KR20000028728A - 자동차용 교류발전기 - Google Patents

Abstract

자동차용 교류발전기는 엇갈리게 배열된 극(10)과 자석을 구비한 2개의 극 편을 포함하며, 상기 극은 축(21)을 따라 윤곽이 형성된 홈을 구비하며 상기 자석을 수용하고, 상기 홈의 윤곽은 자석이 축(21)에 직교하는 평면에서 홈으로부터 이탈되는 것을 완벽히 방지한다. 그것은 자석의 한 면(25, 27)과 홈(18)중 적어도 하나 사이에 개재된 스트립(24)을 각 자석(20)마다 구비하며, 상기 스트립(24)은 자석보다 경도가 낮은 재료로 제조된다.

Description

자동차용 교류발전기{ALTERNATOR FOR A VEHICLE WITH TAKE-UP OF PLAY ON THE INTER-POLE MAGNETS}

본 발명은 자동차용 교류발전기에 관한 것이다.

자동차용 교류발전기는 유럽 특허 공개 제 0 762 617 호에 공지되어 있으며, 엇갈린 갈퀴(claw) 형태의 극(pole)과 인접한 갈퀴 사이에 개재된 보극(inter-pole) 영구 자석을 구비하는 극 편(pole piece)을 포함한다. 이 영구 자석은 자속의 누출을 감소시키고 그리고 자속의 강화에 기여한다. 비용을 줄이기 위해 극 편의 제조 공차가 비교적 넓을 때, 원심력과 로터의 고속 회전에 의해 발생되는 상당한 가열 효과로 인해 보극 영구 자석이 파괴되는 일[극 혼(pole horn)의 개방]이 일어날 수도 있다.

본 발명의 한가지 목적은 매우 미세한 제조 공차를 요구함이 없이 자석을 고정시킬 수 있으면서도 자석을 파괴하는 위험이 감소된 교류발전기를 제공하는 것이다.

이러한 목적 달성을 위하여, 본 발명에 따른 교류발전기는 엇갈린 극과 자석을 구비한 2개의 극 편을 포함하는 바, 상기 극은 축을 따라 윤곽이 이루어진 홈을 구비하며 자석을 수용하고, 상기 극의 윤곽은 자석이 축에 직교하는 평면에서 홈으로부터 이탈하는 것을 방지하며, 자석의 한 면과 홈중 적어도 하나 사이에 개재된 스트립을 포함하고 상기 스트립은 자석보다 경도가 낮은 재료로 제조된다.

그러므로, 스트립은 그것의 가요성 때문에 제조 공차에 기인한 유동(play)을 줄이고 그리고 가열 및 고속 회전에 의해 발생되는 힘에 기인하는 극 편의 변형을 흡수한다. 그에따라 자석의 파괴 위험이 감소된다.

바람직하게는, 스트립은 자석과 각각의 홈 사이에 개재된다.

그러므로, 스트립은 각 홈내에서 로터의 샤프트에 대해 방사상으로 배치된 축을 따른 유동을 줄인다.

바람직하게는, 스트립은 자석의 하나의 원주면 위를 덮는다.

그러므로, 홈 내의 자석의 배열은 극의 중간 거리에 위치된 보극 공간의 중간 종방향 평면에 대해 대칭상태로 남는다. 따라서, 자계의 대칭이 보존된다.

바람직하게는, 원주면은 교류발전기의 샤프트의 반대 방향으로 배향된다.

그러므로, 가능한 한 갭이 좁은 자석의 위치설정이 용이하게 된다.

바람직하게는, 교류발전기는 자석보다 가요성이 큰 것으로 스트립과 자석 사이에 개재되는 접착제의 층을 포함한다.

그러므로, 상기 접착제 층 자체 또한 변형의 상쇄와 유동의 감소에 기여한다.

바람직하게는, 교류발전기는 자석의 각각의 대향면과 홈중 적어도 하나 사이에 개재된 2개의 스트립을 포함한다.

바람직하게는, 자석은 이 자석보다 가요성이 큰 재료의 층으로 서로 접합된 2개의 개별 부품을 구비한다.

그러므로, 스트립과 관련된 유동의 감소 방향과는 상이할 수도 있는 방향으로 유동의 추가의 감소와 변형의 추가의 상쇄가 제공된다.

