    상기 로터 및 상기 스테이터에 의해 형성된 조립체를 둘러싸는 제 1 베어링(37) 및 제 2 베어링(38)을 포함하는, 차량용 회전 전기 기계(10)에 있어서,
    상기 제 1 베어링(37)은 횡방향 플랜지(371)와, 상기 플랜지(371)의 외주부로부터 얻어지는 축방향 배향의 원통형 벽(372)을 포함하고,
    상기 제 2 베어링(38)은 상기 제 1 베어링(37)을 폐쇄하는 횡방향 플랜지(48)와, 상기 플랜지(48)로부터 돌출되어 연장되고 상기 제 1 베어링과 접합 영역(64)을 형성하는 적어도 하나의 림(63)을 포함하며,
    상기 스테이터 본체(25)는 상기 원통형 벽(372)과의 수축 끼워맞춤 영역(Z1)을 포함하며,
    상기 제 2 베어링(38)은 상기 제 1 베어링과의 복수의 접합 영역(64)을 형성하는 복수의 림(63)을 포함하며, 상기 기계(10)는 2개의 연속적인 접합 영역(64) 사이에 배치된 복수의 개구(60)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전 전기 기계.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 베어링의 수축 끼워맞춤 영역의 축방향 높이와 상기 스테이터 본체의 축방향 높이 사이의 비는 0.9 내지 1.2에 포함되는 것을 특징으로 하는
    회전 전기 기계.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 수축 끼워맞춤 영역(Z1)에서 상기 스테이터 본체(25)의 외경(D2)과 상기 원통형 벽(372)의 내경(D1) 사이의 직경의 차이는 0 내지 0.7㎜에 포함되는 것을 특징으로 하는
    회전 전기 기계.
  4. 삭제
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베어링(37, 38) 중 하나는 상기 개구(60)를 적어도 부분적으로 차단하기 위해, 다른 베어링을 향해 축방향으로 돌출되어 연장되는 핀(61, 61')을 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전 전기 기계.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 원통형 벽(372)은 상기 플랜지(371)와는 축방향 반대측의 상기 원통형 벽의 자유 단부에 축방향으로 개방된 방식으로 제공되는 적어도 하나의 절결부(59)를 포함하며, 상기 절결부는 개구(60)와 대면하여 위치되는 것을 특징으로 하는
    회전 전기 기계.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 베어링(37)의 원통형 벽(372) 및 상기 제 2 베어링(38)의 림(63)은 각각 적어도 하나의 중심설정 부분(62, 78) 및 적어도 하나의 고정 부분(71, 74)을 포함하며, 상기 제 1 베어링의 중심설정 부분은 상기 제 2 베어링의 중심설정 부분과 협력하고, 상기 제 1 베어링의 고정 부분은 상기 제 2 베어링의 고정 부분과 협력하며, 상기 중심설정 부분 및 고정 부분은 적어도 하나의 접합 영역(64)을 형성하는 것을 특징으로 하는
    회전 전기 기계.
  8. 제 7 항에 있어서,
    복수의 중심설정 부분(62, 78) 및 복수의 고정 부분(71, 74)을 포함하며, 각 베어링에 대해서, 각각의 중심설정 부분(62, 78)이 적어도 하나의 고정 부분(71, 74)과 대면하여 배치되는 것을 특징으로 하는
    회전 전기 기계.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 베어링(37)의 중심설정 부분(62)과 상기 제 2 베어링(38)의 중심설정 부분(78) 사이의 조정은, ISO 조정 시스템에 따라, 상기 제 1 베어링(37)의 중심설정 부분(62)의 내경(D3)이 H7과 동일하고 상기 제 2 베어링(38)의 중심설정 부분(78)의 외경(D4)이 g6 내지 h6에 포함되도록 규정되는 것을 특징으로 하는
    회전 전기 기계.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 베어링(38)의 중심설정 부분(78)은 축방향으로 돌출되어 연장되는 칸막이에 의해 형성되며, 상기 제 1 베어링(37)의 중심설정 부분(62)은 상기 원통형 벽(372)의 자유 단부에 의해 형성되고, 상기 제 1 베어링(37)과 상기 제 2 베어링(38)의 중심설정을 보장하기 위해, 상기 중심설정 부분들은 서로 반경방향으로 접촉하는 것을 특징으로 하는
    회전 전기 기계.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기계(10)는 차량에 상기 기계를 보유하도록 설계된 적어도 2개의 고정 부분(68)을 포함하며, 상기 고정 부분은 상기 수축 끼워맞춤 영역(Z1)의 양 측면 상의 상기 제 1 베어링(37)의 원통형 벽(372)으로부터 돌출되어 연장되는 것을 특징으로 하는
    회전 전기 기계.
  12. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기계(10)는 상기 제 2 베어링(38)에 의해 지지되는 전자 모듈(32)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전 전기 기계.
  13. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기계(10)는 상기 접합 영역(64)에서 상기 제 1 베어링(37)과 상기 제 2 베어링(38) 사이에 개재된 단열 시일(65)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전 전기 기계.
KR1020197034993A 2017-04-28 2018-04-26 수축 끼워맞춤식 베어링을 갖는 회전 전기 기계 KR102262851B1 (ko)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1753748 2017-04-28
FR1753748A FR3065846B1 (fr) 2017-04-28 2017-04-28 Machine electrique tournante munie de joints d'isolation thermique
FR1753750A FR3065847B1 (fr) 2017-04-28 2017-04-28 Machine electrique tournante a palier frette
FR1753747 2017-04-28
FR1753747A FR3065845B1 (fr) 2017-04-28 2017-04-28 Machine electrique tournante munie de picots de securite
FR1753750 2017-04-28
PCT/EP2018/060796 WO2018197640A1 (fr) 2017-04-28 2018-04-26 Machine électrique tournante à palier fretté

