KR20030020368A - 회전 전기 기계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 후방 베어링(2)과, 회전 전기 기계에 의해 발생된 전류를 정류하는 정류 장치(1)를 포함하는 회전 전기 기계에 관한 것으로서, 정류 장치(1)는 전체적으로 판 형상의 흡열부(9)에 의해 지지된 다수의 양 다이오드(8)와, 판 형상의 지지 수단, 바람직하게는 후방 베어링의 성형부에 의해 지지된 다수의 음 다이오드(10)를 포함하고, 상기 양 다이오드(8)의 지지 판(9)은 그 판상에서 실질적으로 방사상 방향으로 연장된 핀(18, 19) 형태의 다수의 냉각 리브를 포함하는 한편, 각 쌍의 인접한 핀의 사이에는 냉각 공기의 통과를 허용하는 오리피스(20)가 설치되고, 일부 핀(20)은 실질적으로 지지 판(9)의 외주까지 연장된다.

Description

회전 전기 기계{ROTATING ELECTRICAL MACHINE, IN PARTICULAR ALTERNATOR FOR MOTOR VEHICLE}

이러한 유형의 전기 기계는 독일 특허 출원 공개 제 DE-A-19705228 호에 개시되어 있다. 양 다이오드를 지지하는 판에 형성되는 개구는 상당한 각 구멍의 5개의 개구를 포함하며, 그 중 2개의 개구는 전체적으로 사다리꼴 형상을 갖는다. 이들 사다리꼴 개구는 판으로부터 축방향으로 돌출한 리브로 각각 둘러싸여 있다.

이러한 냉각 장치는 축방향 개구가 없는 냉각 장치보다 더 효과적인 냉각을 명백히 제공하기는 하지만, 여전히 불만족스럽다.

이것은 미국 특허 제 US-A-5,646,838 호에 개시된 냉각 장치의 경우에도 마찬가지이다.

상기 문헌에서, 양 다이오드를 지지하는 판은 그 판을 실제로 방사상으로 횡단하여 연장된 핀의 형상을 갖는 다수의 리브와, 각 쌍의 인접한 핀 사이에 설치된 냉각 공기의 통과를 위한 개구를 포함한다. 핀은 지지 판의 내측 연부로부터 연장되고 그리고 판의 외주로부터 또 양 다이오드로부터 약간의 거리를 두고 연장되며, 판은 핀의 구역이 더 두껍다.

발명의 요약

본 발명의 목적은 상술한 유형의 회전 기계의 냉각을 개선시키는 것이다.

이 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 기계는 제 1 핀이 실제적으로 양 다이오드를 지지하는 판의 외주까지 연장되어 판이 그것의 전체의 방사상 길이를 횡단하여 냉각되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 적어도 2개의 양 다이오드가 그 양 다이오드를 지지하는 판의 외주 근처에 배치되고, 제 2 핀은 상기 다이오드까지 그것에 가깝게 연장된다. 이러한 배치에 의해, 다이오드의 방사상 하부에 개구가 형성될 수있고, 이들 다이오드의 양호한 냉각을 허용하도록 다이오드에서 판의 두께가 증가될 수 있다. 또한, 제 2 핀이 냉각에 관여한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 양 다이오드를 지지하는 판내의 개구는 그것을 한정하는 핀과 함께 냉각 공기의 흐름을 가속시키기 위한 채널을 구성한다.

바람직하게는, 적어도 제 1 핀은 양 다이오드를 더욱 양호하게 냉각시키기 위해 양 다이오드의 근처에 위치한다.

바람직하게는, 회전 전기 기계는 커버 부분을 포함하고, 이것은 양 다이오드를 지지하는 판의 핀의 구역에, 양 다이오드를 지지하는 판과 동일한 방사상 개구를 구비한다.

이들 개구는 재료의 스트립 또는 협소한 방사상 리브에 의해 한정된다. 이들 리브의 두께는 핀의 두께에 의존하고, 리브는 핀의 하부에 배열된다. 이것에 의해, 커버의 개구와 양 다이오드를 지지하는 판의 개구가 연통하게 된다.

커버의 개구는 양 다이오드를 지지하는 판의 개구보다 큰 방사상 길이를 갖는다.

바람직하게는, 커버의 개구는 재료의 스트립에 의해 2개 또는 동축으로, 즉 원주방향 리브로 분할된다. 커버의 개구의 제 1 부분은 양 다이오드를 지지하는 통로 개구를 향하고, 개구의 제 2 부분은 커버의 외주에 배치된다.

본 발명은 본 발명의 일 실시예를 예시를 통해서만 도시하는 첨부된 개략 도면을 참조하여 하기의 상세한 설명으로부터 보다 양호하게 이해될 것이고 그의 다른 목적, 특징, 세부 및 이점은 보다 명확해질 것이다.

본 발명은 회전 전기 기계에 관한 것으로, 특히 고정자 권선이 고정되고 그리고 회전자 샤프트가 회전할 수 있도록 장착되는 전방 베어링 및 후방 베어링과, 전체적으로 지지 판 형태의 열 소산기에 의해 지지된 다수의 양 다이오드(positive diode)와 판 형태의 지지체에 의해 지지된 다수의 음 다이오드(negative diode)를 포함하고 이들 판이 후방 베어링에 대해 축방향으로 병렬 배치되고 고정되는 정류기 장치와, 공기 등의 냉각 유체의 축방향 흐름을 상기 판 내의 축방향 개구를 통해 순환시킴으로써 냉각을 제공하는 장치를 포함하며, 양 다이오드를 지지하는 상기 판내의 적어도 몇개의 개구가 냉각 리브(cooling rib)를 구비하고, 바람직하게는, 음 다이오드를 지지하는 판이 후방 베어링의 일부를 형성하는 유형의 자동차용 교류 발전기에 관한 것이다.

도 1은 자동차용 교류발전기의 후방 베어링에 장착된 공지된 정류기 장치의 사시도,

도 2는 도 1에 따른 베어링의 내측면의 축방향 도면,

도 3은 본 발명에 따른 정류기 장치를 구비한 교류발전기 형태의 회전 전기 기계의 축방향 단면도,

도 4는 커버가 제거된 상태의 도 3의 정류기 장치의 부분 사시도,

도 5는 도 4에 따른 정류기 장치의 열 소산기의 사시도,

도 6은 도 5에 따른 열 소산기의 평면도,

도 7은 도 4에 따른 정류기 장치의 절연 중간 판의 평면도,

도 8은 도 4에 따른 정류기 장치 위에 끼워지도록 의도된 보호 커버의 사시도,

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 일체형 보호 커버를 갖는 교류발전기 후방 베어링의 사시도.

본 발명과 그것이 속하는 범위를 용이하게 이해하기 위해서, 예컨대 보다 상세한 설명을 위해 참조할 수 있는 유럽 특허 공보 제 EP-B-0515259 호(US-A 5,270,605 호)에 개시된 유형의 자동차용 다상 교류발전기내의 정류기 장치 및 그 장치의 전체의 구조를 도 1 및 도 2를 참조하여 먼저 설명할 것이다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 참조번호(1)로 표시된 정류기 장치는 교류발전기의 후방 베어링(16)에 고정된다. 교류 발전기 내의 이 후방 베어링은, 적절한 전방 베어링과 함께 교류 발전기의 회전자 샤프트 및 고정자를 지탱한다. 이들 베어링은 자동차의 고정부에 고정되도록 의도된 교류발전기의 고정된 지지 하우징에 속한다. 베어링(16)이 러그를 구비하는 것은 그 이유 때문이다. 이들 베어링은 통상적으로 알루미늄계이고 지면에 접속되는 전기 도체이다. 고정자는 고정자의 권선이 고정되는 고정자 본체를 포함하며, 그 권선의 출력은 후술하는 정류기 장치에 접속된다. 후방 베어링(16)은 전체적으로 컵의 형태를 취하고 있고, 그것은 횡방향으로 향하는 중압 접시(3) 및 축방향으로 향하는 외측 환상 림(rim)(4)을 포함하고 그리고 교류발전기의 회전자와 결합되는 도 3에 도시된 내부 팬에 의해 흡입되는 냉각 공기의 배출을 위한 횡방향 개구(5)를 포함한다.

베어링(16)은 볼 베어링을 거쳐 회전자 축을 수용하기 위한 중앙 원통형 코어(6)를 포함한다. 접시(3)는 교류발전기를 냉각시키기 위해 사용되는 공기를 통과시키도록 의도된 공기 입구 개구(7)를 코어(6)의 주변에 구비하고 있다.

정류기 장치는 3쌍의 양 다이오드 및 음 다이오드를 포함하며, 양 다이오드는 이중으로 되어 있다. 이들 다이오드는 하나의 접속 단자를 구성하는 원통체를 구비하는 유형인 반면, 제 2 단자는 이 원통체로부터 축방향으로 연장된 말단으로 이루어진다. 축방향의 크기를 감소시키기 위해서, 양 및 음 다이오드는 모조리 장착되고, 양 다이오드의 말단은 개구(7)에 들어간다. 양 다이오드(8)는 그들의 원통체를 거쳐 전체적으로 판(9) 형태의 열 소산 지지체내에 강제로 삽입된다. 음다이오드(10)는 그들의 원통체를 거쳐 상술한 개구(7)를 포함하는 부분을 둘러싸는 후방 베어링(16)의 접시(3)의 환상 구역 내에 강제로 삽입된다. 음 다이오드의 말단(111)은 양 다이오드(8)를 지지하는 판(9)에 형성된 구멍(111')을 통과한다. 이 판(9)은 평 도체의 집전체 위에 오버몰드된 절연재로 제조된 전체적으로 판(13)의 형태의 본체에 의해 베어링(16)의 접시(3)로부터 분리되어 있다. 이 판(13)은 커넥터로서 공지되어 있고, 그리고 그것의 평 도체에 의해서, 양 및 음 다이오드와 함께 고정자 권선의 출력에서 전류를 정류하기 위한 정류기 브리지를 형성한다. 이들 권선은 고정자의 상을 형성하도록 설계되고 그리고 판(13)에 접속된 전기 도체를 포함한다. 따라서, 참조 부호(114)는 교류발전기의 3상 고정자의 상 및 중립을 정류기 장치에 접속하도록 의도된 이들 도체를 통과시키기 위한 와이어 그리퍼 요소(wire gripper element)를 나타낸다. 양 다이오드(8)를 지지하는 판(9) 및 중간 절연 판(13)은 축방향으로 나란히 배치되고 그리고 전기 절연 상태로 스크류(115)로 베어링(16)에 고정된다. 설명을 완전하게 하기 위해, 참조 부호(116, 117)는 각각 교류 발전기의 전자 조정장치 및 교류 발전기의 출력 단자를 나타낸다. 이 출력 단자는 소산 지지체(9)에, 자동차용 내장 회로망에, 그리고 배터리의 양 단자에 접속된다. 판(9)은 금속으로 제조된다. 물론, 플라스틱 커버가 정류기 장치(1)를 덮는다. 이 커버는 공기를 순환시킴과 동시에 후방 베어링에 고정되도록 설계되어 있다. 그러한 커버는 도 3에 도시되어 있고 역시 컵의 형태로 되어 있다.

본 발명에 따라 정류기 장치의 냉각을 최대화하도록 제안되는 구조적 방책을도 3 내지 도 9를 참조하여 이하에서 설명할 것이다. 도 1 및 도 2에 도시된 것과 동일하거나 유사한 요소에는 동일한 참조부호가 사용될 것이다. 본 발명에 따른 정류기 장치(1)는 자체로 공지된 자동차용 교류발전기 또는 "교류발전기/시동 모터"유형의 전기 기계에 적용되는 것이 유리하다. 교류발전기/시동 모터 유형의 전기 기계는 전기 모터, 특히 시동기 모터 또는 교류발전기로서 번갈아 작동 가능하다. 보다 상세한 설명은 2000년 3월 10일자 출원되고 프랑스 특허 출원 공개 FR-A-2 806 223 호로 공개된 프랑스 특허 출원 FR-0003131 호 또는 문헌 WO 01/69762 호를 참조할 수 있다. 이러한 교류발전기/시동기 모터는 통상의 교류발전기의 구조를 가지며, 기계가 시동기 모터 모드로 작동하는 소망의 시간에 고정자 코일 내에 전류를 주입하도록 회전자의 회전을 따르기 위한 자석형의 수단을 구비하는 것이 유리하다.

도 3은 내부 팬(102, 104)을 가지고 그리고 본 발명에 따른 정류기 장치를 구비한 소형 교류발전기(10)를 도시한 것이다.

여기서, 다상형으로 된 이 교류발전기는 공기가 순환할 수 있도록 구멍이 뚫린 주로 2개의 부분(16, 18)으로 형성된 지지 케이싱으로 이루어져 있다. 케이싱의 내부에는 2개의 주 요소가 지탱되어 있고, 이들 요소는 예컨대 추가의 상세한 설명을 위해 참조할 수 있는 미국 특허 제 US 527 605(EP B 0 515 259)호에 개시된 것과 같은 고정자(12) 및 회전자(13)이다.

고정자(12)는 샤프트(15)에 고정된 회전자(13)를 둘러싸고 있고, 샤프트(15)의 후단부에는 슬립 링(17)이 고정되는 한편, 샤프트(15)의 전단부에는 풀리(도시안됨)가 고정된다. 이 풀리는 자동차의 내연 기관에 의해 구동되는 변속기의 벨트 형성부를 수용하도록 의도되어 있다. X-X 축은 샤프트(15)의 축과 교류발전기의 축방향 대칭 축을 구성한다.

고정자(12)는 이 경우에 주로 횡방향의 연철 박판의 축방향 적층으로 이루어져 있다. 자체적으로 공지된 방법으로, 고정자(12)의 박층은 이 경우에 축방향의 슬롯을 형성하는 노치를 각각 포함한다. 이들 노치는 원통 형상의 본체(19)의 내주에서 개방되어 있다.

노치는 외측을 향하여 방사상 방향으로 연장되고 그리고 회전자 코일(23)의 전도성 축방향 스트랜드(strand)를 수용한다. 예컨대 프랑스 특허 공개 제 FR A 2 603 429 호에 개시된 바와 같이, 홈의 내측은 절반이 폐쇄되어 있다.

교류발전기의 각 상에 대해서, 전기 코일(23)은 예컨대, 전기 전도성 와이어(이 경우에는 구리 와이어)의 나선형 권선으로 이루어져 있고, 전기 전도성 와이어는 전기 절연재의 적어도 하나의 층으로, 예컨대 2개의 층이 하나는 폴리이미드형이고 다른 하나는 폴리아미드 이미드형인 폴리에스터로 피복되어 있다.

전기 절연 시트가 전기 코일(23)과 고정자(12)의 본체(19) 사이에서 고정자(12)의 본체(19)의 각 노치 안에 삽입된다.

이 절연 시트는 국제 특허 공개 제 WO 02/29958 호에 개시된 바와 같이 교류발전기(10)[누락]에 의해 방출되는 소음 및 음의 레벨을 감소시키도록 고정되므로[누락], 코일(23)과 본체(19) 사이의 단락의 위험을 감소시키거나 제거하는 것이 가능하다.

따라서, 전기 전도성 와이어에 의해서, 고정자(12)의 본체(19)의 각 노치 내의 코일(23)은 한 다발의 전기 전도성 요소를 포함하며, 이 전기 전도성 요소는 본체(19)의 노치를 축방향으로 관통하고 그리고 도 3에 도시된 바와 같이 이 본체(19)의 각 측면으로부터 돌출하는 리드 아웃(lead-out)(39)을 형성하는 접합 스트랜드에 의해 본체(19)의 외측으로 연장된다.

변형예로, 국제 특허 제 WO 92/06527 호에 개시된 바와 같이 고정자(12)의 축방향 홈을 형성하는 노치에 장착된 원형 또는 직사각형 단면의 핀을 갖는 것에 의지하기도 한다. 변형예로서, 프랑스 특허 공개 제 FR A 2 819 117 호의 문헌에 개시된 바와 같이 직사각형 단면 및 U자 형상의 핀과 같은 4개의 전기 전도성 요소가 노치에 대해 중첩하여 방사상 방향으로 장착된다. 모든 경우에, 고정자(12)는 코일(23)을 구성하는 권선을 갖는다. 이들 고정자 권선은 후술하는 부분(16, 18)상에 고정된다.

이 경우에, 유도 회전자(13)는 런델(Lundell) 형의 갈퀴 극(claw-pole) 회전자이며, 이것은 갈퀴(68, 70)를 각각 포함하는 2개의 금속 접시(64, 66) 사이에 장착된 원통형 전기 코일(62)로 이루어져 있고, 갈퀴(68, 70)는 다른 접시(64, 66)를 향하여 축방향으로 각각 연장되어 있다. 각 판과 갈퀴 조립체는 이 경우에 자기 강철로 제조된 극 휠을 구성한다. 이 경우에 역시 자기 강철로 제조된 코어(67)는 코일(62)을 지탱하도록 접시(64, 66) 사이에 축방향으로 삽입된다. 코어(67)는 축방향으로 향하는 환상형으로 되어 있고, 이 경우에는 두꺼운 접시의 형태로 되어 있다. 이 코어(67)는 장애물을 구성하는 갈퀴(68, 70) 없이 코어(67)상에 전기 전도성 요소를 감는 것을 용이하게 하도록 극 휠로부터 분리되어 있다. 각 극 휠은 샤프트의 깔쭉깔쭉한 부분을 거쳐 샤프트(15)에 고정되고, 깔쭉깔쭉한 부분 중 하나는 코어(67)를 부착하는 역할을 한다. 갈퀴(68, 70)는 서로 일정한 각을 이루어 편향되므로, 접시(64)의 갈퀴(68)는 접시(66)의 2개의 인접한 갈퀴(70) 사이에 삽입되고 또 그와 반대로 된다. 유럽 특허 공보 제 EP-B-0 515 259 호에 개시된 바와 같이 자기 소음을 감소시키기 위해 갈퀴는 모따기된다(도시 안됨).

이 경우에, 교류발전기는 환기장치를 구비한다. 즉, 각 접시(64, 66)는 관련된 케이싱의 부분(16, 18)에 인접한 팬(102, 104)을 각각 달고 있다. 케이싱(12)의 각 부분(16, 18)은 공기가 순환할 수 있도록 구멍이 뚫려 있고, 그리고 볼 베어링(105, 106) 형태의 베어링을 중앙에 각각 지탱하여 샤프트(15)의 전단부 및 후단부를 각각 지지한다. 따라서, 이들 부분(16, 18)중 하나(18)는 전방 베어링(풀리에 인접함)으로 공지되어 있고, 다른 하나(16)는 후방 베어링으로 공지되어 있다. 이 풀리는 샤프트(15)의 나사형 전단부상에 너트로 고정된다는 것에 주목하게 될 것이다. 도 3의 상측부에서는, 앵글 브라켓(angle bracket) 횡단면의 스페이서부가 베어링(105)의 내측 레이스와 풀리 사이에 삽입된다. 도 3의 하측부에서는, 스페이서부가 풀리내에 삽입되므로, 축방향 크기를 더욱 감소시키는 것이 가능하다.

베어링(16, 18)은 중공 형상을 취하며, 교류발전기의 X-X 축에 대해 횡방향으로 배향된 접시 형태의 폐쇄 단부를 각각 구비하고, 그리고 그들의 외주에서 축방향을 향한 환상 림은 접합면을 한정하는 그 자체의 기계가공된 환상 방사상 단부면(26, 28)을 각각 갖는다. 베어링은 고정 스크류(29)로 서로 결합된다.

각 축방향 림의 다른 축방향 단부는 관련된 볼 베어링(105, 106)을 중앙에 지탱하는 횡방향 접시에 결합된다. 공지된 방법으로, 각 접시 및 각 림은 공기의 순환을 위한 공기 입구 개구 및 공기 출구 개구를 각각 구비한다. 도 3은 베어링(16, 18)의 접시에 형성된 공기 입구 개구, 특히 후방 베어링(16)의 접시(3)에 형성된 개구(7) 중 몇개를 도시하고 있고, 그리고 베어링(16, 18)의 외주 림에 있는 도 1의 개구(4) 유형의 2개의 공기 출구 개구를 나타내기 위해 점선을 사용하였다

림 내의 공기 출구 개구는 리드 아웃(39)에 면하여 배치되어 있다.

팬(102, 104)은 예컨대 스폿 용접에 의해 접시(64) 및 접시(66)에 각각 고정된 리드 아웃(39)의 방사상 하부에 배치된다. 회전자(13)에 고정된 이들 팬(102, 104)은 소음을 감소시키기 위해 불균일하게 분포되는 것이 유리한 블레이드를 구비하며, 이 경우에는 원심형으로 되어 있다. 따라서, 공기가 흡입되고 접시의 개구를 통과하여 외주 림에 있는 (이 경우에는 기다란 형상의) 개구를 통해 반송된다.

팬은 2000년 6월 30일자로 출원되고 프랑스 특허 출원 공개 제 FR-A-2 811 156 호로 공개된 프랑스 특허 출원 제 FR 00 08549 호에 개시된 2열의 블레이드를 포함할 수도 있다.

보다 상세하게는, 제 2 열의 블레이드는 제 1 열의 블레이드보다 짧고 그리고 적어도 하나의 제2 블레이드는 제 1 열의 블레이드의 2개의 연속 블레이드 사이에 삽입된다.

추가의 상세한 설명을 위해 상기 문헌을 참조할 수 있다. 상기 문헌의 모든 변형 형태를 상상할 수 있다. 따라서, 커버는 제 1 열의 블레이드를 덮을 수도 있다.

따라서, 리드 아웃(39)은 정류기 장치(1)와 교류발전기(10)에 구비된 전압 조정기(116)와 볼 베어링(105, 106)과 같이 양호하게 냉각된다.

후방 베어링(16)은 이 경우에는 3상형의 고정자(12)의 코일(23)에 의해 발생된 교류 전류를 정화하는 정류기 장치(1)와 슬립 링(17)과 협력하는 브러시 홀더를 지탱한다. 정류기 장치(1)에 의해서, 코일(23)에 의해 발생된 교류 전류는 직류 전류로 변환되어 자동차 배터리를 재충전하고 또 조명 장치 및 기후 제어장치 등의 소모품에 전력을 공급한다.

공지된 방법으로, 슬립 링(17)은 도 3에 도시된 바와 같이 팬(104)의 후방을 통과하는 와이어 접속에 의해 회전자(13)의 여자 코일(62)의 말단에 접속된다. 코일(62)이 활성화되면, 공지된 방법으로 갈퀴(68, 70)에 자극(magnetic pole)이 형성된다.

또한, 공기가 순환할 수 있도록 후술하는 방법으로 천공되는 보호용 커버(27)가 제공된다.

이 경우에는 플라스틱으로 제조된 커버(27)는 전압 조정기(116)에 공지된 방식으로 결합된 브러시 홀더와 다이오드를 구비한 정류기 장치를 덮는다.

브러시 홀더의 브러시는 공동으로 링(17)에 마찰한다. 조정 장치는 특히 배터리를 보호하기 위해 고정자에 의해 공급되는 전압을 제한한다.

베어링(16, 18)은 그것을 자동차의 고정부에 고정시키기 위한 러그를 구비하며, 이 경우에는 도 3에 하나가 도시된 스크류를 사용한 고정에 의해 함께 결합된다. 따라서, 자동차용 교류발전기는 그것의 베어링(16, 18)을 거쳐 지면에 전기 접속된다.

변형예로서, 베어링의 접시는 축방향으로 경사진다.

변형예로서, 후방 팬이 더욱 강력한 경우 팬(102)은 생략된다.

일반적으로, 교류발전기는 적어도 하나의 내부 팬(13)을 포함하며, 이 내부 팬은 코일(23)이 양호하게 냉각되고 또 교류발전기가 고 전력으로 됨과 동시에 특히 축방향 크기가 작고 소음이 적은 방식으로 회전자에 고정되고 그리고 리드아웃(39)의 하부의 케이싱 내측에 설치된다.

변형예로, 풀리의 외측에 단일 팬이 설치된다.

본 발명은 특히 양 다이오드(8)용의 지지체를 형성하고 그리고 열 소산기를 구성하는 판(9)의 구현에 관한 것이다. 일 특징에 따르면, 이 판(9)은 양호한 열 소산을 제공하도록 배열되고 그리고 열 소산기로서 공지될 것이다. 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 정류기 장치는 본 발명에 의해 제공되는 냉각의 최대화로 인하여 그 자체를 3개의 양 다이오드(8)로 한정할 수도 있다. 도 1과는 달리, 이들 다이오드(8) 중 2개는, 실질적으로 음 다이오드의 말단(111)의 구멍(111') 및 정류기 장치를 후방 베어링에 고정하는 스크류(115)와 동일한 원상에서 판의 외주 부근에 배치된다. 제 3 다이오드는 양 단자로 공지된 단자(117) 부근에 배치된다. 보다 상세하게는, 판은 그것을 접시(3)에 고정시키기 위한 연장부를 단자(117) 부근에 구비한다.

다이오드를 강제로 삽입하는 구멍(8') 및 스크류(115)를 통과시키기 위한 구멍(115')이 형성된다. 도면에 명확히 도시된 바와 같이, 소산기(9)의 중앙부는 비어 있다.

소산기(9)의 상측면은 다수의 핀(118, 119)을 지탱하고 있고, 이 핀은 판의 표면에 대해 직각으로 돌출하고 판의 방사상 내측 연부로부터 실질적으로 방사상 방향으로 연장되며, 제 1 핀으로 공지된 핀(118)은 본 발명의 일 특징에 따라 실질적으로 소산 판의 외주까지 연장되고, 제 2 핀으로 공지된 다른 핀(119)은 다이오드 및 고정 스크류를 수용하고 그리고 음 다이오드의 말단이 통과하는 구멍까지 연장된다.

여기서, 제 1 핀(118)보다 짧은 제 2 핀(119) 중 일부는 본 발명에 따라 외주 판(9)에 배치된 양 다이오드(8)에 가깝게 연장되어 양 다이오드를 양호하게 냉각시킨다. 다른 제 2 핀(19)은 고정 스크류(19)에 가깝게 연장된다.

중앙의 양 다이오드(8)는 그 중앙 다이오드(8)를 가능한 한 밀접하게 둘러싸도록 그의 외주에 성형된 2개의 긴 핀(118) 사이에 배치되고, 그리고 긴 핀(118) 중 하나는 다른 2개의 다이오드(8) 부근에 배치된다. 중앙 양 다이오드(8)와 관련된 핀(118)은 그의 외주가 만곡되어 있고, 그 중 하나는 이 중앙 다이오드를 보다 양호하게 둘러싸도록 다른 하나를 향해 있다. 도시된 실시예에서, 12개의 핀(118, 119)이 판 형상의 소산기(9)상에 설치된다. 핀은 판의 양측에 설치된다. 도 5는 판(9)의 질량을 증가시키기 위해 몇 개의 핀의 폭이 넓게 되어 있는 것을 도시하고있다.

보다 상세하게는, 열의 균일한 양호한 제거를 허용하기 위해, 판(9)의 접시(3)를 향하는 하부에 상측면과 유사한 긴 핀(119') 및 짧은 핀(118')이 제공된다. 이들 핀(119', 118') 중 일부는 매우 폭이 넓다.

도면에 명확히 도시된 바와 같이, 판은 이용 가능한 영역에서 핀 사이가 관통되어 있다. 이들 개구(120)는 내측으로 수렴하는 방사상 핀(118)과 함께 축방향 냉각 채널을 구성한다. 이 축방향 냉각 채널은 내부 팬을 거쳐 흡입된 다음 베어링내의 횡방향 개구(5)를 통해 반송되는 냉각 공기의 가속화된 유동을 보장한다.

도 7은 중간 절연 판(113)을 도시하며, 이 중간 절연 판은 양 다이오드를 지지하는 판(9)에 대응하는 방식으로 양 다이오드(8)의 말단의 통과를 위한 구멍(122)과, 고정 스크류(115)의 통과를 위한 구멍(123)과, 음 다이오드(10)의 통과를 위한 말단의 통과를 위한 구멍(124)을 구비하며, 상기 구멍의 전체는 외주 근방의 외측 환상 영역에 위치하고, 추가로 배치된 환상부(125)는 냉각 공기의 유동을 위한 개구(126)와 판(8)의 개구(120)에 대응하는 배치를 구비한다. 본 발명의 범위에서, 절연 판의 이러한 환상부(125)를 제거할 수 있으므로, 판(13)의 크기를 감소시키는 것이 가능하다.

공지된 방법으로, 스크류(115)의 헤드는 판(113)에 속하는 하우징의 단부에 지탱하여 판(9)을 판(113)과 접촉하도록 고정시킨다.

도 8은 본 발명에 따른 정류기 장치를 덮도록 의도된 컵 형태의 보호용 커버(27)를 도시하는 것으로서, 정류기 장치 위에 배치되는 부분이 협소한 방사상리브(128)와 하나의 협소한 축방향 리브(129)만을 남기고 천공되어 있기 때문에, 이것은 소산기에 완벽하게 어울리는 최적 구성과는 상이하다. 그에 따라 형성되는 냉각 핀(119, 118)과 유사하게 방사상으로 연장되는 큰 개구(130)는 흡입된 냉각 공기의 완전히 축방향의 가속화된 유동을 보장하고 따라서 본 발명에 따른 교류발전기의 정류기 장치의 최대의 냉각을 보장한다. 커버(27)의 횡방향 중앙 접시부를 형성하는 부분만이 개구를 가지며, 중앙 접시의 외주부에 결합된 커버의 축방향 환상 림은 개구를 갖지 않는다는 것에 주목할 것이다. 따라서, 개구(120)가 후방 베어링의 개구(7)를 향하므로 공기가 개구(130, 120)를 축방향으로 통과한다.

재료의 리브 또는 방사상 스트립(128)의 두께는 이 경우 그것과 대체로 동일한 핀(118, 119)의 두께에 의존한다. 리브(128)는 핀(118, 119)을 향한다.

여기서, 재료의 리브 또는 스트립(129)은 원주방향으로 연속되고, 이것은 개구(130)가 2개로 분할되는 것을 의미한다. 개구(130)의 제 1 부분은 개구(120)보다 방사상 길이 또는 높이가 큰 것이 유리한 판(9)의 개구(120)를 향한다. 리브(129)는 개구(120) 위에서 연장되므로, 개구(130)의 제 2 부분은 특히 판(9)의 외주에 설치된 2개의 양 다이오드(8)를 향하게 된다.

따라서, 판(9)은 양호하게 냉각되고 커버(27)는 강력하게 된다. 공지된 방법으로, 커버(27)는 상기 문헌 WO 01/69762 호에 개시된 바와 같이 그 목적을 위해 나사부를 구비한 스크류(115)상에 클립 고정에 의해 고정된다.

커버(27)의 축방향 환상 림은 개구를 갖지 않는다.

도 9는 후방 베어링 및 정류기 장치를 보호하는 커버에 의해 형성된 조립체의 통합된 형태(132)를 도시하며, 이 조립체의 내측에 고정된 정류기 장치의 소산기를 덮는 부분에 축방향 유동 개구(132)가 형성되어 있다. 이 경우에, 도 1의 접시(3)의 구성을 갖는 판 위에 음 다이오드가 장착된다. 이 판은 이 후방 베어링(16)이 지면에 접속되는 사실하에 임의의 수단에 의해 후방 베어링에 고정된다. 따라서, 커버(132)는 후방 베어링의 폐쇄 단부를 구성하는 커버의 중앙부에 대해 축방향으로 돌출되는 관상부로부터 시작되는 리브 형태의 추가의 두께를 갖는다. 이러한 리브의 자유 단부는 고정 샤프트에 결합된다. 따라서, 교류발전기는 그것의 회전자 샤프트에 의해 진공 펌프를 구동한다. 간략하게 하기 위해, 리브, 관상부 및 고정 샤프트는 도시하지 않았다.

모든 경우에, 정류기 장치는 방사상 핀을 갖는 구멍난 판 형태의 소산기(9)와, 커넥터를 갖는 판(13)과, 음 다이오드를 위한 지지체를 구성하는 제 3 판을 포함하며, 제 3 판은 후방 베어링 또는 그 후방 베어링에 고정된 판에 의해 형성된다. 따라서, 커넥터가 양 다이오드를 지지하는 판 위에 장착되어 환기를 방해하는 상술한 문헌 DE-A-19705228 호에 개시된 실시예와는 달리 3개의 주요부에 의지한다. 본 발명에서, 커넥터(13)[누락]는 소산기(9)와 후방 베어링 또는 그것에 고정된 판의 디스크(3) 사이에 삽입된다. 핀 사이에 방사상 채널이 형성된다. 양 다이오드의 말단은 음 다이오드의 지지부를 향한다. 양 다이오드의 2개 이하가 개구(120) 위로 연장된다.

상술한 본 발명의 설명으로부터, 양 다이오드를 지지하는 소산기의 방사상 핀과 이들 사이에 형성된 개구에 의해서, 냉각 공기의 가속화되고 최대화된 유동이달성되고, 베어링과 이것에 기여하는 커넥터를 형성하는 절연 판에 서로를 향하는 개구가 형성되는 것을 명확히 이해할 것이다. 양 다이오드가 지지 판의 외주 근처에 배치된다고 가정하면, 커넥터의 사이즈는 작을 수도 있다. 전체의 개구는 기류를 촉진시킴으로써 압력 강하를 감소시키는 방식으로 형성되어 있다는 것에 주목해야 한다. 또한, 커버 내의 개구는 양 다이오드를 지지하는 소산기의 핀과 정렬되어 있다는 것이 강조되어야 한다.

핀(118, 119)이 내측을 향하여 수렴한다는 사실은 냉각 유체(이 경우에는 공기지만, 변형예로는 어떤 다른 유체임)의 흐름를 가속화시키는 것을 허용한다. 소산기(9)의 외주에 있는 양 다이오드 중 2개의 장치는, 예컨대 전체적으로 사다리꼴의 횡단면의 추가의 두께를 소산기에 형성하는 것에 의해서 이 지점에서 소산기(9)의 두께를 증가시키는 것을 가능하게 한다. 따라서, 열이 양호하게 제거되고 판(9)은 경화된다. 바람직하게는, 소산기(9)는 알루미늄계로 성형가공하는 것에 의해 달성된다.

도 3의 참조부호(46, 50, 34)는 문헌 WO 02/29958 호에 개시된 평탄한 환상 시일과, 열 전도성 수지와, 패드를 각각 나타낸다.

시일(46)은 본체(19)와 전방 베어링(18)의 림의 쇼울더(도시 안됨) 사이에 축방향으로 삽입된다.

베어링(18)의 림의 내주와 본체(19)의 외주 사이에 수지가 방사상 방향으로 삽입된다.

본체(19)와 후방 베어링의 림(도시 안됨)의 쇼울더 사이에 패드(34)가 축방향으로 삽입된다. 패드(34)는 시일(46)과 유사한 탄성재로 제조된다.

그들의 재료는, 예컨대 엘라스토머계이다.

패드(34)는 문헌 WO 02/29958 호에 개시된 바와 같이 후방 베어링(16)에 속하는 상보형 하우징에 장착하기 위한 러그(38)를 구비한다. 따라서, 고정자와 베어링(16, 18) 사이의 기계적 충격흡수가 달성되고, 수지(50)는 방사상 방향으로 탄성 변형된다.

따라서, 교류발전기는 소음이 적어진다. 수지(50)는 열을 충분히 제거하여 회전자, 특히 코일(62)이 보다 강력해질 수 있도록 한다.

이들 전체는 많은 열을 제거하는 것이 가능한 본 발명에 따른 정류기 장치(1)에 의해서 가능하게 된다.

바람직하게는, 전기 코일(23 및/또는 62)은 코일의 적어도 하나의 구역에 힘을 가하여 그것을 변형시키는 성형 공구를 사용하여 성형된다. 이 때, 코일(62)의 사이즈가 증가되고, 그의 외주는 볼록한 형상 또는 변형예로 배럴 형상을 갖게 되며, 그에 따라 그것의 체적은 본 발명에 따른 장치(1)에 의해 허용되는 교류발전기의 전력과 같이 증가한다.

그에 대한 상세한 설명을 위해서는, 문헌 WO 02/2958 호를 참조할 수 있는데, 여기서 코일(23, 62)은 바람직하게는 열경화성 유형의 중합체와 같은 결합재로 피복된 절연 시트를 거쳐 본체(19)의 노치 내부와 코어(67)상에 각각 장착된다. 코일(23, 62)은 가열에 의해서 본체(23) 및 코어(67)에 각각 결합된다.

핀을 사용하여 코일(62)을 형성할 수도 있다. 이들 전체는 장치(1)에 의해가능하다.

본 발명에 의하면, 교류발전기는 보다 강력하고 소음이 적다. 물론, 수지(50), 패드(34) 및 시일(46)의 존재가 필수적인 것은 아니다. 마찬가지로, 문헌 FR 01 07178 호에 개시된 바와 같이, 변형예로 코일(62)은 2개의 부분으로 형성되는 코어(67)상에 장착된 관상 요소 위에 전도성 요소를 감는 것에 의해 제조되며, 각 부분은 접시(66, 64)중 하나로부터 시작된다.

Claims (7)

1. 권선을 갖는 고정자(12)와, 회전자 샤프트(15)를 구비한 회전자(13)와, 고정자 권선이 고정되고 그리고 회전자 샤프트가 회전할 수 있도록 장착되는 전방 베어링 및 후방 베어링과, 회전 전기 기계에 의해 발생된 전류를 정류하는 장치로서, 전체적으로 지지 판 형태의 열 소산기에 의해 지지된 다수의 양 다이오드와, 판 형태의 지지 수단, 바람직하게는 후방 베어링의 형성부에 의해 지지된 다수의 음 다이오드를 포함하며, 이들 판은 후방 베어링에 나란히 배치되고 고정되는 정류 장치와, 냉각 유체의 축방향 흐름을 상기 판 내의 축방향 개구를 통해 순환시키는 것에 의해 냉각을 제공하는 장치를 포함하고, 상기 양 다이오드(8)를 지지하는 판(9) 내의 적어도 일부 개구가 다수의 냉각 리브를 구비하며, 상기 냉각 리브는 지지 판의 방사상 방향 내측 연부로부터 지지 판을 횡단하여 실질적으로 방사상 방향으로 연장된 핀(118, 119)의 형상을 가지며, 바람직하게는 각 쌍의 인접한 핀(118, 119) 사이에 냉각 유체의 통과를 위한 개구(120)가 형성되어 있는, 회전 전기 기계에 있어서,

   제 1 핀으로 알려진 핀(118)은 양 다이오드(8)를 지지하는 판(9)의 외주까지 실질적으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는

   회전 전기 기계.
2. 제 1 항에 있어서,

   적어도 2개의 양 다이오드(8)가 양 다이오드(8)를 지지하는 판(9)의 외주 근처에 배열되고, 제 2 핀으로 알려진 다른 핀(119)은 이들 다이오드에 가깝게 연장되는 것을 특징으로 하는

   회전 전기 기계.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 양 다이오드(8)를 지지하는 판(9) 내의 개구(120)는 인접한 핀(118, 119)과 함께 냉각 유체의 가속 흐름을 위한 채널을 구성하는 것을 특징으로 하는

   회전 전기 기계.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 지지 판(9)의 외주까지 방사상으로 연장된 적어도 하나의 제 1 핀(118)은 양 다이오드(8)의 근처에 위치하는 것을 특징으로 하는

   회전 전기 기계.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 지지 판(9)은 양 다이오드의 구역에 추가의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는

   회전 전기 기계.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 양 다이오드(8)를 지지하는 판(9, 3) 사이에 전기 절연재로 제조된 판(13)이 삽입되고, 상기 판(13)은 양 다이오드(8)를 지지하는 판(9)의 부분 아래에 위치한 부분에서 냉각 유체를 자유롭게 통과시키도록 구성되며, 상기 판(9)의 부분은 냉각 공기의 통과를 위한 개구(120)를 구비하는 것을 특징으로 하는

   회전 전기 기계.
7. 제 1 항에 있어서,

   커버 부분을 포함하며, 상기 커버 부분은 양 다이오드(8)를 지지하는 판(9)의 핀(118, 119)의 구역에 대응하는 방사상 개구를 갖는 것을 특징으로 하는

   회전 전기 기계.