바람직하게는, 상기 재료는 스트립을 자석에 접합시키는 접착제와 동일하다.

바람직하게는, 각 홈의 윤곽은 V자 형상이며, V자형 윤곽은 극의 원주방향 면에 국부적으로 평행한 하나의 가지(branch)를 구비한다.

바람직하게는, V자형 윤곽은 2개의 가지를 구비하며, 평행한 가지는 다른 가지보다 교류발전기의 샤프트에 더 가깝다.

바람직하게는, 교류발전기는 여러 자석을 포함하는데, 자석들중 적어도 2개 또는 심지어 그들중 대부분, 바람직하게는 전체의 자석은 각 스트립과 결합된다.

바람직하게는, 각 자석의 스트립은 서로 독립적이다.

그러므로, 스트립은 개별적으로 또 연속적으로 끼워질 수 있다.

본 발명의 다른 특징 및 이점은 비제한적 실시예를 통해 주어지는 여러 바람직한 실시예의 하기의 설명으로부터 추가로 파악될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 교류발전기의 로터의 부분 사시도,

도 2는 도 1의 로터의 II-II 선을 따라 도시한 부분 단면도,

도 3, 도 4 및 도 5는 도 2와 유사하지만 각각 다른 실시예를 도시하는 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

6 : 극 편 10 : 극

18 : 홈 20 : 자석

21 : 축 24 : 스트립

본 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 자동차용 전기 교류발전기는 자체적으로 공지된 방법으로 자동차의 냉각회로의 루프내로 통합하는 것에 의해서 수냉식으로 냉각되도록 의도된다. 예를 들면 이러한 목적을 위해서 교류발전기가 승객 객실을 난방하기 위한 라디에이터와 직렬 또는 병렬로 통합될 수 있다. 변형예로, 교류발전기는 내부 환기장치를 구비한 유형일 수도 있다.

교류발전기는 스테이터와 축(4)을 갖는 샤프트가 설치된 로터(2)를 구비하며, 상기 스테이터와 로터는 극과 보극 자석에 관련된 것을 제외하고는, 예를 들면 유럽 특허 제 0 762 617 호에 공지되어 있는 종래의 유형으로 되어 있다. 로터는 2개의 극 편(6)을 구비하며, 각각의 극 편은 샤프트상에 동축으로 장착된 디스크형 플레이트(8)를 포함한다. 상기 2개의 플레이트(8)는 서로 동일하고 평행하게 연장된다.

각각의 극 편(6)은 갈퀴형 극(pole)(10)을 구비하고 있고, 상기 극은 대체로 평탄한 삼각형으로 되어 있고 플레이트(8)로부터 다른 플레이트로 연장된다. 극 편의 극은 상호 엇갈리게 배열되어 있으며, 그에따라 각 극(10)의 점은 다른 극 편의 플레이트(8)에 매우 가깝게 연장되어 있다.

2개의 극 편(6)은 각각 자석의 N극 및 S극과 관련이 있다. 각각의 극(10)은 2개의 각각의 외측 볼록부(12)와 내측의 오목한 원주면(14), 그리고 3각형의 변의 두 측면을 형성하며 또 상기 원주면에 인접한 2개의 평탄한 옆면(16)을 갖는다. 극(10)의 옆면(16)은 소정 거리에서 서로를 향해 연장된다. 그러한 구조체는 공지되어 있다.

본 실시예에 있어서, 각 옆면(16)은 홈(18) 또는 "U"자형 윤곽을 갖는 슬롯을 가지며, 상기 홈은 옆면(16)의 종방향을 따라 연장된 축(21)을 갖는다. 슬롯(18)은 평탄한 바닥과 거기에 직교하는 2개의 측면을 갖는다.

로터는 영구 자석(20)을 구비하며, 상기 영구 자석은 대체로 장방형의 평행사변 형상과 특히 그 자석의 종방향에 직교하는 장방형 윤곽을 갖는다. 각 자석(20)은 각 극(10)의 옆면(16)과 슬롯(18)의 옆면(22) 사이에 수용되며, 홈의 바닥에 접착제의 층이 개재된다.

각 자석(20)은 그의 옆면(22)중 하나로부터 다른 면으로 연장된 방향을 따라 N-S극으로 분극화된다.

서로를 향하는 각 쌍의 홈(18)은 자석 하우징(20)을 규정하며, 상기 홈의 윤곽은 일단 극(10)이 상호 엇갈리게 배열되고 나면 홈의 축(21)에 직교하는 평면내에서 자석이 하우징의 외부로 빠져나가는 것을 방지한다. 자석을 그의 하우징내에 삽입하거나 또는 그것으로부터 빼내기 위해서, 자석은 하우징의 축방향 말단까지 홈의 축(21)에 평행하게 활주하도록 제조될 수 있다.

로터(2)는 각 자석(20) 마다 자석의 재료보다 경도가 작고 가요성이 큰 재료의 스트립(24) 또는 플레이트를 포함한다. 이 경우에, 그것은 예비 함침된 플라스틱내에 매립된 유리 섬유이다. 스트립(24)은 평탄한 3각형이며 그것이 덮고 있는 자석(20)의 외측 원주면(25)과 동일한 치수 및 형상을 가지고 있고 그들의 연부는 서로 일치한다. 자석(20)보다 가요성이 큰 접착제의 층(26)이 자석(20)과 스트립(24) 사이에 개재된다. 스트립(24)과 접착제의 층(26)은 2개의 홈(18)내에 각각 연장되며, 자석의 원주방향 외측면(25)과 홈(18)의 측면중 하나 사이에 개재된다. 자석의 원주방향 외측면(25)은 이 샤프트를 향해 배향된 자석의 원주방향 내측면(27)과는 반대로 로터의 샤프트의 반대방향으로 배향된다.

스트립(24)과 접착제 층(26)의 가요성에 의해, 제조 공차에 기인한 유동은 로터의 축(4)에 대해 방사상의 방향으로 감소된다. 더우기, 로터가 고속으로 회전할 때, 힘과 로터의 회전에 의해 유발되는 가열에 기인하는 극 편의 변형이 상쇄된다.

조립을 위해, 스트립(24)을 각 자석(20)에 접합한 다음 그에 따라 구성된 유닛을 자석의 하우징내에 삽입할 수 있다.

변형예로, 각 자석(20)을 하우징내에 삽입한 다음 이 단계에서 스트립(24)을 삽입하여 자석에 접합할 수 있다.

도 3의 실시예에 있어서, 로터는 접착제의 층(25)을 개재한 상태로 자석(20)의 원주방향 내부면(27) 위를 덮는 제 2 스트립(24)을 각 자석(20)마다 포함하고, 상기 스트립과 접착제의 층은 도 2의 그것과 유사하다.

도 4의 실시예에 있어서, 자석은 도 2에 도시된 바와 같은 단일 스트립(24)을 포함한다. 본 실시예에 있어서 자석(20)은 자석보다 가요성이 큰 재료의 층(30)으로 서로 직접 접합된 2개의 개별 자석 부품(28)을 포함한다. 이것은, 예를 들면 접착제의 층(30)을 통해 우수한 자석 연속성을 제공하기 위해 철을 포함하는 것이 이로운 실리콘 접착제의 형태를 취할 수도 있다. 2개의 자석 부품(28)은 장방형의 평행사변형 형상을 가지며 그들의 형상 및 치수는 서로 동일하다. 층(30)은 자석의 중간 종방향 평면내에서 각각의 2개의 극(10)로부터 중간 거리에서 연장된다.

이와 같이 자석을 2개의 부품(28)으로 분리하면, 스트립(24)과 관련된 방향에 평행하지 않은 방향, 이 경우에 있어서는 직교하는 방향으로의 유동이 줄어들고 변형이 상쇄된다.

도 5의 실시예에 있어서, 자석(20)은 도 2의 자석과 유사하지만, 스트립(24)은 내측 원주면(27) 위를 덮으며 그것의 외측 원주면을 덮지 않는다.

본 실시예에 있어서 홈(18)은 "V"자 형상을 가지며, 2개의 가지(33)가 서로에 대해 경사를 이룬다. 로터의 축(4)에 가까운 2개의 가지중 하나(33)는 극의 원주면(12, 14)에 국부적으로 평행하다. 스트립(24)은 자석(20)과 윤곽의 가지(33)에 의해 규정된 홈의 측면 사이에 개재된다. 자석(20)은 사다리꼴 윤곽을 갖는다. 서로에 대해 평행한 사다리꼴 형상체의 두 측면(25, 27)중 긴 면(27)은 로터의 샤프트에 가까운 홈(18)의 측면(33)에 대해 연장된다. 사다리꼴 형상체의 다른 두 측면(22)은 홈(18)의 다른 측면과 접촉하는 표면에 있다.

덜 이롭기는 하지만, 이들 실시예중 어느 하나에 있어서 스트립(24)은 자석(20)의 옆면(22)과 극(10)중 하나 사이에 연장될 수도 있다.

스트립(24)은 중간 라인을 따라 분리되고 서로로부터 멀리 떨어져 있으며 그리고 각각 홈(18)중 하나에 수용되는 2개의 부품으로 이루어질 수도 있다.

바람직하게는, 접착제의 층(26, 30)은 홈(18)과 자석의 옆면(22) 사이에 개재되는 것과 동일할 것이다.

본 발명의 자동차용 교류발전기는 매우 미세한 제조 공차를 요구함이 없이 자석을 고정시킬 수 있으면서도 자석을 파괴하는 위험을 감소시킨다.

Claims (14)

1. 엇갈리게 배열된 극(10)과 적어도 하나의 자석(20)을 구비한 2개의 극 편(6)을 포함하며, 상기 극은 축(21)을 따라 윤곽이 형성된 홈(18)을 가지며 자석을 수용하고, 그리고 상기 홈의 윤곽은 상기 축(21)에 직교하는 평면에서 상기 자석이 상기 홈으로부터 이탈하는 것을 완벽하게 방지하는, 자동차용 교류발전기에 있어서,

   상기 자석의 한 면(25, 27)과 상기 홈(18)중 적어도 하나 사이에 개재된 스트립(24)을 포함하며, 상기 스트립(24)은 자석보다 경도가 낮은 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는

   자동차용 교류발전기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 스트립(24)은 상기 자석(20)과 상기 각각의 홈(18) 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는

   자동차용 교류발전기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 스트립(24)은 상기 자석의 하나의 원주면(25, 27)위를 덮는 것을 특징으로 하는

   자동차용 교류발전기.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 원주면(25)은 상기 교류발전기의 샤프트의 반대 방향으로 배향되는 것을 특징으로 하는

   자동차용 교류발전기.
5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 자석(20)의 각각의 대향 면(25, 27)과 상기 홈(18)중 적어도 하나 사이에 개재된 2개의 스트립(24)을 포함하는 것을 특징으로 하는

   자동차용 교류발전기.
6. 제 1 항 또는 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 각각의 홈(18)의 윤곽은 "U"자 형상인 것을 특징으로 하는

   자동차용 교류발전기.
7. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 각각의 홈(18)의 윤곽은 "V"자 형상이며, 상기 "V"자형 윤곽은 상기 극(10)의 원주면(12, 14)에 국부적으로 평행한 하나의 가지(33)를 갖는 것을 특징으로 하는

   자동차용 교류발전기.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 "V"자형 윤곽은 2개의 가지(30)를 가지며, 상기 평행한 가지(33)는 다른 가지 보다 교류발전기의 샤프트에 더 가까운 것을 특징으로 하는

   자동차용 교류발전기.
9. 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 자석보다 가요성이 더 큰 것으로 상기 스트립(24)과 상기 자석(20) 사이에 개재되는 접착제의 층(26)을 포함하는

   자동차용 교류발전기.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 자석(20)은 상기 자석보다 가요성이 더 큰 재료의 층(30)으로 서로 접합된 2개의 개별 부품(28)을 구비하는 것을 특징으로 하는

    자동차용 교류발전기.
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

    상기 재료(30)는 상기 접착제(26)와 동일한 것을 특징으로 하는

    자동차용 교류발전기.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

    다수의 자석(20)을 포함하며, 상기 자석중 적어도 2개는 스트립(24)과 결합되는 것을 특징으로 하는

    자동차용 교류발전기.
13. 제 12 항에 있어서,

    대다수의 자석(20), 바람직하게는 전체의 자석이 각각의 스트립(24)과 결합되는 것을 특징으로 하는

    자동차용 교류발전기.
14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,

    상기 각각의 자석(20)의 스트립(24)은 서로 독립적인 것을 특징으로 하는

    자동차용 교류발전기.