KR20080021629A - 회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체 - Google Patents

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KR20080021629A
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Abstract

본 발명은 상면, 하면 및 적어도 3개의 측면으로 형성되는 하우징(101)과, 상기 하우징(101)에 배열되는 전자 구성요소(102)를 포함하는 회전식 전기 장치용 전자 모듈을 포함한다. 본 발명은 상기 전자 구성요소가 동력 연결부(103, 104, 105) 상에 장착되고, 상기 동력 연결부는 모두가 상기 하우징의 제 1 면에 인접하여 배치되는 말단부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 교류 발전 시동기에 적용 가능하다.

Description

회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체{ASSEMBLY OF ELECTRONIC COMPONENTS FOR ELECTRICAL ROTATING MACHINE}
본 발명은 회전식 전기 장치용 전자 구성요소 및 연관된 동력 및 신호 기구의 배열체에 관한 것으로, 상기 장치는 상기 전자 구성요소를 통합하는, 상기 배열체에 관한 것이다.
본 발명은 교류 발전기 또는 교류 발전 시동기와 같은 동기 또는 비동기의 소정의 다상 회전식 전기 장치에 사용되며, 또한 공기, 액체 또는 그 외 다른 고려될 수 있는 용액에 의해 냉각되며, 예를 들어 벨트에 의해 구동되는 자동차용 전기 장치의 일예이다.
열엔진 및 교류 발전 시동기와 같은 회전식 전기 장치를 포함하는 자동차로서, 상기 전기 장치는 이에 한정되는 것은 아니나,
- 여기 전류가 생성되는 계자 권선을 포함하는 회전자
- 다상 권선을 포함하는 고정자를 포함한다.
교류 발전 시동기는 모터 모드 또는 발전기 모드에서 작용한다. 이는 소위 가역 장치이다.
발전기 또는 교류 발전기 모드에서, 상기 장치는 차량의 열엔진에 의해 구동 되는 회전자의 회전 운동을 시동기의 상(phase)에 유도되는 전류로 변환한다. 이러한 경우에, 시동기의 상에 연결된 브리지 정류기는 배터리와 같은 차량 상의 소비주체에게 공급하기 위해, DC 전류를 정현 유도 전류로 정류한다.
한편, 모터 모드에서, 전기 장치는 회전자의 축을 통해 차량의 열엔진을 회전시키기 위한 전동기로서의 역할을 한다. 이는 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환시킨다. 이러한 경우에, 변환기는 회전자를 회전시키기 위해, 배터리로부터 유출되는 DC 전류를 고정자의 상에 공급하기 위한 교류 전류로 변환시킨다.
제어 신호가 회전식 전기 장치의 작동 모드(모터 모드 또는 발전기 모드)를 결정하기 위해 사용된다.
결국, 모든 전자 구성요소에 동력을 공급할 필요가 있다.
문헌 제 DE 102004007395 A1 호에 있어서, 상기의 사용은 외주 밴드에 공지되어 있으며, 상기 밴드는 다음의 구성을 포함하는 내부 격벽을 포함한다.
- 브리지 정류기/변환기로부터 전자 구성요소로의 신호의 전송/수신을 위한 신호 상호연결 트랙과,
- 공급을 위해 배터리에 상기 전자 구성요소를 연결하기 위한 동력 상호연결 트랙을 포함하며,
모든 트랙은 서로 중첩되고, 오버몰딩된다. 밴드는 상기 장치의 후방 베어링 상에 위치된다. 또한, 방산기가 상기 밴드 위에 위치된다.
이러한 해결책의 문제 중 하나는, 첫째 상기 중첩된 트랙의 설계가 복잡하고, 단락을 야기할 수 있다는 점이며, 둘째 동력 상호연결 트랙의 단면이 교류 발 전기 또는 교류 발전 시동기의 적용에 대해, 교류 발전기 모드에서 150A 및 시동시 600A 정도가 필요한 전류에 비해 너무 작아서, 상기 트랙이 과도하게 높은 온도에 도달할 수도 있다는 점이다.
따라서, 본 발명의 목적은 트랙 사이의 단락의 위험을 제거하기 위해 용이하게 생성될 수 있으며 동력 트랙을 지나는 전류를 극복할 수 있는 상기 장치의 작동을 위한 전자 구성요소 사이에서 제어 신호를 전송하고, 상기 구성요소에 동력을 분배하기 위해, 상기 구성요소와 통합하는 전자 구성요소와, 동력 및 신호 상호연결 편의 조립체를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1 목적에 따라,
- 상기 전자 구성요소는 제 1 평면 상에 배치되는 적어도 하나의 모듈에 배치되며, 상기 모듈은 상단면, 바닥면 및 적어도 3개의 측면에 의해 형성되는 하우징을 포함한다.
- 신호 상호연결 편은 제 1 평면에 평행한 제 2 평면 상에 배치된다. 그리고,
- 동력 상호연결 편은 상기 제 1 평면에 평행한 제 3 평면 상에 배치된다.
동력 및 신호 상호연결 편은 서로 독립적이며, 상기 전자 모듈에 독립적이다.
따라서, 이하 상세하게 설명되는 바와 같이, 전자 모듈의 상이한 평면에 동력 상호연결 편 및 신호 상호연결 편을 갖는 것은 상기 모듈에 독립된 피스를 갖는 것과, 상기 전자 구성요소에 의해 사용된 것과 다른 평면에 상기 피스를 적층하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 이는 트랙의 오버몰딩의 문제를 방지하고, 이에 따라 단락의 문제를 방지한다. 또한, 전자 모듈의 상이한 평면 상의 상호연결을 오프셋하는 것은 전자 모듈을 위한 보다 많은 표면을 해제시키고 이에 따라 전자 구성요소 및 더 나아가 동력 및 신호 상호연결 트랙을 위한 표면을 해제한다. 따라서, 보다 많은 동력을 전달하기 위해 보다 큰 단면적의 동력 트랙이 존재한다. 동력 및 신호 상호연결 트랙은 상기 장치 상의 전자 구성요소에 의해 차지된 공간에 독립적으로 형성된다.
비제한적인 바람직한 실시예에 따라, 본 발명의 목적인 조립체는 이하에 개시된 추가의 특징을 구비한다.
- 제 3 평면은 제 2 평면과 상이하다.
- 제 2 및 제 3 평면은 상호연결 요소에 의해 제 1 평면과 연결된다.
- 회전식 전기 장치의 베어링에 일체화되거나, 그렇지 않은 방산기를 더 포함하며, 상기 방산기는 다른 평면에 평행한 제 4 평면 상에 존재한다.
- 제 1 조립체 모드에 따라,
- 전자 구성요소를 포함하는 전자 모듈은 방산기의 상단면 상에 장착된다.
- 신호 상호연결 편은 상기 전자 모듈의 하우징의 상단면 상에 장착된다.
- 상기 동력 상호연결 편은 신호 상호연결 편 상에 장착된다.
전체는 전자 부-조립체를 형성한다.
- 상기 모듈, 상기 신호 상호연결 편, 상기 동력 상호연결 편 및 상기 방산기의 평면은 다음의 순서대로 중첩된다.
- 제 4 평면,
- 제 1 평면,
- 제 2 평면, 및
- 제 3 평면.
- 신호 상호연결 편은 전기 전도성 신호 트랙을 포함하며, 상기 트랙은 신호 상호연결 요소를 포함하고, 상기 제 2 평면은 적어도 하나의 전자 모듈의 신호 연결부와 통합하게 되는 상기 신호 상호연결 요소에 의해 제 1 평면에 연결된다.
- 동력 상호연결 편은 전력 단자가 제공되는 적어도 하나의 동력 트랙을 포함하며, 제 3 평면은 적어도 하나의 전자 모듈의 동력 트랙과 연동하게 되는 상기 전력 단자에 의해 제 1 평면에 연결된다.
- 전자 모듈은 상기 모듈(10)을 방산기에 고정하기 위한 고정 수단을 수용하기 위한 오리피스를 포함한다.
- 전자 모듈은 가압에 의해 방산기에 고정하기 위한 지지 영역을 포함한다.
- 신호 상호연결 편은 동력 상호연결 편을 고정하기 위한 적어도 하나의 예비-조립 기구를 포함한다.
- 신호 상호연결 편은 상기 피스의 외경 및 내경 상에 배치되는, 전자 모듈 상의 고정 기구를 더 포함한다.
- 신호 상호연결 편은 가압에 의해 상기 장치의 방산기에 상기 모듈을 고정하기 위해 상기 피스의 외경과 내경 상에 배치된, 전자 모듈 상의 지지 기구를 더 포함한다.
- 지지 기구는 예리한 에지를 갖지 않은 지지체(stay)이다.
- 동력 상호연결 편은 전자 모듈에 고정하기 위한 고정 기구를 포함하며, 상기 기구는 상기 피스의 외주 상에 반경 방향으로 연장한다.
- 동력 상호연결 편은 신호 상호연결 편 상에 예비-조립 기구를 더 포함한다.
- 동력 상호연결 편은 상기 장치 상에 고정하기 위한 고정 수단을 수용하는 인서트를 더 포함한다.
- 동력 상호연결 편은 상기 장치의 방산기 상에 상기 피스를 지지하기 위한 지지 기구를 더 포함한다.
- 동력 상호연결 편은 삽입되어 동심을 이루는 동력 트랙을 더 포함한다.
- 동력 상호연결 편은 전자 모듈용 적어도 하나의 양의 동력 단자 및 적어도 하나의 음의 동력 단자를 포함한다.
- 전자 모듈용 단일의 양의 동력 단자 및 단일의 음의 동력 단자가 존재한다.
- 동력 상호연결 편은 커버를 구비한 동력 상호연결 트랙의 전기적 연결을 위한 적어도 하나의 홈을 포함하는 베이스 플레이트를 구비한다.
- 커버는 다른 평면과 다른 제 5 평면에 배치된다.
- 커버는 전자 모듈의 가이드와 연동하게 되는 그루브를 포함한다.
- 커버는 전자 모듈의 신호 연결부와 연동하게 되는 신호 트랙을 포함한다.
- 커버는 동력 상호연결 편의 동력 트랙과 연동하게 되는 동력 트랙을 포함한다.
- 커버는 커버의 신호 트랙, 커버의 동력 트랙, 전자 모듈의 각각의 신호 트랙 및 동력 상호연결 편의 동력 트랙 사이의 접촉을 이루기 위한 개구를 포함한다.
제 2 조립 방법에 따라,
- 전자 구성요소를 포함하는 전자 모듈은 방산기의 상단면 상에 장착된다.
- 신호 상호연결 편은 전자 모듈 위에 장착된다.
- 동력 상호연결 편은 방산기의 바닥면 상에 장착된다.
전체는 전자 부-조립체를 형성한다.
- 상기 모듈, 신호 상호연결 편, 동력 상호연결 편 및 방산기의 평면은 다음의 순서로 중첩된다.
- 제 3 평면,
- 제 4 평면,
- 제 1 평면, 및
- 제 2 평면.
- 방산기는 부착된 방산기이다.
- 신호 상호연결 편은 전기 전도성 신호 트랙을 포함하며, 상기 트랙은 신호 상호연결 요소를 포함하고, 제 2 평면은 적어도 하나의 전자 모듈의 신호 연결부와 연동하게 되는 신호 상호연결 편에 의해 제 1 평면에 연결된다.
- 동력 상호연결 편은 전력 단자가 제공되는 적어도 하나의 동력 트랙을 포함하고, 상기 제 2 평면은 적어도 하나의 전자 모듈의 동력 트랙과 연동하게 되는 상기 전력 단자에 의해 제 1 평면에 연결된다.
- 전자 모듈은 동력 상호연결 편의 고정 단자와의 연결을 이루도록 구성되는 동력 트랙의 말단부를 포함한다.
- 전자 모듈은 모듈의 바닥면과 직교하는 동력 트랙의 자유 단부를 포함한다.
- 동력 상호연결 편은 중공 리벳을 수용하고 전자 모듈 및 신호 상호연결 편와 방산기로 예비-조립을 실행하기 위한 적어도 하나의 인서트를 더 포함한다.
- 동력 상호연결 편은 회전식 전기 장치의 베어링 상에 위치 설정하는 수단을 더 포함하며, 상기 수단은 상기 피스의 바닥면 위에 연장된다.
- 동력 상호연결 편은 상기 피스의 축선 방향 변형에 대한 적어도 하나의 힘 지지체를 더 포함한다.
- 동력 상호연결 편은 음의 동력 트랙과의 전기적 연결을 이루기 위해 금속 인서트를 더 포함한다.
- 동력 상호연결 편은 배출 공기를 안내하고 공기 루핑(looping)을 완화하기 위해 회전식 전기 장치의 베어링의 공기 출구를 덮게 되는 칼라를 더 포함한다.
- 커버는 다른 평면과 다른 제 5 평면 상에 배치된다.
- 2개의 조립 모드 중 하나에 따라, 조립은 이하에 개시되는 비제한적인 추가 특징을 갖는다.
- 전자 모듈은 방산기 상에서의 조립을 위한 위치 설정 기구를 포함한다.
- 전자 모듈은 모두 하우징의 제 1 면에 근접하여 배치되는 동력 연결 말단부를 포함한다.
- 상기 말단부 모두는 회전식 전기 장치의 외경에 인접하여 있다.
- 전자 모듈은 적어도 하나의 브리지 정류기 아암을 형성하는 동력 전자 구성요소를 더 포함하며, 상기 아암은 고정자의 상과 연동하게 된다.
- 전자 모듈은 전력 구성요소용 제어 요소를 더 포함한다.
- 전자 모듈은 회전식 전기 장치의 작동을 위한 전력 구성요소용 제어 전자 구성요소를 더 포함한다.
- 전자 모듈은 회전자의 여기 권선의 전기적 공급을 위해 전자 구성요소를 더 포함한다.
- 전자 모듈의 하우징은 실질적으로 삼각형 형상이다.
- 전자 모듈은 장치의 외경을 향해 배행되는 면을 포함하며, 이는 원호의 형태를 이룬다.
- 전자 모듈은 장치의 고정자의 상에 연결되게 되는 상 트랙인 동력 연결부를 포함한다.
- 상 트랙은 유일하게 하나이다.
- 상 트랙은 2개의 동력 전기 전도체 사이에 위치되는 말단부를 포함한다.
- 전자 구성요소 및 동력 연결부를 지지하는 전자 모듈의 바닥면은 전기 절연 접착제에 의해 열 전도성 플레이트에 고정된다.
- 전자 모듈은 상기 모듈의 바닥면에 직교하는 동일한 평면인 신호 연결 요소를 더 포함하며, 상기 평면은 본질적으로 상기 장치의 회전자 회전 축선을 통과한다.
- 전자 모듈은 동력 연결부의 말단부가 배치되는 하우징의 동일 측면 상에 정렬되는 신호 연결 요소를 더 포함한다.
- 신호 상호연결 편은 오리피스인 상호연결 기구를 포함한다.
- 신호 상호연결 편은 신호 트랙을 오버몰딩하는 절연 물질로 제조되는 베이스 플레이트를 포함한다.
- 신호 상호연결 편은 상호연결 기구를 포함하며, 그 축선은 신호 트랙이 배치되는 제 2 평면에 직교하는 제 1 평면에 있으며, 상기 제 1 평면은 상기 장치의 회전자 회전 축선을 통과한다.
- 신호 상호연결 편은 상기 피스의 외주 상에 배치되는 상호연결 기구를 더 포함한다.
- 신호 상호연결 편은 상기 장치의 회전자의 회전 축선에 대해 본질적으로 동심을 이루는 원의 원호 형태로 구성되는 금속 신호 트랙을 더 포함한다.
- 신호 상호연결 편은 상기 장치의 방산기 상에의 조립을 위한 위치 설정 스터드를 더 포함한다.
- 신호 상호연결 편은 상기 장치의 방산기에 고정하기 위한 인서트를 더 포함한다.
- 신호 상호연결 편은 다수의 전자 모듈 상에 상기 피스를 위치 설정하기 위한 기구를 더 포함한다.
- 동력 상호연결 편은 상기 피스의 외주를 향해 연장하는 동력 단자를 더 포함한다.
- 상기 동력 단자는 성형되지 않는다.
- 상기 동력 상호연결 편은 만곡형 자유 단부를 갖는 동력 단자를 더 포함한다.
- 동력 상호연결 편은 동력 트랙을 오버몰딩하는 절연 물질로 제조된 베이스 플레이트를 더 포함한다.
본 발명의 제 2 목적에 따라, 본 발명은 상기 장치의 작동을 위한 전자 구성요소 사이에서 제어 신호를 전송하고, 상기 구성요소에 동력을 각각 분배하기 위해, 상기 구성요소와 연동하는 신호 상호연결 편, 동력 상호연결 편 및 회전식 전기 장치용 전자 구성요소를 조립하는 방법에 관한 것이다. 규정에 따라, 상기 방법은,
- 상기 전자 구성요소를 포함하는 전자 모듈을 제 1 평면 상에 배치하는 단계로서, 상기 모듈은 상단면 및 바닥면을 구비하는 하우징을 포함하는, 상기 배치 단계와,
- 상기 제 1 평면에 평행하는 제 2 평면 상에 상기 신호 상호연결 편을 배치하는 단계와,
- 상기 제 1 평면에 평행하는 제 3 평면 상에 상기 동력 상호연결 편을 배치하는 단계를 포함하며,
상기 동력 및 신호 상호연결 편은 서로 독립적이고, 상기 전자 모듈과 독립적이다.
비제한적인 바람직한 실시예에 따라, 본 발명의 목적인 상기 방법은 이하에서 개시되는 추가의 특징을 구비한다.
- 제 3 평면은 제 2 평면과 상이하다.
- 제 2 및 제 3 평면은 상호연결 요소에 의해 제 1 평면과 연결된다.
- 다른 평면과 평행하는 제 4 평면 상에 상기 회전식 전기 장치의 베어링과 일체를 이루거나 그렇지 않은 방산기(60)를 배치하는 단계를 더 포함한다.
상기 방법의 제 1 변형예에 따라, 상기 방법은,
- 방산기(60)의 상단면에 전자 구성요소를 포함하는 전자 모듈(10)을 장착하는 단계와,
- 상기 전자 모듈(10)의 하우징의 상단면 상에 상기 신호 상호연결 편(22)를 장착하는 단계와,
- 상기 신호 상호연결 편 상에 상기 동력 상호연결 편(21)를 장착하는 단계를 포함한다.
상기 방법의 제 2 변형예에 따라, 상기 방법은,
- 방산기의 상단면 상에 전자 구성요소를 포함하는 전자 모듈을 장착하는 단계와,
- 상기 전자 모듈 위에 상기 신호 상호연결 편을 장착하는 단계와,
- 상기 방산기의 바닥면 상에 상기 동력 상호연결 편을 장착하는 단계를 포함한다.
이러한 제 2 변형예에 따라, 상기 방산기는 부착식 방산기이다.
또한, 상기 방법은 회전식 전기 장치의 후방 베어링 상에 전자 모듈 플러스 신호 상호연결 편 플러스 방산기 플러스 동력 상호연결 편 조립체를 장착하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 이하의 상세한 설명에서 부각될 것이다. 이는 순전히 예시적인 것이며, 비제한적인 예로서 첨부된 도면을 참조하여 이해되어야 한다.
도 1a는 본 발명에 따른 전자 모듈의 제 1 실시예를 도시한 도면,
도 1b는 아래로부터 본 도 1a의 모듈에 대한 도면,
도 1c는 도 1a의 모듈의 오버몰딩(overmoulding)하지 않은 도면,
도 1d는 전자 모듈의 전자 구성요소의 고정배선 연결부를 갖춘 도 1c의 도면,
도 2a는 도 1a의 제 1 실시예의 제 1 변형예,
도 2b는 도 2a의 모듈을 아래로부터 본 도면,
도 2c는 전자 모듈의 전자 구성요소의 고정배선 연결부를 갖춘 도 2a의 도면,
도 2d는 도 2a의 제 1 실시예의 제 2 변형예,
도 3a는 본 발명에 따른 전자 모듈의 제 2 실시예,
도 3b는 도 3a의 모듈을 아래로부터 본 도면,
도 3c는 도 3a의 모듈의 오버몰딩하지 않은 도면,
도 3d는 도 3a의 제 2 실시예의 변형예,
도 3e는 전자 모듈의 전자 구성요소의 고정배선 연결부를 갖춘 도 3d의 도면,
도 4a는 본 발명에 따른 전자 모듈의 제 3 실시예,
도 4b는 도 4a의 모듈을 아래로부터 본 도면,
도 4c는 도 4a의 모듈의 오버몰딩하지 않은 도면,
도 4d는 지지판을 포함하는 도 4a의 모듈의 오버몰딩하지 않은 단면도,
도 4e는 전자 모듈의 전자 구성요소의 고정배선 연결부를 갖춘 도 4c의 도면,
도 5a는 도 4a의 제 3 실시예의 변형예,
도 5b는 도 5a의 모듈을 아래로부터 본 도면,
도 5c는 도 5a의 모듈의 오버몰딩하지 않은 것으로 위에서부터 본 제 1 도,
도 5d는 도 5a의 모듈의 오버몰딩하지 않은 것으로 아래로부터 본 제 2 도,
도 5e는 도 5a의 모듈의 예비몰딩 및 오버몰딩하지 않은 것으로 위에서부터 본 제 3 도,
도 5f는 도 5b의 모듈의 예비몰딩 및 오버몰딩하지 않은 것으로 아래로부터 본 제 4 도,
도 6은 도 1 및 도 2의 모듈을 수용하는 방산기 베어링의 제 1 실시예,
도 7은 도 3이 모듈을 수용하는 방산기 베어링의 제 2 실시예,
도 8a는 도 4 및 도 5의 모듈을 수용하는 방산기의 제 1 실시예,
도 8b는 도 8a의 방산기를 아래로부터 본 도면,
도 8c는 도 8b의 단면도,
도 8d는 도 8b의 방산기에 있어서 축선 방향 기류 및 반경 방향 기류를 도시하는 도면,
도 9a는 도 1 및 도 2의 모듈에 위치될 신호 상호연결 편의 제 1 실시예,
도 9b는 도 9a의 피스를 아래로부터 본 도면,
도 9c는 도 9a의 피스의 오버몰딩하지 않은 도면,
도 10a는 도 3의 모듈 상에 위치되는 신호 상호연결 편의 제 2 실시예,
도 10b는 도 10a의 신호 상호연결 편을 아래로부터 본 도면,
도 10c는 도 10a의 신호 상호연결 편의 오버몰딩하지 않은 도면,
도 11a는 도 4 및 도 5의 모듈 상에 위치되는 신호 상호연결 편의 제 3 실시예,
도 11b는 도 11a의 신호 상호연결 편을 아래로부터 본 도면,
도 11c는 도 11a의 신호 상호연결 편을 위에서부터 본 또 다른 도면,
도 11d는 도 11a의 신호 상호연결 편의 오버몰딩하지 않은 도면,
도 12a는 도 1 및 도 2의 모듈과 접촉하고 도 9의 신호 상호연결 편 위에 위치되는 동력 상호연결 편의 제 1 실시예,
도 12b는 도 12a의 피스를 아래로부터 본 도면,
도 12c는 도 12a의 피스를 오버몰딩하지 않은 도면,
도 13a는 도 3의 모듈과 접촉하고, 도 10의 신호 상호연결 편 위에 위치되는 동력 상호연결 편의 제 2 실시예,
도 13b는 도 13a의 피스를 아래로부터 본 도면,
도 13c는 도 13a의 피스를 오버몰딩하지 않은 도면,
도 14a는 도 8의 방산기를 수용하는 동력 상호연결 편의 제 3 실시예,
도 14b는 도 14a의 피스를 아래로부터 본 도면,
도 14c는 도 14a의 피스를 오버몰딩하지 않은 도면,
도 14d는 칼라를 포함하는 도 14a의 피스의 도면,
도 14e는 방산기 베어링 상의 도 14d의 피스의 도면,
도 15a는 도 12의 동력 피스의 상부에 위치되는 커버의 제 1 실시예,
도 15b는 도 15a의 커버를 위에서부터 본 도면,
도 15c는 도 15a의 커버의 측면도,
도 16은 도 13의 동력 피스 위에 위치되는 커버의 제 2 실시예,
도 17a는 도 11의 신호 상호연결 편의 상부에 위치되는 커버의 제 3 실시예,
도 17b는 도 17a의 커버를 위에서부터 본 도면,
도 18은 방산기 베어링 상의 도 1 및 도 2의 전자 모듈의 장착을 도시한 도면,
도 19는 도 18의 방산기 베어링/조립체 상의 도 9의 신호 상호연결 편의 장착을 도시한 도면,
도 20은 도 19의 방산기 베어링/모듈/신호 상호연결 편 조립체 상의 도 12의 동력 상호연결 부품의 장착을 도시한 도면,
도 21은 부분 단면도로서 커버를 갖춘 도 20의 배열체를 도시하는 도면,
도 22는 모듈에 대해 커버의 위치 설정을 도시하는 것으로, 커버가 제 위치에 있는 도 21에 따른 배열체의 완전한 도면,
도 23은 방산기 베어링 상의 도 3의 전자 모듈의 장착을 도시하는 도면,
도 24는 도 23의 방산기 베어링/모듈 상의 도 10의 신호 상호연결 부품의 장착을 도시하는 도면,
도 25는 도 24의 방산기 베어링/모듈/신호 상호연결 편 조립체 상의 도 12의 동력 상호연결 부품의 장착을 도시하는 도면,
도 26은 부분 단면도로서, 커버를 갖춘 도 25의 배열체를 도시하는 도면,
도 27a는 방산기 상의 도 4의 모듈의 장착을 도시하는 도면,
도 27b는 방산기 상의 도 14의 동력 상호연결 편의 장착을 도시하는 도면,
도 28은 도 27a의 방산기/모듈 조립체 상의 도 14의 동력 상호연결 편의 장착을 도시하는 도면,
도 29는 도 28의 조립체 상의 신호 상호연결 편의 장착을 도시하는 도면,
도 30a는 베어링 상의 도 29의 조립체의 조립을 도시하는 도면,
도 30b는 도 14a의 조립된 동력 상호연결 편의 도 30a의 평면(X-Y)를 따른 단면도,
도 30c는 도 29의 조립체가 조립된 베어링을 도시하는 도면.
명세서의 나머지 부분에 있어서, 고정 돌기를 구비하지 않은 장치의 베어링의 직경은 상기 장치의 외경으로 규정된다는 점을 인지해야 한다.
전자 모듈
본 발명의 문장에 있어서, 전자 모듈이라 함은 하우징에 배치되는 일련의 전자 구성요소로서, 그 작동을 위해 외부로부터 접근 가능한 연결 요소를 포함하는 것으로, 상기 연결 요소로 인해 제어 및/또는 동력 신호를 전송하는 것이 가능한, 상기 전자 구성요소를 의미한다는 것을 인지해야 한다.
도 1a는 본 발명에 따른 전자 모듈(10)의 비한정적인 제 1 실시예를 도시한다.
상기 모듈(10)은,
- 하우징(101)과,
- 에폭시 수지 형태 또는 실리콘의 겔과 같은 보호성 겔 및 보호성 플라스틱 커버로 덮힌 중앙 영역(1021)에 위치되는 전자 구성요소(102)와,
- 전기 전도체[103(B+), 104(B-)]와,
- 신호 상호연결 요소(106)와,
- 고정점(108)을 포함한다.
또한, 상기 모듈(10)은 도 1b에서 아래로부터 본 도면 상에 도시된 바와 같이,
- 방산기 베어링 상에 모듈(10)을 위치시키는 수단(109)을 포함한다.
상기 모듈(10)의 다양한 요소가 이하 설명된다.
· 하우징(101)은 전기 절연물질로 제조된다. 바람직하게는, 상기 하우징은 실질적으로 삼각형의 기본 형상을 가지며, 이에 따라 적어도 3개의 측면과 하나의 상단면과 하나의 바닥면을 포함한다. 이러한 형상으로 인해, 상기 하우징은 장치의 원통형 후방에서 최대 표면적을 사용할 수 있을 것이며, 이것이 최적의 형태이다.
더 나아가, 바람직하게는, 모듈(10)의 면들 중 하나는 원호이다. 이는 상기 장치의 대체적 형상에 적합하다.
실질적으로 직사각형과 같은 다른 형상을 사용하는 것 역시 가능할 것이다.
· 동력 공급 전도체[103(B+), 104(B-)]는 배터리로부터의 전류를 전자 요소를 통해 운반한다.
바람직한 실시예에서, 전도체는 2개의 동력 연결 트랙(103, 104)이며, 상기 트랙의 단부는 모듈의 외주 상에 위치된다. 바람직하게는, 상기 트랙은 구리로 제조된다.
따라서, 각각의 모듈을 위해 필요한 동력이 모든 모듈을 통해 지나는 또는 전력 카드가 상기 장치로부터 분리된 하우징 내에 위치되는 구조체와 달리, 이러한 구성은 이하의 장점을 갖는다.
- 이는 염수 분무(salt spray)가 장치의 중앙에 축적되는 대신에 상기 장치의 외측을 향해 이동하도록 하며, 이는 상기 염수 분무로 인해 트랙이 부식되는 것을 방지한다.
- 모듈에 필요한 동력이 상기 모듈만을 통해 지나기 때문에, 모듈에 있어 보 다 적은 양의 가열이 요구된다.
- 트랙의 단부 상의 용접은 단일 반경상에서 실행되고, 이는 보다 우수한 용접을 자동화시킨다.
- 이는 또한, 각각의 모듈이 독립적으로 공급되기 때문에, 즉 평행으로 공급되기 때문에, 상기 모듈 내의 전류의 균형을 이룬다.
본 예의 제 1 변형예에 있어서, 동력 트랙(103, 104)은 전자 요소의 블럭이 연장하는 평면과 평행한 평면으로 연장한다. 이는 상기 장치의 축선에 대한 레이저 용접을 가능하게 한다.
제 2 변형예에서, 트랙은 서로 평행하고 전자 요소의 블럭의 평면에 평행한 2개의 평면을 따라 연장한다.
트랙은 구리와 같은 금속으로 형성되는 크로핑 금속판(cropped metal sheet)을 의미한다는 것을 인식해야 한다.
· 신호 연결부라 칭해지는 신호 연결 요소(106)는 전자 요소(102)를 제어하기 위한 신호를 제어한다. 따라서, 상기 연결 요소는 변환기 아암(모터 모드) 및/또는 브리지 정류기(발전기 모드)의 아암을 제어하기 위해 요구되는 정보의 송수신을 가능하게 한다. 이들은 신호 플레이트(이하 설명)와의 연결을 허용할 여지가 있다.
바람직한 제 1 실시예에서, 이러한 신호 연결부(106)는 일련의 제 1 설형부(106a)를 포함하고, 모듈의 삼각형 하우징의 측방면 중 하나에 정렬된다. 따라서, 이러한 신호 연결 요소(106a)의 축은 모듈의 바닥면에 직교하는 동일 평면(P1) 에 있으며, 상기 평면은 실질적으로 회전자 회전축(AX)을 통해 지난다.
이러한 배열은 선형 설형부 용접의 실행을 가능하게 하며, 이른바 "처리"로 불리는 제조 방법에 요구되는 시간 및 크기를 제한한다. 이러한 구성은 신호 트랙이 중첩되는 다른 구성과 달리, 신호 상호연결 편을 위해, 하나로 절단된 신호 트랙을 갖는 장점을 갖는다. 만약, 설형부가 모듈의 내부를 향해 오프셋되면, 즉 상기 평면이 회전축을 통해 지나지 않은면, 전자 구성요소(102)를 위한 공간은 감소되며, 그렇제 않으면 다른 모듈을 위한 공간이 감소된다는 사실을 이해할 것이다.
· 본원에서 오리피스로 표시된 고정 수단(108)은 스터드(113) 또는 스크루 등에 의해, 또는 그 외 다른 적절한 고정 수단에 의해 전기 장치 상에 모듈의 고정을 용이하게 한다.
· 방산기 베어링 또는 방산기 상에 모듈(10)을 위치설정하는 수단(109)은 본원에서는 도 1b에 도시된 바와 같이 2개(109a, 109b)이며, 이들은 양쪽 에지에 근접하여 모듈의 바닥면 상에 존재한다. 본 예에 있어서, 이들은 전자 요소(102)의 각각의 측면에 위치되는 핀이다. 이들 핀은 위치설정에 있어서의 에러를 제한하는 최대치로 이격된다.
또한, 바람직하게는, 모듈(10)은 도 2a에 도시된 바와 같이 이하의 구성을 더 포함한다.
· 커버의 위치설정을 용이하게 하도록, 신호 연결부(106)를 보호하는 수단(107)(이하 설명).
또한, 바람직하게는, 상기 전자 모듈(10)은 도 1a에 도시된 바와 같이 다음의 구성을 더 포함한다.
· 상기 모듈을 고정자의 상에 연결하는 상 트랙(105).
바람직한 실시예에서, 상 트랙(105)은, 후크(105cr)를 포함하고 용접, 납땜 또는 그 외 다른 적절한 방법에 의해 연결시킬 수 있는 말단부(105z), 전기 장치의 고정자로부터의 상 와이어 또는 상 설형부를 구비한다. 도 1a에 도시된 예에서, 상기 말단부(105z)는 상기 트랙에, 즉 바닥면에 직교하며, 상기 평면 아래에 위치되고, 하방으로 연장한다. 따라서, 이는 고정자의 상 와이어의 길이 감소를 가능하게 하고, 반경 방향 용접을 수반한다. 또한, 상 트랙(105)의 말단부(105z)는 모듈의 외주 상에 위치되고, 이는 고정자의 상과의 결합을 용이하게 한다. 또한, 바람직하게는, 상 트랙(105)의 말단부(105z)는 2개의 동력 전도체(103, 104) 사이에 위치된다.
이는 트랜지스터 전자 구성요소와 트랙 사이의 "와이어 바운딩(wire bounding)" 고정배선 전기적 연결부를 최적화, 특히 길이에 있어서 최적화하고, 트랙의 중첩을 피할 수 있도록 한다. 또한, 바람직하게는, 상 트랙(105)의 말단부는 고정자의 상 출력과 동조하여 위치되며, 이는 상기 상과의 용접을 용이하게 한다.
또한, 바람직하게는, 본 실시예의 제 1 변형예에 따라, 상기 전자 모듈(10)은 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 다음의 구성을 더 포함하는 제어 모듈(30)이다.
· 모듈의 삼각형 하우징의 외주 상에 정렬되는 일련의 제 3 신호 설형 부(106c)로서, 상기 외주는 상기 장치의 외경과 일치하며, 상기 일련의 설형부는 커버와 일체로 형성되는 신호 커넥터에 연결될 수 있도록 하는, 상기 일련의 제 3 신호 설형부와,
· 상기 제 3 설형부(106c)에 평행하게 정렬되고, 모듈의 내부를 향해 오프셋되는 일련의 제 2 설형부(106b)로서, 상기 일련의 제 1 설형부(106a)에 일체형으로 형성될 수 없는 보완 신호, 예를 들어 스위치의 제어 요소를 위한 신호(SC)를 전달하며, 이는 2개의 일련의 설형부(106b, 106c)가 단번에 크로핑(cropping)될 수 있도록 하는, 상기 일련의 제 2 설형부이며, 일련의 상기 제 3 설형부(106c)는 신호 상호연결 편의 용접을 실행한 후에, 제어 모듈로의 커버의 용접을 용이하게 하기 위해 일련의 제 2 설형부(106b)보다 높이 위치된다는 것을 인지해야 한다.
다시 말해, 일련의 제 2 및 제 3 신호 연결부(106b, 106c)는 동력 연결부의 말단부가 배치되는 동일면 상에 정렬된다.
· 고정자 위치 센서용 하우징(112).
트랜지스터와 관련 트랙 사이의 상호연결은 도 2c에 도시된 바와 같이 "와이어 바운딩" 고정배선 연결부에 의해 이루어진다는 것을 이해해야 한다. 포텐셜 당 단일 트랜지스터를 갖는 모듈의 관점에서, 양의 트랙(103) 상에 배치되는 하나의 트랜지스터가 있으며, 이는 구동기(111)의 세라믹(1110) 및 상 트랙(105)에 연결되며, 반면에 제 2 트랜지스터는 상 트랙(105) 상에 배치되고, 음의 트랙(104) 및 세라믹(1110)에 연결된다. 이는 음의 트랙(104) 상에 트랜지스터를 가질 수 있도록 한다는 것을 이해해야 한다.
본 예에서, 4개의 트랜지스터가 있으며, LS로 표시되는 아암의 "하부"용 2개의 트랜지스터와, HS로 표시되는 아암의 "상부"용 2개의 트랜지스터가 있다. 즉, 상기 장치의 동력을 증대시키기 위해 각 포텐셜마다 2개의 트랜지스터가 있다.
또한, 바람직하게는, 본 실시예의 제 2 변형예에 따라, 상기 전자 모듈(10)은 도 2d에 도시된 바와 같이, 여기 모듈(40)이다. 이는 장치의 회전자의 여기 단계를 나타내는 특히, MOS 트랜지스터 및 다이오드와 같은 전자 구성요소(102)를 포함한다.
따라서, 트랙(103, 104)과 각각의 모듈 내부의 전기 전도체를 형성하는 말그들의 말단부의 배열체 및 신호 연결부(106)의 배열체에 대해, 상기 전자 모듈(10)은 전기 장치의 상이한 유형에 상기 모듈을 사용하는 것을 가능하게 하는 표준화된 구조체를 구비한다. 이러한 구조체의 표준화는 소정의 모듈(10)을 동일한 구조체를 갖는 모듈로 대체하는 것을 가능하게 한다. 또한, 이는 장치의 후방 베어링에 직접 상기 모듈을 일체화시키는 것을 가능하게 한다. 이러한 방식에 있어서, 동력 및 제어 부품은 장치에 직접 일체화된다. 이러한 부품은 별도의 하우징 내의 전력 카드가 아니다.
따라서, 앞서 설며된 전자 모듈(10)의 구조체에 따라, 동력 모듈(20)(도 1a 및 도 1c), 제어 모듈(30)(도 2a, 도 2c) 및 여기 모듈(40)(도 2d)을 구비하는 것을 가능하게 한다.
동력 모듈(20)의 경우에, 도 1c에 도시된 전자 구성요소(102)는 예를 들어,
- 상기 장치의 상을 위한 정류기 브리지/인버터 아암을 생성하는 일련의 전 자 스위치(110)와,
- 스위치와 연동되며 구동기로 불리는 제어 요소(111)와,
- 상 트랙(105)용 온도 센서(118; 세라믹 상에 위치됨)를 포함한다.
스위치는 포장식 구성요소의 형태, 즉 캔이 제공되는 형태이거나, 모듈의 배열체의 밀집성을 증가시키고 비용을 감소시키기 위해, 베어 칩(bare chip)의 형태, 즉 캔이 없는 형태인 MOSFET-기술 트랜지스터(110)일 수 있다. MOSFETs(110)는 추가 구성요소를 갖는 세라믹(1110) 상에서 통상 구동기라 불리는 제어 요소(111)에 의해 제어된다. 바람직하게는, 구동기는 ASISs이다. 또한, 전자 요소는 MOSs가 다이오드보다 우수한 효율을 갖기 때문에, 브리지 정류기의 아암의 다이오드일 수 있다. 전자 구성요소의 개수는 본질적으로 특정 적용예(예를 들어, 3상 또는 6상 장치), 상기 장치에 의해 요구되는 동력의 레벨 등에 종속한다.
3상 장치에 대해, 바람직하게는 변환기를 생성하도록 하는 3개의 동력 모듈(각 상마다 하나의 모듈)이 있을 것이다. 보다 구체적으로는, 바람직하게는 상기 장치는 상마다 하나의 모듈을 갖는 다상 장치(x상)이다.
도 1d는 일반적으로 "와이어 바운딩"이라 일컬어지는, 트랜지스터와 동력 연결부(104)와 상 연결부(105) 사이의 고정 배선형 연결부를 도시한다. 본 예에서는 장치의 동력을 증대시키기 위해 4개의 MOS 트랜지스터가 존재함을 이해해야 한다. 자연적으로, 이들 중 2개만이 있을 수도 있다. 세라믹(1110)은 또한 전자 구성요소용 지지부로서 작용할 뿐 아니라, 트랜지스터와 구동기(111) 사이의 상호 연결부로서 작용하기도 한다는 것을 이해해야 한다.
제어 모듈(30)은 상기 장치를 제어, 특히 MOS 트랜지스터의 구동기를 제어하여 여기 전류의 조정을 가능하게 한다. 또한, 도 2a에 도시된 바와 같이, 동력 모듈의 구동기(111)를 공급하기 위한 변전기(102TR), 캐패시터(102CA) 및 전자 제어 구성요소(102CTRL)을 더 구비한다. 따라서, 제어 신호는 제어 구성요소(102CTRL)로부터 동력 모듈의 구동기(111)로 전달될 것이다.
여기 모듈(40)은 상기 장치의 회전자의 코일을 공급하는 것을 가능하게 하며, 상기 모듈은 회전자 내의 전류를 측정하기 위해 종래의 방식으로 MOS 트랜지스터 및 다이오드를 포함한다.
따라서, 제어 모듈(30) 및 여기 모듈(40)은 동력 모듈(10)의 구조체, 특히 신호 연결부(106) 및 동력 트랙(103, 104)의 말단부의 배열체를 반복한다.
변형예에 따라, 제어 모듈(30) 및 여기 모듈(40)은 공통의 여기 및 제어 모듈로 대체될 수 있다.
모든 모듈(20, 30, 40)은 회전식 전기 장치의 후방 베어링 상에 장착된다.
도 3a에 도시된 비제한적인 제 2 실시예에서, 전자 모듈(10)은 제 1 실시예의 전자 모듈과 다음과 같이 상이하다.
- 고정 수단(108)의 위치에 있어서, 이하 설명되는 바와 같이, 신호 상호연결 편에 속하는 지지체(stay)을 수용하기 위한 지지 영역(114)을 가지며, 이는 부품과 조립 비용을 절감하도록 고정 스터드(113)를 생략할 수 있게 하고, 보다 단순한 조립체를 얻을 수 있도록 한다.
신규한 모듈(10)이 도 3b에서 아래로부터 관점에서 볼 수 있으며, 도 3c에서 동력 모듈을 위해 오버몰딩하지 않은 것으로 볼 수 있다. 상기 모듈은 바람직하게는, 구성요소를 위한 보호 겔을 보호하기 위해 모듈에 대한 플라스틱 커버용 고정 클립(125)을 포함한다는 것을 도 3b를 통해 인식해야 한다. 이러한 고정 클립은 예를 들어, 커버의 접합 또는 초음파 용접으로 대체될 수 있다.
도 3d는 제어/여기 모듈(30, 40)에 대한 변형예를 나타낸다.
제어 및 여기 기능을 위한 단일 모듈로 인해 크기 관점에서 절약이 가능하다는 것을 이해해야 한다.
도 3e는 본 변형예의 "와이어-바운딩" 고정배선 연결부를 나타낸다. 여기부와 제어부 사이에서의 신호 전송을 가능하게 하는 "와이어-바운딩" 고정배선 연결부에 의해 생성되는 제어 세라믹 및 여기 세라믹(기판) 사이의 상호연결부가 존재한다는 것을 인식해야 한다.
앞서 설명된 2개의 실시예에서, 바람직하게는, 상기 동력 트랙(103, 104)의 말단부는 평평하고, 상기 모듈의 바닥면과 동일 평면을 이룬다. 따라서, 이러한 구성은 투명성에 의해 모듈의 트랙의 말단부 상에 동력판(이하 상세하게 설명됨)의 트랙을 용접할 수 있도록 하는 장점을 갖는다.
도 4a에 도시된 비제한적인 제 3 실시예에서, 전자 모듈(10)은 그 자신은 장치의 후방 베어링에 고정되는 방산기에 고정되도록 구성된다.
이는 다음과 같은 사항에 있어서, 제 2 실시예와 상이하다.
- 상 트랙(105)의 말단부(105z)는 모듈의 바닥면에 직교하고, 모듈의 하우징(101) 및 그 플라스틱 커버를 지나 돌출하고, 상방으로 연장한다. 따라서, 이는 축선 방향 용접을 가능하게 하고, 제조업자의 엔진이 무엇인가에 상관없이 교류 발전 시동기를 엔진 상에 고정하는 러그에 의해 상호 간섭받는 것을 방지하며, 이는 용접 공구로의 접근을 용이하게 한다.
- 양의 트랙[103(B+)]의 말단부는 동력판으로 축선방향의 레이저 용접이나 전극에 의한 축선 방향 전기 용접을 허용하는 접힘 설형부이다. 이는 모듈의 하우징(101)에 대해 축선 방향 상방으로 연장하고, 상기 전극에 결합하기 위해 하우징을 지나 돌출하며, 즉 모듈의 바닥면에 직교하며, 설형부는 방산기를 지나 돌출한다. 이는 동력 상호연결 편(21)를 아래로부터 상기 모듈에 연결시킬 수 있도록 한다.
- 음의 트랙[103(B-)]의 말단부는 설형부가 아니라, 전기 연결부를 오리피스(115)에 대응하는 스크루(1150) 및 트랙(B-)을 통해 방산기(80)로 허용하는 중공식 원통형 금속 인서트이며, 상기 스크루는 상기 인서트 상에서 상기 트랙을 가압할 수 있도록하며, 이에 따라 모듈의 접지를 실행하도록 상기 방산기 상에서 트랙 플러스 인서트를 가압하도록 하며, 상기 방산기는 이하 상세하게 설명되는 바와 같이 접지된다.
- 바닥면 상에 위치되는 위치설정 핀(109)은 상이하게 배치된다.
제 1 핀(109a)은 신호 설형부(106)에 가능한 가까이에 배치되며, 바람직하게는 중앙에 중심 설정되어, 제 2 핀(109b)과 대응하는 방산기 베어링의 오리피스(609b)(이하 상세하게 설명됨) 사이에 존재하는 소정의 간극에 대해 상기 설형부의 위치 설정 공차를 감소시킨다. 이러한 방식에 있어서, 방산기에 대한 설형부의 위치설정 상의 에러는 감소된다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 제 1 핀(109a)은 2개의 말단부 신호 설형부(106a)의 중앙에 위치된다. 제 1 핀(109a)은 축선(X-Y)을 따라 모듈을 위치시키는 역할을 하며, 제 2 핀(109b)은 회전과 관련하여 모듈을 배향시키는 역할을 하고, 설형부(106a)로부터 가장 멀리 이격되어 있다는 것을 이해해야 한다.
- 보호 핀(107) 중 하나는 신호판의 지지체를 수용할 수 있도록 하기 위해 일종의 지지부(119)가 존재하도록, 더욱 모듈의 외부를 향해 위치된다. 핀(107)은 모듈의 제조 및 장치상의 조립 공정 사이에서 신호 설형부(106)가 만곡되는 것을 방지하고, 신호 상호연결 편(이하 설명됨)를 위한 예비 안내부로서의 역할을 한다.
또한, 본 제 3 실시예에 따른 모듈(10)은,
- 고정 오리피스(115)를 포함하고, 모듈의 접지를 가능하게 하는 인서트(120)로서, 상기 오리피스는 예를 들어, 스크루(1150)에 의해 상기 모듈을 방산기에 고정하는, 상기 인서트와,
- 전위(B+; 동력 상호연결 편의 동력 트랙)와 전위(B-; 방산기 질량) 사이에서 단락을 방지하는 트랙[103(B+)]의 말단부의 전기 보호 수단(126)을 더 포함한다.
제 3 실시예에 따라 동력 모듈(20)의 오버몰딩을 하지 않은 도면이 도 4c에 도시된다.
"와이어 바운딩" 고정 배선 연결부를 갖춘 도면이 도 4e에 도시된다.
바람직하게는, 각 동력 모듈(20)은 낮은 저항 및 낮은 열전도율의 플레이 트(1022), 바람직하게는 알루미늄(방산기와 동일한 저항)이나 구리로 만들어진 플레이트를 포함한다.
따라서,
- 금속 트랙에 용접되는 전자 구성요소(102)와,
- 모듈의 하우징의 바닥면 상에서 볼 수 있으며, 예를 들어 유리-볼 접착제와 같은 전기 절연 및 열 전도성 접착제에 의해 상기 플레이트(1022)에 결합되는 금속 트랙으로서, 상기 접착제는 서로로부터 상기 트랙을 전기 절연시키고, 트랙을 외부에 대해 전기 절연시키는, 사기 금속 트랙과,
- 방산기 상에 위치되는 플레이트(1022)가 존재한다.
상기 플레이트(1022)는 도 4d[도 4c에 있어서 축선(A-A)을 따른 단면으로 표시]에 도시된다. 이러한 플레이트는 가시적 트랙의 관점에서 다른 제어 또는 여기 모듈에 동일한 방식으로 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
따라서, 상기 플레이트는 방산기 또는 방산기 베어링 상의 조립에 앞서, 독립적으로 각각의 모듈의 전기 절연을 시험해 볼 수 있도록 한다. 따라서, 만약, 절연 접착제의 오용에 의해 단락의 문제가 발생한다면, 이러한 플레이트(1022)는 방산기에 장착되는 모듈 전체의 스크래핑(scrapping)을 회피한다. 문제를 내포하는 모듈만이 방산기에 조립되기 이전에 배치될 것이다.
본 제 3 실시예의 변형예에 따라, 모듈(10)은 도 5a에 도시된 바와 같이,
- 신호 커넥터(116)와,
- 브러시 홀더(50)의 2개의 트랙(+EX, -EX)과 상기 모듈(10) 사이의 전기적 접촉을 제공하는 스크루(117a)와,
- 방산기 상에의 기계적 유지를 제공하고, 커넥터(116)의 기계적인 힘을 극복할 수 있도록 하는 스크루(117c)를 포함한다.
보다 구체적으로는, 상기 커넥터(116)와 스크루(117a)를 포함하는 제어/여기 모듈 또는 제어 모듈(30)이다. 본원의 브러시 홀더가 상기 모듈(30)과 단일 피스인 것을 이해해야 한다. 사실상, 모듈과 함께 성형된다.
상기 신호 커넥터(116)의 존재는 다음의 장점을 갖는다.
- 제 1 실시예와 비교하여, 커버와 모듈 사이의 전기적 연결을 실행하는 것을 가능하게 하여 용접을 제거하는 것.
- 용접 및 불투수성의 문제 방지.
- 제조 공정에 있어서의 시간 절약.
따라서, 제 1 또는 제 2 실시예와 같이 외부 설형부(106c)가 더 이상 존재하지 않으며, 이는 이하 계속 설명되는 바와 같이 트랙(커버 내의 트랙)의 재료를 절감할 수 있도록 한다.
도 5b는 제 3 실시예에 따른 제어 모듈(30)을 아래로부터 본 도면이다.
도시된 바와 같이, 제 1 위치 설정 핀(109a)은 방산기와 관련하여 설형부의 위치 설정상의 에러를 제한하기 위해, 2개의 일련의 신호 설형부(106a, 106b)에 가능한 근접하여 있다.
또한, 다음의 구성요소, 즉
- 스크루(1150)에 의해 고정되는 금속판(121)으로서, 바람직하게는 알루미늄 이며, 이에 따라 상기 스크루(1150)를 통해 방산기 질량에 연결되고, 전자 구성요소가 일체화되는 세라믹 유형의 기판(123)을 포함하는, 상기 금속판(121)과,
- 전기 장치의 고정자의 위치를 제공하는 위치 센서(122)를 더 볼 수 있다.
도 5c는 오버몰딩, 커넥터(116) 및 브러시 홀더(50)가 없는 제어/여기 모듈을 위에서부터 본 도면이다. 도 5d는 아래로부터 본 도면이다.
도 5e는 특히 이하의 구성요소를 볼 수 있는 것으로, 제어/여기 모듈의 트랙의 예비 몰딩 및 오버몰딩 없는 제 1 도이다.
- 상기 장치를 제어하기 위한 전자 구성요소를 포함하는 제어 세라믹(123).
- 브러시 홀더(50)를 통해 상기 장치의 여기를 위한 전자 구성요소를 포함하는 여기부(124).
상기 모듈의 트랙은 또한 예비 몰딩 및 플라스틱 오버몰딩 없는 것으로 아래로부터 본 도면을 이하의 도 5f에서 볼 수 있다.
예비 몰딩은 오버몰딩 이전에 실행되는 작업이며, 예를 들어 신호 설형부(106)와 같은 위치 내에 소정의 요소를 유지할 수 있도록 하는 것임을 이해해야 한다.
모든 실시예에 있어서, 전자 구성요소, 특히 MOS 트랜지스터는 동력 연결부, 즉 본 예에서는 양의 트랙(103) 및 상 트랙(105) 상에 장착된다.
바람직하게는, 전술된 모든 실시예에서, 모듈의 동력 트랙은 모듈의 바닥면 상에서 볼 수 있다. 따라서, 하우징(101)의 플라스틱 부분에 접착제로 방산기 또는 방산기 베어링으로부터 그들을 전기적으로 분리시킬 수 있다. 하우징(101)의 플라스틱의 위치에 대한 접착제의 사용은 모듈 아래의 두께를 보다 작게 할 수 있으며(비 제한적인 예로서, 대략 0.2mm), 방산기 또는 방산기 베어링 내에서 보다 우수한 방산을 가능하도록 플라스틱보다 더 낮은 열 저항을 갖도록 할 수 있다.
전술된 모든 실시예에서, 필요하다면 신호 커넥터(116)가 제어 모듈 또는 제어/여기 모듈 내에 포함되거나 포함되지 않을 수 있다는 것을 이해해야 한다. 만약, 포함되지 않는다면, 신호 커넥터는 커버 내에 있을 것이다.
전술된 모든 실시예에 따른 전자 모듈은 다음의 추가적인 장점을 갖는다는 것을 이해해야 한다.
- 전자 모듈은 크기를 감소시키기 위해 이른바 포장된 표준 구성요소를 대신하여 전자 구성요소용 베어 칩을 사용한다.
- 전자 모듈은 구동기로 불리는 MOS 트랜지스터를 제어하기 위한 요소를 포함한다.
- 모듈은 방산기 또는 방산기 베어링 상에 완전히 일체화되도록 구성되어,
· 회전자의 축이 도입되는 베어링의 축선을 차단하지 않으며,
· 방산기로 축선 방향 냉각이 존재한다(일체형 아님)
· 동력 및 신호 트랙의 모든 말단부는 방산기 또는 방산기 베어링의 원주 외부에 존재하며, 이는 이들이 원주 내에 있는 경우와 달리, 연결부의 형성을 용이하게 하여, 접속 가능하게 하며, 상기 말단부용 내부보다 외경 상에 이용 가능한 보다 큰 공간을 제공한다.
- 모듈은 바람직하게는 단일 상으로 구성되어,
· 모듈의 후크는 고정자 상의 자연 출구 맞은편에 있다.
· 상마다 하나의 모듈이 있다. 따라서, 방산기 또는 방산기 베어링 상에 이용 가능한 공간에 대한 적응은 3상 트랙을 포함하는 단일 모듈에 비해 보다 용이하며, 이는 최적의 방법이다.
- 모듈의 형성은 동력, 제어 및 여기 모듈이 동일한 구조체를 갖도록 할 수 있다.
- 트랜지스터 중 하나의 용접 불량의 경우에, 고정자의 3상용 단일 모듈에 비해 과도한 파편을 회피한다.
모든 동력 모듈(20), 제어 모듈(30) 및 여기 모듈(40) 또는 제어/여기 모듈(30/40)에 대한 단일 오버몰딩을 제공하는 것 역시 가능하다.
이 때, 동력, 제어 및 여기를 포함할 단일 모듈이 있을 것이며, 상기 모듈은 3상 트랙을 포함한다.
다른 요소
전자 모듈(10)은 다음의 요소와 통합된다.
- 방산기 베어링(60)(베어링에 통합된 방산기, 즉 상기 베어링과 단일 피스), 또는 방산기(80)(베어링이 일체화되지 않은 방산기, 즉 베어링에 부착),
- 단일 상호연결 편(22),
- 동력 상호연결 편(21), 및
- 커버(70)
이러한 요소가 이하 설명된다.
방산기 베어링
방산기 베어링의 기능은 전자 모듈로부터 열을 방출하는 것이다.
도 6에 도시된 후방 방산기 베어링(60)은 비제한적인 제 1 실시예에 따라,
- 상기 베어링 상에 상기 모듈을 위치시키기 위한, 복수, 바람직하게는 모듈 당 2개(609a, 609b)의 위치설정 오리피스로서, 동일 직경 상에 위치되는, 즉 도시된 예에서 10개가 위치되는, 상기 오리피스와,
- 동력판이 위치될 각각의 모듈의 3개의 고정 스터드를 수용하기 위한 복수, 즉 도시된 예에서 15개의 고정 오리피스(608)와,
- 핀(606)을 포함하는 공기 입구(601)와,
- 핀(606)을 포함하는 공기 출구(602)와,
- 회전식 전기 장치의 회전자 축에 대해 복수의 홈(603), 회전자 위치를 알려줄 수 있는 홀 효과 센서에 대한 홈(604) 및 브러시 홀더(50)에 대한 홈(605)와,
- 단일 플레이트를 위치설정하기 위한 위치 설정 오리피스(610)로서, 본 예에서는 방산기 베어링의 직경의 각 측면 상에 분포된 2개의 오리피스(610a, 610b)로, 상기 오리피스 중 하나는 방산기 베어링에 대한 참조 제어이며, 기존의 오리피스가 사용되는, 상기 오리피스(610)를 포함한다.
도 6은 다양한 모듈의 위치를 도시한다는 것을 이해해야 한다. 따라서, P, c 및 E로 표시된 위치는 각각 3상 동력 모듈(20), 제어 모듈(30) 및 최종적으로 여기 모듈(40)을 수용한다.
도 7에 도시된 비제한적인 바람직한 실시예에 따라, 방산기 베어링(60)은,
- 신호 플레이트를 고정하는 4개의 스터드를 수용하기 위한, 복수의 고정 오리피스로서, 본 예에서는 4개(681, 682, 683, 684)인, 상기 복수의 고정 오리피스와,
- 브러시 홀더(50)의 고정 스크루를 수용하기 위한 고정 오리피스(685)로서, 동력 플레이트의 트랙(B+)의 단면의 감소를 방지하도록 스터드가 존재하지 않는, 상기 고정 오리피스와,
제 1 실시예와 동일한 다음의 요소, 즉
· 핀(66)을 포함하는 입구(601),
· 핀(606)을 포함하는 출구(602),
· 다양한 홈(603, 604, 605), 및
· 신호 플레이트용 위치설정 오리피스(610a 610b)를 포함한다.
제어 및 여기 기능은 단일 제어/여기 모듈내에 결합된다는 것을 이해해야 한다. 또한, 도 7에 도시된 제어/여기 모듈 및 동력 모듈(20)의 각각의 위치(C/E, P)가 인지될 것이다.
또한, 당업자에게 공지된 바와 같이, 핀(606)은 전술된 방산기 베어링의 2개의 실시예에 대한 액상 냉각 회로로 대체될 수 있음을 이해할 것이다.
방산기
방산기의 기능은 전자 모듈로부터 열을 방출시키는 것이다.
도 8a의 평면도에 도시된 바와 같이 방산기(80)는 회전식 장치의 후방 베어링에 독립적이다.
방산기는 비제한적인 바람직한 실시예에 따라,
- 바람직하게는 캐스트 알루미늄으로 제조되는 베이스 플레이트(801)와,
- 단일 플레이트의 고정 스터드를 수용하기 위한, 상기 장치의 후방 베어링 상의 고정 오리피스(806)로서, 본 예에서는 4개의 상기 고정 오리피스와,
- 너트에 의해 동력 상호연결 플레이트를 통해 지면과 상기 방산기를 연결하기 위한 전기 접속 오리피스(805)와,
- 인서트를 통해 상기 방산기 접지에 연결하는 것으로, 상기 모듈을 고정하기 위한, 본 예에서는 4개인 고정 오리피스(804)와,
- 인서트를 통해 제어/여기 모듈의 단일 커넥터를 고정하기 위한 고정 오리피스(807)와,
- 방산기의 직경의 각각의 측면 상에 분포되는 것으로, 본 예에서는 2개인, 동력 플레이트(21)를 위치 설정하기 위한 기계적 위치설정 오리피스(808)와,
- 동력 상호연결 편의 양의 트랙(B+)을 위한 것으로, 본 예에서는 3개인, 동력 보호 수단을 수용하기 위한 원주 상의 홈(809)과,
- 모듈을 위한 것으로, 본 예에서는 모듈당 2개, 즉 8개인 위치 설정 오리피스(810)와,
- 방산기의 직경의 각각의 측면 상에 분포되는 것으로, 본 예에서는 2개인, 단일 플레이트(22)를 위치 설정하기 위한 기계적 위치 설정 오리피스(811)와,
- 이하 상세하게 설명될 동력 플레이트의 상 하우징을 수용하기 위한 홈(812)으로서, 본 예에서는 3개가 존재하는, 상기 홈(812)과,
- 각각 브러시 홀더, 위치 센서 및 회전자 축을 수용하기 위한 홈(815, 816, 817)을 포함한다.
제어/여기 모듈 및 동력 모듈(20) 각각의 위치(C/E, P)가 인지될 것이다.
도 8b는 방산기의 평면도이다.
방산기는 또한 다음의 구성을 포함하는 것을 볼 수 있다.
- 동력 모듈(20)의 열 방산을 실질적으로 증가시키기 위한 냉각 핀(802)의 블럭으로서, 베이스 플레이트(801)의 사용의 위치의 바닥면 상에 위치되는, 상기 핀의 블럭,
- 엔진 진동을 견딜 수 있는 동력 상호연결 편용 힘 지지체를 수용하기 위한 지지 영역(814),
- 상기 장치의 내부를 향해 장치의 반경 방향 입구로부터 공기를 안내하여, 방산기 상의 공기 정체를 방지하는 돌출부(813). 축선 방향 공기의 경우에도 적용된다. 상기 장치의 내부를 향해 안내된다. 이 레벨에서 핀은 상기 돌출부(813)를 통해 지난다는 것을 인지해야 한다. 돌출부의 단면(X-X)은 도 8c에서 볼 수 있다.
또한, 베이스 플레이트(801)는 먼저, 동력 상호연결 플레이트와 모듈 사이의 샌드위치 및 신호 상호연결 플레이트로 조립될 수 있도록, 다음으로 전기 장치의 냉각 공기용 대형 통로를 중앙에 남겨두도록 구성된다.
도 8d에 표시된 바와 같이, 공기의 제 1 유동은 이러한 방식으로 축선적으로(FA) 상기 장치로 진입할 것이다. 이는 공기의 속도를 증가시켜, 반경 방향 유동에 비해 압력 강하를 감소시키는 장점을 갖는다(전술된 방산기 베어링의 제 1 및 제 2 실시예의 경우).
이러한 방식으로, 방산기 베어링의 출력과 입력 사이에서 상기 장치에 의해 가열되는 공기의 루핑(looping)은 회피되며(축선 방향으로 진입되는 공기에 대해), 따라서 상기 장치 내로의 재분사 고온 공기가 회피된다.
보다 구체적으로, 공기가 회전자 축 주위로 지나도록 하여 회전자 축, 보다 정확하게는 축 컬렉터 프로텍터의 직경보다 크게 되도록 구성되는 것은 공간(817)이다.
이러한 방식에 있어서, 종래의 교류 발전기에 적용되는 표준 냉각이 착수된다.
또한, 축선 방향 기류는 핀을 갖는 방산기 레벨의 바닥면 상에서 어떠한 정체 공기도 존재하지 않도록 방산기의 돌출부(813)의 제 1 경사(813P1)에 의해 안내된다.
또한, 전술된 방산기의 위치 설정에 의해, 방산기(80)와 동력 상호연결 편(21) 사이의 반경 방향인 제 2 기류도 존재한다. 이는 또한 도 8d에서 볼 수 있을 것이다. 이러한 반경 방향 공기(FR)는 방산기를 통해 진입하고, 베어링 내의 개구(606)를 통해 유출된다. 이러한 반경 방향 기류는 공기의 출력을 증대시키고, 이에 따라 상기 장치의 냉각을 개선하여, 축선 방향 기류만이 존재한다면, 보다 효율적일 것이다.
또한, 핀과 동등하게 위치되는 돌출부(813)에 의해, 이러한 반경 방향 기류는 정체하지 않게 되는데, 이는 상기 기류가 상기 돌출부(813)의 제 2 경사(813P2) 에 의해 상기 장치의 내부를 향해 안내되기 때문이다.
이러한 반경 방향(FR) 및 축선 방향(FA) 기류는 상기 장치의 팬에 의해 가속화되며, 이러한 팬은 특히, 전술된 방산기의 배열체로 인해 장치 플러스 전자부품의 보다 우수한 냉각을 제공하게 된다.
신호 상호연결 플레이트
신호 상호연결 플레이트(22)는 모듈의 기능 및 회전식 전기 장치의 보정 기능을 위해 필요한 다양한 신호를 전달하게 된다. 이러한 신호는 예를 들어 다음과 같은 것들이 있다.
- 전기 장치, 예를 들어 모터 또는 발전기의 작동 모드에 대한 신호.
- 모듈의 온도를 나타내는 신호.
- 모듈 상에 감지되는 장애를 돌려보내는 신호.
- MOSs 등의 스위치에 대한 제어 신호.
이들 신호는 동력 모듈(20)과 제어 모듈(30) 사이에서 전달된다.
도 9a 내지 도 9c는 신호 상호연결 편(22)의 비제한적인 제 1 실시예를 도시한다.
이는,
- 절연 물질, 바람직하게는 플라스틱으로 제조되고 금속 신호 트랙(TS) 상에 성형되는 바람직하게는 실질적으로 원통형인 베이스 플레이트(220)와,
- 재료의 측면에서 상기 플레이트를 경감시키기 위한 중앙 홈(223)과,
- 금속 트랙(TS)을 가시화하기 위한 홈(221a)으로서, 본 예에서는 5개인 상 호연결 오리피스(2210)를 포함하고, 그 축선은 상기 플레이트의 표면에 직교하는 평면(P2)에 배치되고, 실질적으로 회전자의 회전 축선(AX)을 지나며, 상기 오리피스는 전기적으로 연결될 목적으로 전자 모듈의 신호 설형부(106)를 수용하는, 상기 홈(221a)과,
- 금속 트랙(TS)을 가시화하기 위한 연결 홈(221b)으로서, 상기 트랙은 상기 플레에트(22)의 외주에 배치되는 상호연결 오리피스(2211)를 포함하고, 본원에서는 3개인 상기 오리피스는 제어 모듈의 신호 설형부(106)를 수용하는, 상기 연결 홈(221b)과,
전자 모듈의 3개의 유지 스터드(113) 중 하나에 삽입되고, 고정 너트를 수용하는 고정 러그(222)로서, 상기 고정 러그는 스터드에 의해 모듈 상에 상기 신호 상호연결 플레이트(22)를 유지하고, 제 1 러그(222a)는 상기 플레이트의 외경 상에 배치되고, 상기 플레이트를 지나 돌출되며, 제 2 러그(222b)는 상기 플레이트의 내경 상에 배치되고, 상기 플레이트의 진동을 완화시키는, 상기 고정 러그(222)를 포함한다.
홈(221a, 221b)은 예를 들어, 수지에 의해 외부 환경에 대해 보호될 수 있음을 이해해야 한다.
또한, 오버몰딩(220)은 도 9b에 도시된 바와 같이 금속 트랙(TS)의 오리피스 맞은편의 오리피스(2210z, 2211z)를 포함한다.
신호 플레이트(22)는,
- 도 9b에 도시된 바와 같이 본 예에서는 2개인, 방산기 베어링(60) 상의 조 립을 위한 위치 설정 핀(224)과,
- 상기 플레이트의 형상 및 모듈의 설형부(106)의 위치에 적용하도록 구성되는 금속 신호 트랙(TS)으로서, 도 9c에 도시된 바와 같이 상호연결 오리피스(2210, 2211)를 포함하며, 바람직하게는 동이한 평면에 존재하고, 바람직하게는 회전자의 회전축에 대해 실질적으로 동심인 원의 원호의 형태로 구성되는, 상기 금속 트랙을 더 포함한다.
도 10a 내지 도 10c는 신호 상호연결 편(22)의 바람직한 제 2 실시예를 도시한다.
신호 상호연결 플레이트(22)는,
- 제 1 모드의 고정 러그 대신에, 방산기 베어링에 대해 모듈을 가압하기 위한 지지체(225)로서, 본 예에서 총 9개로 각각의 모듈 상에 3개의 지지점이 존재하는, 제 1 지지체(225a) 및 제 2 지지체(225b)이 각각 상기 플레이트의 외주 또는 내주 상에 위치되는, 상기 지지체과,
- 모듈 당 3개의 홈을 대신하여, 방산기 베어링(60)에의 고정을 위해, 3개의 스터드(226g)를 수용하는 3개의 지지 인서트(226)와,
- 방산기 베어링에 상기 플레이트를 고정하기 위한 스크루(226v)를 수용하기 위한 금속 인서트(226)로서, 상기 스크루는 동력 상호연결 편(21)(이하 설명됨)의 양의 동력 트랙(B+)의 단면의 감소를 방지하는, 상기 금속 인서트를 포함한다.
이러한 4개의 인서트는 또한 오버몰딩 플라스틱의 흐름을 방지한다. 따라서, 이는 제 1 실시예에 대해 그들을 사용하는 것을 가능하게 할 것이다.
플레이트(22)는,
- 동력 상호연결 편(21)를 고정하고, 고정 클립(218)을 수용하기 위한 것으로, 본 예에서는 2개인 적어도 하나의 고정 하우징(227)과,
- 브러시 홀더를 수용하기 위한 추가의 중앙 홈(228)을 포함한다.
본 모드의 제 1 변형 실시예에 있어서, 플레이트는 상기 설형부 사이의 단락, 특히 염분 분사로 인한 단락을 방지하기 위해 신호 설형부(106)용 분리기(229)를 더 포함한다. 이러한 방식에서, 설형부 사이의 전기 경로의 길이는 증가된다.
또 다른 변형예에서, 상기 플레이트는 소정의 분리기를 구비하지 않는다. 이때, 상기 설형부를 서로 분리시키기 위해, 모듈 자체 상에서 상기 설형부(106)를 둘러싸는 밀봉부가 제공된다. 결과적으로, 신호 플레이트(22)가 이러한 밀봉부가 가압할 것이다.
이러한 2개의 변형예가 전술된 전자 모듈의 2개의 실시예 및 이하 설명될 제 3 실시예에 적용된다는 것을 이해해야 한다.
도 10c에 있어서, 신호 플레이트(22)의 동심적 금속 트랙을 볼 수 있다. 상기 금속 트랙은 모듈의 설형부(106)의 위치 및 바람직하게는 상기 플레이트의 형상에 적합하도록, 그리고 4개의 인서트(226) 주위를 지나도록 구성된다. 그들은 바람직하게는 회전자 회전 축선에 대해 본질적으로 동심인 원의 원호 형태로 구성된다.
비제한적으로, 지지체(225)은 원통형 형상임을 인지해야 한다. 이러한 형상은 예리한 에지(2250)를 갖는다.
또한, 본 제 2 실시예에 따른 상호연결 플레이트(22)는 제 1 모드에 따른 플레이트와 동일한 이하의 요소를 갖는다는 것을 인지해야 한다.
- 베이스 플레이트(220),
- 홈(221a, 221b),
- 회전자 축을 수용하기 위한 중앙 홈(223),
- 위치 설정 핀(224), 및
- 오리피스(2210, 2211)를 구비한 금속 트랙(TS).
전술된 제 1 및 제 2 실시예에 대해, 신호 트랙은 바람직하게는 동력 단자(이하 상세하게 설명됨)가 제공되는 직경 내에 구성된다는 것을 인지해야 한다. 이는 동력 플레이트(21)(이하 설명됨)가 신호 플레이트(22)의 상단에 고정될 수 있도록 한다. 따라서, 조립이 용이하게 되고, 상기 신호 트랙은 동력 트랙과 간섭하지 않게 된다.
도 11a 내지 도 11d는 신호 상호연결 편(22)의 비 제한적인 제 3 실시예를 도시한다.
이는 다음의 면에서 제 2 실시예와 상이하다.
- 제 3 실시예는 본 예에서, 동력 플레이트(21)가 이하 상세하게 설명되는 바와 같이 신호 플레이트(22) 아래에 위치되기 때문에, 동력 상호연결 편(21)를 위치설정하기 위한 소정의 고정 하우징(227)을 구비하지 않는다.
- 지지체(225a, 225b)은 상이한 형상을 갖는다. 이들은 예리한 에지를 포함하지 않는데, 이는 예리한 에지 상에 집중되는 것으로 플라스틱에 의해 진행되는 응력을 방지하게 된다. 이러한 방식으로, 상기 지지체의 파단의 위험을 감소시킨다.
상기 신호 플레이트(32)는,
- 상기 모듈 상에 상기 플레이트를 위치설정하기 위한 공동화된 돌기부(230)를 포함하며, 상기 돌기부는 본 예에서는 2개이다. 이들은 공정 조립 동안, 특히 예비-안내를 위해 제공된다. 따라서, 이들은 방산기(80)에서 상기 플레이트(22)의 위치설정 핀(224)을 고정할 수 있도록 한다. 따라서, 이는 신호 설형부(106)의 조립 전에 신호 플레이트(22)를 위치설정하는 것이 가능하다.
- 여과 캐패시터를 수용하기 위한 하우징(231)을 포함하며, 이들 하우징은 전자 모듈에 연결될 것이다. 하우징은 상기 캐패시터에 대한 우수한 기계적 강도를 제공한다. 수지가 상기 하우징 상에 도포될 것이다.
또한, 본 제 3 실시예에 따른 상호연결 플레이트(22)는 제 2 실시예에 따른 플레이트와 동일한 이하의 요소를 구비함을 인지해야 한다.
- 베이스 플레이트(220),
- 홈(221a, 221b),
- 중앙 홈(223),
- 브러시 홀더용 홈(228),
- 4개의 인서트(226),
- 위치설정 핀(224), 및
- 오리피스(2210, 2211)를 구비한 금속 트랙(TS).
본 예의 제 1 변형예에 따라, 오리피스(2210, 2211)는 상기 오리피스와 이에 대응하는 신호 설형부(106) 사이에서 틴 용접(tin weld)을 실행하도록 구성된다. 따라서, 이들은 아래로부터 본 도면으로 도 11a 및 도 11b에 도시된 것과 같은 경사를 갖는 구멍이다.
본 예의 제 2 변형예에 따라, 오리피스(2210, 2211)는 상기 오리피스와 이에 대응하는 신호 설형부(106) 사이에서 레이저 용접을 실행하도록 구성된다. 따라서, 이들은 도 11c에서 도시된 바와 같이 마이크로-설형부로 접히게 된다.
도 11d에 있어서, 신호 플레이트(22)의 금속 트랙을 볼 수 있다. 상기 금속 트랙은 모듈의 설형부(106)의 위치를 설정하도록, 그리고 바람직하게는 상기 플레이트의 형상을 설정하도록 구성되며, 또한 추가로 4개의 인서트(226) 주위를 지나도록 구성된다. 이들은 바람직하게는 회전자 회전축에 대해 본질적으로 동심인 원의 원호의 형태로 구성된다.
따라서, 신호 기능을 수행하기 위한 전자 카드와 달리, 이러한 신호 플레이트는 다음과 같은 장점을 갖는다.
- 고온을 견디지 못하는 구리 트랙으로서 폴리머 절연체를 갖는 상기 구리 트랙으로 구성된 종래의 PCB 전자 카드와 달리, 고온, 예를 들어, 260℃에 견딤,
- 전자 모듈(10) 위에 중심설정될 수 있음,
- 반드시 구리로 제조될 필요가 없는 금속 트랙을 포함함. 이는 이러한 트랙에 의해 운반되는 상대적으로 저동력에 대해, 낮은 전기 저항을 갖는 물질이 반드시 필요한 것을 아니기 때문이며, 따라서 상기 트랙은 비제한적으로, 예를 들어 강으로 제조될 수 있음,
- 모듈에 가능한 가까이 있으며, 이는 과도하게 긴 모듈용 신호 설형부를 갖는 것을 방지하여, 플러그 인(plugging in)의 문제를 방지함,
- 중첩되지 않는 금속 트랙에 의해, 트랙 절단은 일도에 이루어지고, 플레이트의 정교한 두께가 얻어지며, 이에 따라 상기 장치의 전체 축방향 크기를 절감하게 되고, 신호 상호연결 플레이트의 제조를 용이하게 함.
자연적으로, 전술된 모든 실시예에서, 상호연결 오리피스(2210, 2211) 대신에, 예를 들어 접힌 설형부와 같은 다른 상호연결 수단이 제공될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
동력 상호연결 플레이트
동력 상호연결 플레이트(21)는 외측(특히 차량 배터리)으로부터 전자 모듈(20, 30, 40) 사이에서 동력을 분배할 수 있도록 한다.
이러한 피스는 전자 모듈에 독립적이며, 이는 각각의 모듈에 독립적으로 전류를 공급할 수 있도록 하여, 전체 모듈에 있어서 하나의 모듈에 대해 통과하는 전류와 관련하여 모듈이 가열되는 것이 방지된다. 따라서, 이러한 피스의 구성 및 관련 모듈에 따라, 3개의 동력 모듈 사이에는 전류의 유동이 존재하지 않는다.
가장 단순한 경우에 있어서, 상호연결 편(21)는 전기 절연 물질, 바람직하게는 플라스틱으로 제조되는 플레이트의 형태이다.
도 12a 내지 도 12c에 도시된 비제한적인 제 1 실시예에 있어서, 상호연결 편은,
- 재료에 있어서 상기 플레이트를 경감시키기 위한 중앙 홈(210)과,
- 동력 상호연결 트랙[211(-BATT), 212(+BATT)]과,
- 각각의 동력 트랙(211, 212)으로부터 유출되는 음의 동력 단자(2110) 및
양의 동력 단자(2120)과,
- 상기 상호연결 트랙(211, 212) 상의 플라스틱 오버몰딩(213)과,
- 제 1 홈(214a)과,
- 제 2 홈(214b)과,
- 고정 러그(215)를 포함한다.
동력 상호연결 플레이트의 요소는 이하 상세하게 설명된다.
· 동력 상호연결 트랙(211, 212)은 플레이트의 적어도 하나의 면에 배치된다. 이들은 동력 플레이트(21)의 플라스틱 재료로 오버몰딩되는 바람직하게는 구리인 저 저항을 갖는 금속으로 제조된다.
그들은 플라스틱 플레이트에 클립핑되거나, 접착 결합되거나, 다른 적합한 방법으로 고정되는 편평한 스트립의 형태로 생성된다.
바람직한 실시예에 따라, 트랙(211, 212)은 상호배치되고[트랙(211)은 트랙(212)에 의해 둘러싸여짐], 동심으로 동이한 평면 상에 존재한다. 이러한 경우에, 음의 동력 단자(2110)는 양의 상호연결 트랙(212)(+BATT)와 간섭하지 않도록 접힌다. 이러한 방식에 있어서, 외부와 상기 장치의 연결을 이루는 소비자 커넥터의 요구에 따라 커버를 배향하기 위해, 홈(214a, 214b)의 위치를 최적화하는 것이 가능하다. 상기 트랙(211, 212)은 이러한 커버의 트랙과의 전기적 연결을 허용하 도록 겹쳐지지 않으며, 상기 영역은 홈(214a, 214b)를 포함한다.
제 2 실시예에 따라, 트랙(211, 212)은 서로 중첩될 수 있다. 이는 반경 방향 크기에 유리하다.
결국, 동력 상호연결 트랙(211, 212) 각각은 상기 트랙을 몰드의 x, y에 대해 위치시킬 수 있는 구멍(217a, 217b)을 포함하며, 이는 플라스틱 오버몰딩(213)을 실행하는 것을 가능하게 한다.
· 동력 상호연결 트랙(211, 212)은 각각 L자 형상의 음의 동력 단자(2110)(-BATT) 및 양의 단자(2120)(+BATT)를 구비한다. 상기 단자는 상기 피스(21)의 외주를 향해 반경 방향으로 연장한다. 이러한 단자는 만곡된 자유 단부를 갖는다. 단자(2110, 2120)의 정확한 치수 및 위치는, 상기 단자가 예를 들어 용접, 브레이징 또는 용접-브레이징에 의해 상기 트랙에 연결될 수 있도록 하기 위해, 상기 모듈 각각의 트랙(104, 103)의 말단부 위에 위치될 수 있도록 결정된다. 따라서, 외경 상의 동력 단자(벤딩에 의해 만곡된 말단부를 갖고 L자 형상인)는 모듈을 갖는 조립체를 용이하게 형성한다. 이러한 단자는 동력이 상기 모듈 각각에 분배되도록, 전자 모듈(10)의 대응하는 트랙(103, 104)과의 전기적 연결을 얻을 수 있도록 한다. 양의 동력 트랙(212)이 음의 상호연결 단자(2110)와 중첩된다는 것을 인지할 것이다.
· 오버몰딩(213)은 바람직하게는 레이저 용접에 의해 커버를 갖는 상호연결 트랙(211)을 배터리에 전기적으로 연결하기 위한 제 1 홈(214a) 및 바람직하게는 레이저 용접에 의해 커버를 갖는 상호연결 트랙(212)을 배터리에 전기적으로 연결 하기 위한 제 2 홈(214b)을 포함한다.
또한, 오버몰딩(213)은 조립 공구가 상기 플레이트를 통해 지날 수 있도록, 그리고 후방 방산기 베어링을 전방 베어링에 조립할 수 있도록 하는 조립 홈(216)을 포함한다.
동력 단자(2110, 2120)의 말단부는 상기 말단부가 모듈의 트랙(104, 103)의 말단부 상에 지지될 수 있도록 오버몰딩되지 않는다는 것을 인지해야 한다. 바람직하게는, 전체 동력 단자 피스는 트랙의 말단부 상의 조립이 용이하도록 오버몰딩되지 않는다. 이는 이러한 조립으로 보다 많이 벤딩될 수 있기 때문이다.
· 러그(215)는 상호연결 플레이트의 외주 위에서 실질적으로 반경 방향으로 연장한다. 러그(215) 각각은, 다양한 모듈 및 그 외 배열체의 다른 요소가 조립될 때, 나사산형 로드 또는 볼트 또는 스터드 또는 그 외 다른 적합한 고정 요소와 같은 고정 수단이 내부를 통과할 수 있는 오리피스가 제공된다.
도 13a 내지 도 13c에 도시된 비제한적인 제 2 실시예에 있어서, 동력 상호연결 플레이트(21)는,
- 추가의 중앙 홈(2101),
- 적어도 하나의 고정 클립(218),
- 고정 스터드를 수용하기 위한 인서트(219a, 219b),
- 기계적 정지부(2112),
- 적어도 하나의 지지핀(2113), 및
- 오리피스(219c)를 포함한다.
동력 상호연결 플레이트의 요소는 이하 상세하게 설명된다.
· 보충적 중앙 홈(2101)은 프로텍터를 갖춘 브러시 홀더의 삽입을 허용한다. 이러한 경우에, 브러시 케이지 프로텍터는 브러시 홀더 상에 조립되는 별도의 피스이며, 브러시 홀더는 제어/여기 모듈에 대해 제거 가능하며, 이는 특히 대체의 관점에서 상기 장치의 유지보수를 용이하게 한다. 즉, 브러시(및 그에 따라 브러시 홀더)는 마모된 경우 교체된다. 따라서, 모든 전자부품(모듈 및 2개의 플레이트)을 교체하는 대신에, 브러시 홀더만 교체될 것이다(만약 전자부품이 결함이 없는 경우).
· 본 예에서는 3개인 고정 클립(218)은 플레이트(21)가 신호 플레이트(22) 상에 기계적으로 고정될 수 있도록 한다.
· 본 예에서 2개인, 유지 스터드를 수용하고 동력 트랙(211, 212)을 커버(70)에 연결하기 위한 인서트(219a, 219b)가 제공된다. 상기 2개의 인서트(219a, 219b)는 오버몰딩(213)이 도 13a에 도시된 바와 같이 상기 트랙 상에서 실행될 수 있도록 상기 동력 트랙으로의 접근을 얻을 수 있도록 한다. 따라서, 이러한 2개의 인서트는 전기적 연결 및 플레이트(1)의 기계적 유지를 허용한다.
· 최종 오리피스(219c)는 스터드에 의한 상기 플레이트(21)의 단독의 기계적 유지를 허용한다.
· 기계적 정지부(2112)는 조립시에 동력 플레이트(21)가 병진 운동하는 것을 방지할 수 있도록 한다. 이는 예를 들어, 제어/여기 모듈 상에 지지된다. 또한, 이러한 정지부는 동력 트랙의 동력 단자(2110, 2120)보다 짧은 길이를 가져, 상기 정지부가 제어 모듈 상에 지지되기 전에, 상기 단자가 대응하는 모듈의 트랙 상에 지지되게 된다. 상기 정지부는 상기 플레이트의 외경 상에 배치되고, 이러한 플레이트를 지나 돌출한다.
· 본 예에서는 2개인 지지핀(2113)은 상기 플레이트(21)가 조립 동안 방산기 베어링 상에 지지될 수 있도록 한다.
플레이트(21)는 제 1 실시예에서 설명된 것과 같은 다음의 구성을 포함한다.
- 중앙 홈(210),
- 동력 트랙(211, 212),
- 음의 동력 단자(2110) 및 양의 동력 단자(2120), 및
- 오버몰딩(213)
오버몰딩(213)은 플라스틱 재료를 가볍게하기 위한 홈(2130)을 포함하며, 상기 홈은 어떠한 접하는 동력 트랙도 존재하지 않기 때문에 가능하다는 것을 인지해야 한다. 제 1 실시예에서와 동일한 방식으로, 동력 단자(2110, 2120)는 오버몰딩되지 않는다.
동력 트랙(211, 212)은 도 13c에 도시된다.
또한, 제 1 및 제 2 실시예에 따라,
- 플레이트(21)는 예를 들어, 마이크로-설형부(21140a, 21140b)를 통해 동력 트랙[211(-BATT), 212(+BATT)] 사이에 연결되는 캐패시터와 같이 도 13b에 도시된 수동 여과 구성요소(2114)를 통합할 수 있다. 이는 예를 들어, 자동차의 온보드 시스템의 전압을 여과하고, 특히 전기 변환 구성요소, MOSs, 다이오드 등으로 인한 진동을 여과할 수 있도록 한다.
- 바람직하게는, 동력 트랙의 말단부는 편평하고, 모듈의 표면과 동일한 평면을 이룬다. 따라서, 이러한 구성의 장점은 동력 플레이트 상의 트랙(이하 상세하게 설명됨)을 플랫-온-플랫 투명성(flat-on-flat transparency)에 의해 모듈의 트랙의 말단부에 용접될 수 있게 한다는 점이다.
- 동력 상호연결 플레이트(21)는 또한 브러시 홀더를 불침투성으로 만드는 브러시 케이지 프로텍터(도시되지 않음)를 통합할 수 있다. 이는 조립하기 적은 하나의 부품을 제공한다. 브러시 홀더는 여기 모듈로부터 브러시를 통해 회전자로 유출되는 여기 전류의 공급을 허용한다. 그 후, 상기 프로텍터는 브러시 홀더 맞은편에 상기 프로텍터를 위치시킬 수 있는 위치설정 가이드를 포함한다.
- 바람직하게는, 양의 단자(2120)는 모듈의 대응하는 트랙 상의 상기 동력 피스를 위한 기준 지지 평면을 형성하는 강성 러그이다.
- 바람직하게는, 음의 동력 단자(2110)는 조립 공차를 고려하기 위한 가요성 러그이다. 따라서, 모듈 및 상기 플레이트가 조립될 때, 이는 용접 전에 동력 플레이트의 트랙을 변형할 수 있도록 한다. 따라서, 이는 모듈의 대응하는 트랙과 접촉하여 동력 상호연결 트랙을 위치시키는 것을 용이하게 한다. 이것은 제 1 실시예 및 이하 설명될 제 3 실시예에 대해(비록, 반드시 필요한 것은 아니지만) 이러한 가요성을 이용하는 것을 가능하게 한다.
도 14a 내지 도 14e는 동력 상호연결 편(21)의 비제한적인 제 3 실시예를 도시한다.
동력 상호연결 플레이트(21)는,
- 상기 장치의 후방 베어링과의 기계적 연결을 이루는 인서트(210d),
- 고정자 상 보호 수단(211d),
- 상기 장치의 후방 베어링 상의 위치설정 수단(212d),
- 힘 지지체(213d),
- 방산기(80) 내의 상기 플레이트를 위치시키는 수단(214d),
- 상기 플레이트를 상기 방산기(80)에 고정하기 위한 고정 단자(215d),
- 전기 인서트(216d),
- 동력 커넥터(219d),
- 플라스틱으로 성형된 양의 트랙[221d(B+)] 및 음의 트랙[222d(B-)],
- 양의 트랙(B+)으로부터 유출되는 양의 동력 단자(217d),
- 양의 동력 단자(217d)를 보호하는 수단(218d),
- 배터리에 연결되는 고객 동력 커넥터(도시되지 않음)로의 기계적 연결을 위한 단자(220d),
- 연결 단자(220d)에 연결되는 기계적 연결 오리피스(220e)를 포함한다.
동력 상호연결 플레이트의 요소는 이하 상세하게 설명된다.
· 예를 들어, 스크루에 의해 상기 장치의 후방 베어링과의 기계적 연결을 이루는 인서트(210d)로서, 본 예에서는 총 4개인 인서트,
· 고정자 상 보호 수단(211d)은 상기 플레이트의 외경 상에 위치되고, 상기 플레이트의 평면을 지나 돌출하며, 상기 수단은 고정자 상과 방산기 질량 또는 특 히 베어링 질량 사이의 접촉을 방지한다.
· 상기 장치의 후방 베어링 상에 위치 설정되는 수단(212d)으로서, 상기 수단은 위치설정 핀이며, 상기 플레이트의 바닥면 상에서 연장하고, 상기 핀은 유리하게는 베어링의 기계가공 기준 오리피스인 장방형 구멍내에 위치된다.
· 힘 지지체(213d)은 진동 문제를 방지하기 위해, 상기 동력 플레이트의 하방 축선방향 변형을 허용하며, 상기 지지체는 바람직하게는 상기 플레이트를 확실하게 변형하도록 하기 위해 인서트(210d)보다 큰 높이를 가지며, 상기 지지체는 상기 플레이트의 상단부 위로 연장한다.
· 방산기(80) 내에서 상기 플레이트를 위치설정하는 수단(214d)로서, 본 예에서는 2개인 수단으로서, 상기 플레이트의 상단면 위로 연장하는, 상기 수단.
· 고정 단자(215d)는 상기 플레이트가 너트에 의해 방산기(80)에 고정될 수 있도록 하며, 또한 방산기의 접지를 실행하는 음의 동력 트랙(B-)에 연결된다.
· 전기적 인서트(216d)는 트랙(222d) 상의 단자(215d)와 조립되며, 따라서 상기 트랙은 상기 인서트 및 상기 단자에 의해 샌드위치되고, 이로써 바람직하게는 캐스트 알루미늄으로 제조되는 방산기와 구리 동력 트랙 사이에서 실행되는 난해한 용접을 회피한다.
· 동력 커넥터(219d)는 음의 트랙(B-) 및 양의 트랙(B+)을 포함한다.
· 양의 트랙(B+)으로부터 유출되는 동력 전기 단자(217d)는 L자 형상이며, 축선 방향 설형부, 즉 상기 플레이트(21)의 평면에 직교하는 설형부를 구비하고, 상향으로 상기 평면을 지나 돌출한다. 상기 단자는 전자 모듈의 양의 트랙(B+)의 말단부와의 연결을 허용하기 위해 오버몰딩되지 않으며, 상기 단자는 상기 피스(22)의 외주를 향해 연장한다.
· 전기 단자(217d)를 보호하는 수단(218d)은 특히 단락 및 염분 분사에 대해 보호한다.
· 양의 트랙[221d(B+)] 및 음의 트랙[222d(B-)], 예를 들어 도 14c에 도시된 트랙은 플라스틱으로 성형된다. 트랙은 동력 커넥터(219d) 상에서 볼 수 있으며, 이는 상기 커넥터와 상기 트랙 사이에서의 전기적 연결을 형성하기 위해 고객 동력 커넥터의 고정을 허용한다.
· 터미널(220d)은 배터리에 연결되는 고객 커넥터에 연결되며, 상기 단자는 트랙(221d, 222d)과 고객 동력 커넥터의 트랙 사이에서 가압을 실행하여 전류가 배터리와 상기 장치 사이에서 올바르게 실현될 수 있게 할 수 있다.
· 고객 동력 커넥터가 연결 단자(220d)에 고정될 때, 오버몰딩으로 기계적 응력이 전달되는 것을 회피하는, 스크루용 기계적 연결 오리피스(220e).
바람직하게는, 도 14e에 도시된 바와 같은 변형예에서, 동력 플레이트(21)의 오버몰딩은 상기 장치의 내부를 향하는 공기의 반경 방향 루핑 백(looping back)을 감소시키기 위해, 배출 공기를 안내하도록 상기 베어링(베어링의 외경에서 먼)의 공기 출구를 덮는다. 따라서, 상기 오버몰딩은 도 14e에 도시된 덮개 칼라(213z)를 포함한다.
따라서, 동력 플레이트는 다음의 장점을 갖는다.
- 중첩 없이 단일 트랙을 갖는다. 상기 트랙은 보다 용이한 몰딩 및 위치 설정을 실행할 수 있도록 한다.
- 동력 신호(B+)가 상기 단일 상호연결 플레이트(22)로부터 신호를 간섭하지 않도록, 방산기(80) 아래에 고정되며, 이에 따라 단일 상호연결 플레이트(22)로부터의 질량에 의해 분리된다.
- 동력 플레이트(21)가 방산기의 핀을 위한 공간에 위치되기 때문에, 축선 방향 크기를 줄인다.
- 방산기가 분리된 질량(베어링의 질량에 대해)일 수도 아닐 수도 있으며, 이에 따라 베어링의 질량과 상이한 질량으로, 특히 시동시 온보드 시스템의 간섭을 회피함.
동력 플레이트(21)의 존재로 인해, 동력 트랙이 전력 모듈을 포함하는 밴드에 통합되는 해결책과 달리, 상기 장치의 기능에 필요한 동력(교류 발전기 모드에서 150A, 시동시 600A)을 전달하게 위한 대형 단면적을 갖는 구리가 존재한다는 것을 인지할 것이다.
커버
비제한적인 제 1 실시예에 따라, 도 15a 내지 도 15c에 도시된 커버(70)는,
- 양의 동력 트랙(71; B+) 및 음의 동력 트랙(72; B-)과,
- 트랙(71, 72)과 상기 동력 플레이트(21)의 대응하는 트랙과의 용접 결합을 위한 2개의 개구(74)와,
- 모듈과 신호 연결부(76) 사이의 연결을 허용하는 신호 트랙(75)과,
- 신호 연결부(76)와,
- 양의 위치(77)용 그루브 또는 오리피스와,
- 예를 들어 고정 스크루 또는 너트용 고정 오리피스(78)를 포함한다.
커버의 요소는 이하 상세하게 설명된다.
· 동력 트랙(71, 72)은 자동차의 고객 동력 커넥터 사이의 연결을 제공하는 동력 상호연결 편(21)의 동력 트랙(212, 211)을 전기적으로 연결하도록 한다. 동력 트랙(71, 72)은 커버(70) 상에서 성형되고, 상호연결 편(21)의 2개의 트랙(212, 211)에 레이저 용접된다. 전기적 연결부는 예를 들어, 이러한 목적을 제공하는 개구를 통해 이러한 2개의 요소 사이에서 이루어진다. 전기적 연결부는 용접, 특히 레이저 용접이나 용접-납땜(weld-brazing) 및 납땜 또는 기계적 접촉에 의해 이루어질 수 있다. 후자의 경우, 기계적 접촉은 예를 들어, 트랙에 압력을 가하는 커버(70)용 고정 스크루에 의해 얻어진다.
· 신호 연결부(76)는 차량의 다른 전자 박스와 통신을 허용한다. 이러한 연결부는 커버(70)에 통합된 신호 트랙(75)을 포함하고, 한편으로는 제어 모듈(30)에, 그리고 다른 한편으로는 고객 신호 커넥터(도시되지 않음)에 연결된다. 상기 고객 신호 커넥터는 예를 들어, 발전기 또는 모터의 기능에 따라 회전식 전기 장치의 조종과 같은 예를 들어, 차량의 다양한 기능을 컴퓨터 제어와 같은 제어 수단으로 연결하기 위한 케이블을 포함한다.
· 양의 위치(77)의 그루브 또는 오리피스는 제어 모듈(30)의 가이드(107) 상에 커버(70)를 올바르게 위치시킬 수 있다. 따라서, 상기 그루브 또는 오리피스는 제어 모듈(30)의 가이드(107)와 결합한다.
도 16에 도시된 비제한적인 바람직한 제 2 실시예에 따라, 커버는,
- 스크루 대신 스터드와 같은 고정 수단을 수용되는 개구(79)를 포함한다.
또한, 제 1 실시예에서 설명된 다음의 요소, 즉
- 동력 트랙(71, 72)과,
- 온보드 시스템으로의 연결을 위한 요소(73)와,
- 2개의 개구(74)와,
- 신호 상호연결부(75)와,
- 신호 연결부(76)와,
- 양의 위치용 그루브 또는 오리피스(77)를 더 포함한다.
2개의 실시예에 도시된 바와 같이 커버(70)는 사용되는 고객 커넥터(들)의 특정 위치로 인해, 각각의 고객에 특정되는 부품일 수 있음을 이해해야 한다.
도 17a 및 도 17b에 도시된 비제한적인 바람직한 제 3 실시예에 따라, 커버는 조립체를 고정하는 신호 플레이트(22)의 스터드(226g) 상에 고정되는 커버용 고정 클립(791) 만을 포함하는 단순한 커버이다. 상기 커버는 트랙 또는 커넥터를 포함하지 않는다. 단지 플라스틱 물질만이 존재한다.
전자 모듈과 협력하는 모든 요소를 검토한 후에 이하에서는 조립에 대해 설명한다.
이하 상세하게 설명되는 바와 같이, 전자 모듈은 여러 방식으로, 즉
- 베어링 상에 직접(열 파이프에 일체형이거나 그렇지 않은 물 또는 핀을 구비한 방산기 베어링) 또는 비-일체형 방산기(열 파이프에 일체형이거나 그렇지 않 은 물 또는 핀을 갖는) 상으로 상기 장치의 후방 베어링에 고정된다.
1) 조립 또는 배열의 제 1 방법
모듈을 조립하는 제 1 방법에 따라, 전자 모듈은 다음의 요소와 결합된다.
- 방산기 베어링(60),
- 제 1 또는 제 2 실시예에 따른 신호 상호연결 편(22),
- 제 1 또는 제 2 실시예에 따른 동력 상호연결 편(21),
- 제 1 또는 제 2 실시예에 따른 커버(70).
전술한 모든 부품을 조립하는 상기 제 1 방법은 이하의 방식으로 실행된다.
제 1 단계 1)에서, 전자 모듈(들)은 방산기 베어링(60) 상에 장착된다.
방산기 베어링 상의 각각의 모듈의 위치 설정은 대응하는 베어링(60)의 각각의 오리피스(609a, 609b) 맞은편에 위치될 2개의 위치 설정 핀(109a, 109b)에 의해 용이하게 된다.
모듈은 2개의 상이한 방식으로 한편으로는 예를 들어, 글래스 볼(glass ball)과 같은 접착제에 의해, 그리고 다른 한편으로는 기계적으로 방산기 베어링(60)에 고정된다.
도 18에 도시된 비제한적인 제 1 실시예에 따라, 모듈 각각은 3개의 스터드(113)에 의해 고정된다. 3개의 스터드는 상기 베어링 내의 대응하는 오리피스(608)에 삽입된다. 도 18은 5개의 모듈, 즉 3개의 동력 모듈(20), 제어 모듈(30) 및 여기 모듈(40)의 조립체를 도시한다.
도 24에 도시된 비제한적인 바람직한 제 2 방식에 따라, 상기 고정은 다음에 의해 실행된다.
- 신호 상호연결 플레이트(22)의 설치 후에 제 위치에 놓이고, 방산기 베어링(60) 내의 대응하는 오리피스(681, 682, 683)에 삽입되는 3개의 스터드(226g)와,
- 상기 베어링 내의 오리피스(684)에 삽입되는 스크루(226v).
도 23은 4개의 모듈, 즉 3개의 동력 모듈(10)과 하나의 제어/여기 모듈의 조립체를 도시한다.
상기 2가지 방식에 대해, 모든 모듈은 조립을 용이하게 하기 위해, 바람직하게는 동력 트랙 및 신호 연결부와 같이, 전기 장치의 회전자의 회전축에 직교하는 동일 평면에 배열된다.
그러나, 앞선 도면에서 도시된 변형예에서, 모듈은 상이한 평면 상에 배치된다.
제 2 단계 b)에서, 신호 상호연결 플레이트(22)는 전자 모듈 상에 장착된다. 이 때문에, 상기 플레이트는 상기 신호 연결부의 길이를 가능한 많이 감소시키고 플러깅(plugging) 문제를 방지하기 위해, 가능한 모듈에 근접하여 있다. 이러한 방식에서, 모듈의 신호 연결부(106)는 짧으며, 그들의 변형은 보다 우수하게 제어(덜 변형됨)되고, 상기 연결부는 바람직하게는 가요적이다.
신호 상호연결 플레이트(22)는 전술된 바와 같이 모듈을 베어링에 고정하는 2가지 방식에 대응하는 2개의 상이한 방식으로 모듈/베어링 조립체에 고정된다.
도 19에 도시된 비제한적인 제 1 실시예에 따라, 플레이트(22)는 베어링의 위치 설정 오리피스(601a, 601b) 맞은편에 위치되는 위치 설정 스터드(224)에 의해 위치된다. 따라서, 이러한 위치 설정에 의해,
- 연결 홈(221a)은 상기 모듈의 신호 연결 요소(106a) 맞은편에 위치된다.
- 연결 홈(221b)은 상기 모듈의 신호 연결 요소(106b) 맞은편에 위치된다.
- 고정 러그(222)는 상기 모듈의 스터드(113) 맞은편에 위치된다.
다음으로, 가압 후에, 신호 연결부(106a)는 금속 신호 트랙(TS)의 상호연결 오리피스(2210)에 삽입되며, 연결 요소(106b)는 금속 신호 트랙(TS)의 상호연결 오리피스(2211)에 삽입되고, 러그(222)는 스터드(113)에 고정된다.
도 24에 도시된 비제한적인 제 2 실시예에 따라, 플레이트(22)는 베어링의 위치 설정 오리피스(601a, 610b) 맞은편에 위치되는 위치 설정 핀(224)에 의해 모듈 상에 위치된다. 따라서, 이러한 위치 설정에 의해,
- 연결 홈(221a)은 상기 모듈의 신호 연결 요소(106a) 맞은편에 위치된다.
- 연결 홈(221b)은 상기 모듈의 신호 연결 요소(106b) 맞은편에 위치된다.
- 지지체(225a, 225b)은 상기 모듈의 지지 영역(114) 맞은편에 위치된다.
- 인서트(226)는 베어링 내의 대응하는 오리피스(681 내지 684) 맞은편에 위치된다.
다음으로, 가압 후에, 연결 요소(106)는 상기 대응하는 홈(221)에 삽입되며, 지지체(225)은 모듈의 지지 영역(114) 상에 지지된다.
그 후에, 상기 방산기 베어링(60)의 오리피스(681, 682, 683) 및 상기 플레이트(22) 내의 오리피스(224)에 삽입되는 스터드(226g)가 고정된다. 스터드는 상기 플레이트 상에 지지되고, 이어서 보다 우수한 기계적 강도를 제공하기 위해, 상 기 플레이트/모듈/베어링 조립체 상에 지지된다. 동일한 방식으로, 스크구(226v)는 상기 플레이트(22) 및 베어링(60) 내의 각각 대응하는 오리피스(226, 684) 내로 나사결합된다.
따라서, 신호 상호연결 플레이트(22)는 회전식 전기 장치의 전 수명을 통해 유지작용을 보증하기 위해, 동력 모듈(20) 및 그 외 다른 모듈(30, 40) 상에 압력을 가하게 된다.
비제한적인 실시예에서, 상기 플레이트의 재료는 유리섬유 함유 PPS(페닐렌 폴리설파이드; phenylene polysulphide) 플라스틱이다.
따라서, 이러한 2가지 방식에 따라, 신호 플레이트는 모듈 상에 압력을 가하도록 변형되며, 이러한 변형은 바람직하게는 대략 0.3mm이다. 이러한 방식에 있어서, 모듈의 분리가 방지되며, 설형부의 용접 상의 응력은 억제된다.
제 3 단계 c)에서, 동력 상호연결 플레이트(21)는 베어링/모듈/신호 플레이트 조립체 상에 장착된다. 동력 상호연결 플레이트(21)는 신호 상호연결 플레이트(22) 위에 고정된다.
동력 플레이트(21)는 2가지 방식으로 고정된다.
도 20에 도시된 비제한적인 제 1 방식에 따라, 동력 플레이트(21)는 신호 플레이트(22) 상에 위치되어,
- 상기 고정 러그(215)가 모듈(22)의 스터드(113) 맞은편에 위치되고, 상기 스터드가 상기 플레이트(21)를 위치시킬 수 있도록 하며,
- 동력 단자(2120, 2110)가 모듈(103, 104)의 대응하는 트랙 맞은편에 위치 되도록 한다.
브러시 홀더의 경우에, 베어링의 홈(603)의 브러시 케이지 프로텍터 및 홈(605)에 삽입되도록 위치된다.
다음으로, 가압 후에, 고정 러그(215)는 스터드(113) 상에 고정되고, 동력 단자(2120, 2110)는 모듈의 트랙(103, 104)의 말단부 상에 각각 지지된다.
도 25에 도시된 비제한적인 제 2 바람직한 방식에 따라, 동력 플레이트(21)는 신호 플레이트(22) 상에 위치되어,
- 인서트(219)가 스터드(226g) 맞은편에 위치되고, 상기 오리피스 및 스터드는 양의 위치 기구로서 제공되며,
- 러그(218)는 신호 플레이트(22)의 유지 클립(227) 맞은편에 위치된다.
다음으로, 가압 후에 오리피스(219)는 스터드(226g) 상에 삽입되고, 러그(218)는 클립(227) 내에 스냅 결합되며,
- 오리피스(219c)는 제 3 스터드(226g) 맞은편에 위치된다.
최종 단계에서, 커버(70)가 조립체 상에 장착된다. 이러한 방식에 있어서, 커버(70)는 상기 장치의 후방 베어링용 슈루드(shroud)를 형성한다.
커버(70)는 2가지 상이한 방식으로 고정된다.
도 21 및 도 22에 도시된 비제한적인 제 1 실시예에 따라, 커버(70)는 상기 커버의 그루브(77)가 제어 모듈(30)의 가이드(107) 맞은편에 위치되도록 동력 플레이트(21) 상에 위치된다. 이러한 가이드 및 그루브는 양의 위치 기구로서 작용한다.
다음으로, 가압 후에, 상기 그루브는 상기 가이드 내에 삽입되어,
- 커버(70)의 신호 트랙(75)과 제어 모듈(30)의 설형부(106c) 사이에 접촉이 성립되며,
- 커버의 동력 트랙[71(B+), 72(B-)]과 동력 플레이트(21)의 각각의 동력 트랙(212, 211) 사이에 접촉이 성립된다.
최종적으로, 커버의 설치 후에, 커버의 트랙(71, 72)과 트랙(212, 211) 사이의 전기적 연결이 개구(74)를 통해 레이저 용접에 의해 이루어진다.
커버는 3개의 스크루 또는 너트(78)에 의해 고정된다.
도 26에 도시된 비제한적인 바람직한 제 2 방식에 따라, 커버(70)는 전기적 접촉을 이룬다는 관점에서 제 1 방식과 동일한 방식으로 동력 플레이트(21) 상에 위치된다. 또한, 개구(79)는 전자 조립체를 고정하는 3개의 스터드(226g) 위에 위치된다.
다음으로, 가압 후에, 커버(70)는 상기 스터드에 의해 상기 전자 조립체(베어링/모듈/상호연결 플레이트)에 고정된다.
이러한 경우에, 커버(70)는 배열체의 모든 요소 상에 지지되고, 방산기 베어링 상에서 동력 플레이트(21)가 움직이지 않도록, 그리고 필요한 전기적 접촉을 제공하기 위해, 충분히 강한 지지를 보장한다.
따라서, 보여지는 바와 같이, 제 1 조립 모드에 따라, 전자 모듈(10), 신호 상호연결 편(22), 동력 상호연결 편(21) 및 방산기는 각각 서로 평행한 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 평면을 차지하고, 상기 평면은 상기 장치의 후방 베어링에 가장 근접한 평면으로부터 다음의 순서로 중첩된다.
- 제 4 평면,
- 제 1 평면,
- 제 2 평면, 및
- 제 3 평면.
따라서, 동력 상호연결 편(21)는 전자 모듈에 독립적이며, 특히 전기 단자에 의해서만 상기 모듈에 연결된다.
동일한 것이 신호 상호연결 편(22)에 적용되며, 이는 특히 신호 연결부(106)에 의해서만 상기 모듈에 연결된다.
2) 제 2 조립 모드 또는 배열
제 2 모듈 조립 모드 또는 배열에 따라, 전자 모듈은 다음의 요소와 결합된다.
- 방산기(80),
- 제 3 실시예에 따른 신호 상호연결 편(22),
- 제 3 실시예에 따른 동력 상호연결 편(21),
- 제 3 실시예에 따른 커버(70).
따라서, 전술된 모든 부품을 조립하는 제 2 방법은 다음과 같이 실행된다.
이러한 조립 방법에 대한 예에 있어서, 방산기(80)에 고정되는 4개의 모듈, 즉 3개의 동력 모듈(20)과 하나의 제어/여기 모듈(30)이 존재한다는 것을 이해해야한다.
도 27a에 도시된 제 1 단계 a)에서, 모듈은 그들을 고정하기 위해 방산기(80)의 상단면 상에 위치된다.
이러한 위치 설정은 위치 설정 핀(109a, 109b)에 의해 실행되며, 상기 핀은 방산기(80)의 오리피스(810) 맞은편에 위치되고, 각각의 모듈의 인서트(120)를 위치 설정하는 동안 방산기(80) 내의 각각의 관련 오리피스(804) 맞은편에 위치된다.
이어서, 고정 작업이 다음에 의해 실행된다.
- 모듈의 고정 오리피스(115) 및 방산기(80)의 대응하는 오리피스(804)에 삽입되는 스크루(1150). 이러한 고정 스크루는 또한 인서트(120)를 통해 모듈을 지면에 접촉시킬 수 있다.
- 스크루에 의해 방산기의 관련 오리피스(807)로 나사결합되는 제어/여기 모듈(30)의 커넥터(116).
조립 동안,
- 모듈의 전기 보호 수단(126)은 이러한 목적을 위해 제공되는 방산기의 홈(109)에 삽입된다.
또한, 모듈은 글래스 볼 접착제와 같은 접착제에 의해 방산기(80)에 결합된다.
방산기(80)로의 제어/여기 모듈(30)의 고정에 앞서, 브러시 홀더(50)는 이러한 목적을 위해 제공되는 스크루(117a)에 의해 상기 모듈에 고정된다. 또 다른 변형예에서, 방산기(80) 상에 모듈(30)을 설치한 후에 고정하는 것이 가능하다.
도 28에 도시된 제 2 단계 b)에서, 동력 플레이트(21)는 상기 플레이트(21) 를 방산기(80)에 고정하기 위해, 방산기의 바닥면 상에 위치된다.
상기 위치 설정은,
- 방산기 내의 관련 위치 설정 오리피스(808) 맞은편에 있는 상기 플레이트(21)를 위치 설정하는 수단(214d)와,
- 전기 연결 오리피스(805) 맞은편에 있는 고정 단자(215d)에 의해 실현된다.
방산기(80) 상의 상기 플레이트(21)의 고정은,
- 방산기 내의 대응하는 오리피스(808)에 위치되는 2개의 위치 설정 수단(214)과,
- 전기 연결 오리피스(805)에 접속되는 고정 단자(215d)와,
- 방산기의 대응하는 지지부(814) 맞은편에 위치되는 4개의 힘 지지체(213d)에 의해 실현된다.
조립 동안,
- 상 보호 수단(211d)은 방산기 내에서 이러한 목적으로 제공되는 홈(812)에 통합된다.
따라서, 도 29에 도시된 바와 같이,
- 수단(211d)은 고정자의 상 설형부를 보호할 것이다.
- 전기 단자(215d)의 축선 방향 설형부는 각각의 전자 모듈(10)의 대응하는 양의 트랙[103(B+)] 맞은편이며, 이는 동력 플레이트(21)의 양의 트랙[221d(B+)] 및 트랙(103) 사이의 전기적 연결을 이루는 것이 가능하게 할 수 있다.
- 단자(215d)에 통합된 전기적 인서트(216d)는 방산기(80)를 접지시킬 수 있다.
도 29에 도시된 제 3 실시예 3)에 있어서, 신호 상호연결 플레이트(22)는 그것을 고정하기 위해 전자 모듈(10) 상에 위치된다.
신호 플레이트(22)는 2개의 전자 모듈(10)의 2개의 보호 핀(107)에 의해 예비 위치(예비-안내)되며, 상기 핀은 예비-안내를 양호하게 하기 위해 서로 가장 멀리 이격되어 있다.
이러한 위치 설정은,
- 전자 모듈에 속하는 2개의 위치 설정 핀 또는 가이드(107) 상에 예비 위치되는 예비-안내를 위해 제공되는 2개의 중공형 돌출부(230)에 의해 실현된다.
이어서, 방산기(80)의 대응하는 오리피스(811)에 위치 설정 핀(224)에 의해 신호 플레이트(22)를 위치 설정하는 것이 가능하다.
조립 동안,
- 모듈의 신호 연결 요소(106a) 맞은편에 위치되는 연결 홈(221a),
- 모듈의 신호 연결 요소(106b) 맞은편에 위치되는 연결 홈(221b),
- 각각 모듈의 지지 영역(119, 114) 맞은편에 위치되는 지지체(225a, 225b),
- 방산기의 대응하는 오리피스(806) 맞은편에 위치되는 인서트(226)가 존재한다.
상기 고정은,
- 동력 플레이트의 인서트(210d)와 연관된 절연된 중공 리벳(2101d)로서, 인 서트 내의 이러한 리벳(2101d)은 한편으로는 신호 플레이트의 조립을 허용하고, 다른 한편으로는 베어링의 질량에 대해 방산기의 질량의 절연을 허용하고, 최종적으로 베어링 상에의 조립 동안, 스크루 또는 스터드에 의해, 신호 연결부(106)의 신호 플레이트(22)에 대한 용접 후에, 용접부위에 대한 기계적 응력을 일으킬 추가적인 힘이 존재하지 않도록 예비-조립되는 전자식 부-조립체(2개의 플레이트, 방산기 및 전자 모듈)의 생성에 의해 실행된다.
다음으로, 가압 후에, 신호 설형부(106)는 상기 대응하는 상호연결 오리피스(2210, 2211) 내에 삽입되며, 지지체(225)은 모듈의 지지 영역(119, 114) 상에 지지된다.
신호 플레이트의 하우징(231)은 도 29에 도시된 일 예에서, 동력 모듈(20) 각각에 관련된 캐패시터를 포함하며, 이는 먼저 관련 모듈의 양의 트랙[103(B+)]에, 그 후에 상기 관련 모듈의 음의 트랙[104(B-)]에 연결된다는 것을 이해해야 한다.
또한, 바람직하게는, 특히 염분 분사로부터 그들을 보호하기 위해, 신호 설형부(106)의 연결 홈(221a, 221b) 내에서 틴 또는 레이저 용접을 실행하는 것, 또는 수지 플러스 중합 반응을 증착하는 것이 가능하다.
도 30a에 도시된 제 4 단계 4)에서, 얻어지는 전체 전자 부품은 상기 장치의 후방 베어링(90) 상에 위치된다.
고정은,
- 신호 플레이트(22)의 인서트(226), 동력 플레이트(21)의 인서트(210d), 및 대응하는 방산기(80)의 인서트(806)에 의해 후방 베어링(90)에서 4개의 스터드(226g) 또는 스크루에 의해 실행된다. 스터드는 베어링 상에 전재 조립체를 생성하기 위해 동일한 플레이트 및 이에 따라 플레이트/방산기/베어링 조립체 상에 지지된다. 동일한 방식으로, 스크루(226v)는 플레이트(22) 및 방산기(80)의 각각 대응하는 오리피스(226, 807)에 나사 결합된다.
도 30b는 전술된 주요 부품의 전체 조립을 도시하는, 도 30에 도시된 X-Y 평면을 따른 단면도이다. 이는 특히,
- 베어링(90),
- 신호 상호연결 플레이트(21),
- 방산기(80),
- 신호 상호연결 플레이트(22),
- 리벳(2101d), 및
- 고정 스터드(226g)를 도시한다.
전자 부품 조립에 앞서, 상기 장치의 후방 베어링은 오리피스(903) 내의 4개의 타이로드에 의해 상기 장치의 전방 베어링(도시되지 않음)에 고정되며, 오리피스는 베어링의 도 30c에 도시된다는 것을 인지해야 한다. 따라서, 타이로드는 전자 부품 조립 전에 나사 결합되고, 이는 미리 고정자의 상을 위치시키는 것 및 이에 따라 전자 부품 부-조립체를 상기 상에 조립하는 것을 용이하게 할 수 있다.
후방 베어링은 특히,
- 제어/여기 모듈(30)의 위치 설정 핀(1151)을 수용하도록 구성된 위치 설정 오리피스(901)로서, 베어링에 대해 위치 센서의 정확한 위치 설정을 허용하는, 상기 오리피스와,
- 동력 플레이트(21)의 핀(212d)이 삽입되는 기준 오리피스(902)를 포함한다.
또한, 상 후트(105cr)는 고정자의 상에 용접된다(표준 와이어 또는 씌움 고무를 사용하여).
최종적으로, 제 5 단계 5)에서, 플라스틱 커버(70)는 스터드 상에 스냅 결합되는 고정 클립에 의해 제 위치에 놓이게 된다.
전술된 단계는 상이한 순서로 실행될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 제 2 단계는 물론 제 1 단계 전에 실행(도 27b가 이러한 경우를 도시)될 수 있으며, 또는 제 3 단계 후에 실행될 수도 있다.
따라서, 제 2 조립 방법은 다음의 장점을 갖는다.
- 첫째, 전체 전자 부품(모듈, 동력 및 신호 플레이트)의 조립은 상기 장치 상의 조립 이전에 전자부품을 테스트하는 것이 가능하도록 후방 베어링 외측에 실행되며, 이러한 방식에서 상기 장치에서 기능하는 전자부품만이 통합되어, 공정에 있어서의 시간을 절약하고, 2개의 독립적인 공정을 갖는 것 및 이에 따라 이미 존재하는 표준 장치 조립의 "공정" 방법을 변형하지 않는 것이 가능하다.
- 둘째, 전자 부품의 조립은 전방 베어링에서 장치의 후방 베어링의 조립 이후에 실행될 수 있으며, 보다 구체적으로는 베어링을 고정하는 타이로드의 고정 후에 실행될 수 있으며, 이는 전자부품에 의해 덮여질 것이다.
- 셋째, 열 냉각에 대한 성능은 반경 방향 기류에 추가되는 축방향 기류로 인해 개선된다. 축방향 입구와의 압력 강하에 있어서의 감소가 나타난다.
- 넷째, 커버는 단순한 플라스틱 커버에 지나지 않는다. 커버 내의 성형 트랙이 존재하지 않으며, 동력 트랙 및 신호 트랙은 각각 동력 플레이트와 제어/여기 모듈에 통합되고, 이는 실행될 상호연결 용접의 수를 제한할 수 있도록 한다.
- 다섯째, 지평면은 방산기에 의해 실행된다. 따라서, 방산기 질량에 대한 동력 플레이트(21)의 양극 트랙(B+)의 근접성으로 인해, 고객 2상 동력 커넥터와 동력 모듈 사이의 내부 동력 회로의 인덕턴스와 저항에 있어서의 감소가 발생한다.
- 여섯째, 지평면은 축선 방향 공간에 있어서의 절약을 위해, 방산기에 의해 실행된다. 이러한 방식에 있어서, 기존의 부품은 전류 전달을 위해 사용된다.
따라서, 이러한 제 2 조립 방법에 따라, 전자 모듈(10), 신호 상호연결 편(22), 동력 상호연결 편(21) 및 방산기는 각각 서로 평행하는 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 평면을 차지하고, 상기 평면은 후방 베어링에 가장 가까운 평면으로부터 시작하여 다음의 순서로 중첩된다.
- 제 3 평면,
- 제 4 평면,
- 제 1 평면, 및
- 제 2 평면.
따라서, 동력 상호연결 편(21)는 전자 모듈과 독립적이며, 특히 그 동력 단자에 의해서만 상기 모듈에 연결된다.
동일한 것이 신호 상호연결 편(22)에 적용되며, 이는 특히 신호 연결부(106)에 의해서만 상기 모듈에 연결된다.
따라서, 4개 부품 모두는 상기 장치의 베어링의 독립적인 전자 부-조립체를 형성한다.
2가지의 조립 방법은 동력 및 신호 상호연결 트랙이 모듈에 손해를 주며 상기 장치의 후방의 표면을 차지하는 해결책과 달리, 동력 및 신호 상호연결부를 위한 다양한 요소의 적층에 의해 모듈을 위한 장치의 후방 상의 이용가능한 최대 표면을 사용하는 장점을 갖는다는 것을 이해해야 한다.
전술된 다양한 실시예에 따른 신호 상호연결 플레이트(22)는 동력 플레이트(22)가 존재하지 않을 때, 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 모듈 자체가 동력 상호연결을 실행한다.
전술된 다양한 실시예에 따른 동력 상호연결 플레이트(21)에 대해, 신호 플레이트(22) 없이 사용될 수도 있다. 예를 들어, 신호 상호연결을 실행하는 전자 카드(PCB)를 구비하여 사용될 수 있다.
전술된 모든 실시예에 따른 조립체는 다음의 장점을 갖는다.
- 서로 상에 모든 트랙을 적층하는 것을 방지하게 되며, 이러한 적층은 트랙의 위치의 우수한 유지에 적합하지 않다.
- 기계적 진동을 우수하게 극복하기 위해 힘의 분배가 존재하도록 방산기 또는 베어링의 둘레에 집중되지 않는 방산기 또는 방산기 베어링에 고정하는 수단을 포함한다.
- 다양한 부품(상호연결 플레이트 및 모듈)이 상기 트랙의 저향률에 있어서의 감소를 야기하는 동력 트랙을 위한 보다 넓은 공간을 생성하도록 장치의 회전축에 직교하고 상이한 평면에 존재하도록 할 수 있다. 따라서, 이러한 조립은 보다 큰 동력의 전달을 가능하게 한다.
상기 장치의 후방 베어링 상에 전자 모듈에 유용한 공간을 최적의 유형으로 사용하는 것이 가능하며, 다양한 부품(상호연결 플레이트 및 모듈)은 상기 장치의 회전축에 직교하여 상이한 평면 상에 있다.

Claims (59)

  1. 회전식 전기 장치용 전자 구성요소와, 각각 상기 구성요소에 동력을 분배하고 그리고 상기 장치의 작동을 위해 전자 구성요소 사이에 제어 신호를 전송하도록 상기 구성요소와 연동하는 동력 및 신호 상호연결 편의 조립체에 있어서,
    상기 전자 구성요소는 제 1 평면 상에 배치된 적어도 하나의 모듈에 배치되고, 상기 모듈은 상단면, 바닥면 및 적어도 3개의 측면에 의해 형성되는 하우징(101)을 포함하며,
    상기 신호 상호연결 편(22)은 상기 제 1 평면에 평행한 제 2 평면 상에 배치되고,
    상기 동력 상호연결 편(21)은 상기 제 1 평면에 평행한 제 3 평면 상에 배치되며,
    상기 동력 및 신호 상호연결 편은 서로 독립적이고, 상기 전자 모듈과는 독립적인 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 및 제 3 평면은 상호연결 요소에 의해 상기 제 1 평면과 연결되는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 회전식 전기 장치의 베어링에 통합되거나 통합되지 않은 방산기(60)를 더 포함하며, 상기 방산기는 다른 평면에 평행한 제 4 평면 상에 있는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전자 구성요소를 포함하는 전자 모듈(10)은 방산기(60)의 상단면 상에 장착되고,
    상기 신호 상호연결 편(22)은 상기 전자 모듈(10)의 하우징의 상단면 상에 장착되며,
    상기 동력 상호연결 편(21)은 상기 신호 상호연결 편 상에 장착되고,
    전체가 전자 부-조립체를 형성하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 모듈(10)의 평면, 상기 신호 상호연결 편(22)의 평면, 상기 동력 상호연결 편(22)의 평면 및 상기 방산기의 평면은 제 4 평면, 제 1 평면, 제 2 평면 및 제 3 평면의 순서로 중첩되는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호 상호연결 편(22)은 신호 상호연결 요소를 포함하는 전기 전도성 신호 트랙(TS)을 포함하며, 상기 제 2 평면은 적어도 하나의 전자 모듈(10)의 신호 연결부(106)와 연동하게 되는 상기 신호 상호연결 요소(2210, 2211)에 의해 상기 제 1 평면에 연결되는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동력 상호연결 편(21)은 전력 단자가 제공되는 적어도 하나의 동력 트랙(212, 211)을 포함하며, 상기 제 3 평면은 적어도 하나의 전자 모듈(10)의 동력 트랙(103, 104)에 연동하게 되는 상기 전력 단자(2120, 2110, 217d)에 의해 상기 제 1 평면에 연결되는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전자 모듈(10)은 상기 모듈(10)을 방산기에 고정하기 위한 고정 수단을 수용하기 위한 오리피스(108)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전자 모듈은 가압에 의해 상기 전자 모듈을 방산기에 고정하기 위한 지지 영역(114)을 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호 상호연결 편(22)은 상기 동력 상호연결 편(21)을 고정하기 위한 적어도 하나의 예비-조립(217, 218) 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호 상호연결 편(22)는 상기 피스(22)의 외경 및 내경 상에 배치되는, 상기 전자 모듈 상에 고정 기구(222)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  12. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호 상호연결 편(22)은 가압에 의해 상기 모듈을 상기 장치의 방산기에 고정하기 위해 상기 피스(22)의 외경 및 내경 상에 배치되는, 상기 전자 모듈(10) 상에 지지 기구(225)를 더 포함하며, 상기 지지 기구는 바람직하게는 예리 한 에지 없는 지지체인 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동력 상호연결 편(21)은 상기 전자 모듈(10)에 고정하기 위한 고정 기구(215)를 포함하며, 상기 기구는 상기 피스(21)의 외주 상에 반경 방향으로 연장하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동력 상호연결 편(21)은 신호 상호연결 편(22) 상에 예비-조립 기구(218)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동력 상호연결 편(21)은 상기 장치 상의 고정을 위한 고정 수단(226g)을 수용하는 인서트(219a, 219b)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동력 상호연결 편(21)는 상기 장치의 방산기 상에 상기 피스(21)를 지지하기 위한 지지 기구(2113)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동력 상호연결 편(21)은 중간에 삽입되어 동심으로 이루는 동력 트랙(211, 212)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동력 상호연결 편(21)는 전자 모듈(10)용 적어도 하나의 양의 동력 단자 및 적어도 하나의 음의 동력 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동력 상호연결 편(21)는 동력 상호연결 트랙(211, 212)의 커버와의 전기적 연결을 위한 적어도 하나의 홈(214a, 214b)을 포함하는 베이스 플레이트(213)를 구비하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    커버는 다른 평면과 다른 제 5 평면 상에 배치되고, 바람직하게는 전자 모듈의 가이드(107)와 연동되는 그루브(77)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 커버(70)는 전자 모듈(10)의 신호 연결부(106c)와 연동되는 신호 트랙(75) 및/또는 상기 동력 상호연결 편(21)의 동력 트랙(212, 211)과 연동되는 동력 트랙(71)을 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  22. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 커버(70)는 상기 커버의 신호 트랙(75), 상기 커버의 동력 트랙(71) 및 전자 모듈(10)의 각각의 신호 트랙(103, 104) 및 동력 상호연결 편(21)의 동력 트랙 사이의 접촉을 생성하기 위한 개구(74)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  23. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전자 구성요소(102)를 포함하는 전자 모듈(10)은 방산기(60)의 상단면 상에 장착되고,
    상기 신호 상호연결 편(22)는 상기 전자 모듈(10) 위에 장착되며,
    상기 동력 상호연결 편(21)는 상기 방산기의 바닥면 상에 장착되며,
    전체는 전자 부-조립체를 형성하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 모듈(10)의 평면, 상기 신호 상호연결 편(22)의 평면, 상기 동력 상호연결 편(21)의 평면 및 상기 방산기의 평면은 제 3 평면, 제 4 평면, 제 1 평면 및 제 2 평면의 순서로 중첩되는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  25. 제 23 항 또는 제 24 항에 있어서,
    상기 방산기(60)는 부착형 방산기인 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  26. 제 23 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호 상호연결 편(22)은 신호 상호연결 요소를 포함하는 전기 전도성 신호 트랙(TS)을 포함하며, 상기 제 2 평면은 적어도 하나의 전자 모듈(10)의 신호 연결부(106)와 연동하게 되는 상기 신호 상호연결 요소(2210, 2211)에 의해 상기 제 1 평면에 연결되는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  27. 제 23 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동력 상호연결 편(21)는 전력 단자가 제공되는 적어도 하나의 동력 트랙(212, 211)을 포함하며, 상기 제 2 평면은 적어도 하나의 전자 모듈(10)의 동력 트랙(103, 104)과 연동하게 되는 상기 동력 단자(2120, 2110, 217d)에 의해 상기 제 1 평면에 연결되는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  28. 제 23 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전자 모듈(10)은 상기 동력 상호연결 편(21)의 고정 단자(215d)와의 연결을 이루도록 구성되는 동력 트랙(104)의 말단부를 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  29. 제 23 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전자 모듈(10)은 상기 모듈(10)의 바닥면에 직교하는 동력 트랙(103)의 자유 단부를 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  30. 제 23 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동력 상호연결 편(21)는 중공 리벳(2101d)을 수용하고, 전자 모듈, 신호 상호연결 편(21) 및 방산기의 예비-조립을 실행하기 위한 적어도 하나의 인서트(210d)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  31. 제 23 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동력 상호연결 편(21)는 상기 회전식 전기 장치의 베어링 상의 위치 설정 수단(212d)을 더 포함하며, 상기 수단은 상기 피스(21)의 바닥면 위로 연장하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  32. 제 23 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동력 상호연결 편(21)는 상기 피스(21)의 축선 방향 변형에 대한 적어도 하나의 힘 지지체(213d)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  33. 제 23 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동력 상호연결 편(21)는 음의 동력 트랙(222d, B-)과의 전기적 연결을 이루기 위해 금속 인서트(216d)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  34. 제 23 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동력 상호연결 편(21)는, 배출 공기를 안내하고, 공기의 루핑(looping)을 완화하기 위해 상기 회전식 전기 장치의 베어링의 공기 출구를 덮게 되는 칼라를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  35. 제 23 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서,
    커버는 다른 평면과 다른 제 5 평면 상에 배치되는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  36. 제 1 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전자 모듈(10)은 상기 방산기 상의 조립을 위한 위치 설정 기구(109a, 109b)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  37. 제 1 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전자 모듈(10)은 모두가 상기 하우징의 제 1 면에 인접하여 배치되는 동력 연결 말단부(103, 104, 105)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 말단부는 모두가 상기 회전식 전기 장치의 외경에 인접하여 있는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  39. 제 1 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전자 모듈(10)은 적어도 하나의 브리지 정류기 아암을 형성하는 동력 전자 구성요소를 더 포함하며, 상기 아암은 상기 고정자의 상과 연동하게 되는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  40. 제 39 항에 있어서,
    전자 모듈은 전력 구성요소(MOS)용 제어 요소(111)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  41. 제 1 항 내지 제 40 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전자 모듈(10)은 상기 회전식 전기 장치의 작동을 위한 전력 구성요소용 제어 전자 구성요소(102CTRL, 102CA)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  42. 제 1 항 내지 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전자 모듈(10)은 상기 회전자의 여기 권선의 전기적 공급을 위한 전자 구성요소(102)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  43. 제 1 항 내지 제 42 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전자 모듈(10)의 하우징(101)은 실질적으로 삼각형 형상인 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  44. 제 1 항 내지 제 43 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전자 모듈(10)은 원의 원호 형태인 상기 장치의 외경을 향해 배향되는 면을 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  45. 제 1 항 내지 제 44 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전자 모듈(10)은 상기 장치의 고정자의 상에 연결되게 되는 적어도 하나의 상 트랙의 형태로 적어도 하나의 동력 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  46. 제 45 항에 있어서,
    상 트랙(105)은 2개의 동력 전기 전도체(103, 104) 사이에 위치되는 말단부(105z)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  47. 제 1 항 내지 제 46 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 구성요소 및 상기 동력 연결부(103, 104, 105)를 지지하는 전자 모듈(10)의 바닥면은 전기 절연 접착제에 의해 열 전도 플레이트(1022)에 고정되는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  48. 제 1 항 내지 제 47 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전자 모듈은 상기 모듈의 바닥면에 직교하는 동일한 평면에 있는 신호 연결 요소(106)를 더 포함하며, 상기 평면은 본질적으로 상기 장치의 회전자 회전 축선(AX)을 통과하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  49. 제 1 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전자 모듈은 상기 동력 연결부(103, 104, 105)의 말단부가 배치되는 하우징의 동일 측면 상에 정렬되는 신호 연결 요소(106b, 106c)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  50. 제 1 항 내지 제 49 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호 상호연결 편(22)는 오리피스인 상호연결 기구(2210, 2211)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  51. 제 1 항 내지 제 50 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호 상호연결 편(22)는 신호 트랙을 오버몰딩하는 절연 물질로 제조되는 베이스 플레이트(220)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  52. 제 1 항 내지 제 51 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호 상호연결 편(22)는 상호연결 기구(2210)를 포함하며, 상기 기구의 축선은 상기 신호 트랙이 배치되는 제 2 평면과 직교하는 제 1 평면(P2)에 있으며, 상기 제 1 평면(P2)은 상기 장치의 회전자 회전 축선(AX)을 통과하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  53. 제 1 항 내지 제 52 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호 상호연결 편(22)는 상기 피스의 외주 상에 배치되는 상호연결 기구(2211)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  54. 제 1 항 내지 제 53 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호 상호연결 편(22)는 상기 장치의 회전자의 회전 축선에 대해 본질적으로 동심인 원의 원호의 형태로 구성되는 금속 신호 트랙(TS)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  55. 제 1 항 내지 제 54 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호 상호연결 편(22)는 상기 장치의 방산기 상에서의 조립을 위한 위치 설정 스터드(224)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  56. 제 1 항 내지 제 55 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호 상호연결 편(22)은 상기 장치의 방산기에 고정하기 위한 인서 트(226) 및/또는 다수의 전자 모듈(10) 상에 상기 피스(22)를 예비-위치 설정하기 위한 기구(230)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  57. 제 1 항 내지 제 56 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동력 상호연결 편(21)은 상기 피스(21)의 외주를 향해 연장하는 동력 단자(2120, 2110, 217d)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  58. 제 1 항 내지 제 57 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동력 상호연결 편(21)은 만곡형 자유 단부를 갖는 동력 단자(20120, 2110)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
  59. 제 1 항 내지 제 58 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동력 상호연결 편(22)은 동력 트랙을 오버몰드하는 단열재로 제조된 베이스 플레이트(213)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 장치용 전자 구성요소의 조립체.
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