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190140044A KR20190140044A (ko) 2019-12-18
KR102262851B1 true KR102262851B1 (ko) 2021-06-08

Family

ID=62028035

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197034993A KR102262851B1 (ko) 2017-04-28 2018-04-26 수축 끼워맞춤식 베어링을 갖는 회전 전기 기계

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11349370B2 (ko)
EP (1) EP3616306A1 (ko)
KR (1) KR102262851B1 (ko)
CN (1) CN110679066B (ko)
WO (1) WO2018197640A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3104338B1 (fr) * 2019-12-09 2023-12-08 Valeo Equip Electr Moteur Flasque pour machine électrique tournante
FR3106451A1 (fr) * 2020-01-21 2021-07-23 Valeo Equipements Electriques Moteur Palier pour machine électrique tournante
CN212162986U (zh) * 2020-05-28 2020-12-15 深圳拓邦股份有限公司 一种外转子无刷电机及其罩壳
FR3141014A1 (fr) * 2022-10-13 2024-04-19 Valeo Equipements Electriques Moteur Flasque pour une machine électrique tournante

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003324918A (ja) * 2002-04-26 2003-11-14 Hitachi Ltd 車両用交流発電機
JP2008125352A (ja) * 2001-03-16 2008-05-29 Altech Generating Systems Llc 交流発電機および製造方法
JP2015204674A (ja) * 2014-04-11 2015-11-16 マブチモーター株式会社 ブラシレスモータ

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6036701B2 (ja) 1979-12-14 1985-08-22 株式会社デンソー 車両用交流発電機
IT1249859B (it) * 1991-10-23 1995-03-28 Magneti Marelli Spa Macchina elettrica rotante, particolarmente alternatore per autoveicoli.
FR2745445B1 (fr) 1996-02-28 1998-05-07 Valeo Electronique Alternateur de vehicule automobile utilise comme generateur et comme moteur electrique pour le demarrage du moteur a combustion interne du vehicule
KR101316144B1 (ko) 2012-06-11 2013-10-08 뉴모텍(주) 모터
US20150042187A1 (en) * 2013-08-07 2015-02-12 Remy Technologies, Llc Enhanced electronics cooling for electric machines
FR3037198B1 (fr) * 2015-06-08 2018-10-12 Valeo Equipements Electriques Moteur Rotor pour machine electrique tournante

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008125352A (ja) * 2001-03-16 2008-05-29 Altech Generating Systems Llc 交流発電機および製造方法
JP2003324918A (ja) * 2002-04-26 2003-11-14 Hitachi Ltd 車両用交流発電機
JP2015204674A (ja) * 2014-04-11 2015-11-16 マブチモーター株式会社 ブラシレスモータ

Also Published As

Publication number Publication date
CN110679066B (zh) 2022-07-12
KR20190140044A (ko) 2019-12-18
WO2018197640A1 (fr) 2018-11-01
CN110679066A (zh) 2020-01-10
EP3616306A1 (fr) 2020-03-04
US20200153309A1 (en) 2020-05-14
US11349370B2 (en) 2022-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102262851B1 (ko) 수축 끼워맞춤식 베어링을 갖는 회전 전기 기계
US11611260B2 (en) Motor and electric power steering device
JP5649737B2 (ja) 機電一体型モジュール
JPH0119584Y2 (ko)
JP7285266B2 (ja) 電気モータ並びに電気モータを製造するための方法
JPWO2013054811A1 (ja) 回転電機
JP6625671B2 (ja) 送風装置用電気モータ及び送風装置
EP2961055A1 (en) Motor with inverter
KR20070026069A (ko) 고강도 히트싱크를 갖는 정류기를 구비한 차량용교류발전기
US20160226330A1 (en) Electric motor
JP2003333801A (ja) 磁石発電機
JP2004520797A (ja) 回転電気機器
US20190052157A1 (en) Rotor assembly, motor including rotor assembly, and method for manufacturing rotor assembly
KR20170077516A (ko) 로터 조립체 및 이를 포함하는 모터
KR20120091030A (ko) 회전 전기 기계, 특히 자동차의 얼터네이터를 위한 전류 정류 장치 및 이러한 장치를 포함하는 회전 전기 기계
US11381138B2 (en) Cooling cap for a stator of an electrical machine of a motor vehicle, stator and motor vehicle
JP2017189052A (ja) インバータ一体形回転電機
JP5173636B2 (ja) 回転電機
JPH1094231A (ja) 永久磁石型ブラシレス電動機とそれを用いたエアコン装置
WO2018212127A1 (ja) インバータ一体型回転電機
KR20210084292A (ko) 회전 전기 기계를 위한 전자 모듈
JP6694775B2 (ja) 空調用ブロアモータユニット
JP2019134667A (ja) 電動機組立体
JP7305002B1 (ja) 制御装置一体型回転電機
CN217010504U (zh) 带有箍的旋转电机

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant