차량용 전기회전기계 조립체(ROTATING ELECTRICAL MACHINE ASSEMBLY FOR A MOTORVEHICLE)

공개특허 10-2004-0098024
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(19)대한민국특허청(KR)
(12) 공개특허공보(A)
(51) 。Int. Cl.7
F02N 11/04
(11) 공개번호
(43) 공개일자
10-2004-0098024
2004년11월18일
(21) 출원번호 10-2004-7015226
(22) 출원일자 2004년09월24일
번역문 제출일자 2004년09월24일
(86) 국제출원번호 PCT/FR2003/000866 (87) 국제공개번호 WO 2003/083287
(86) 국제출원출원일자 2003년03월19일 (87) 국제공개일자 2003년10월09일
(30) 우선권주장 02/03890 2002년03월28일 프랑스(FR)
(71) 출원인 발레오 에끼쁘망 엘렉뜨리끄 모뙤르
프랑스 에프-94000끄르뗄 뤼 앙드레 불르 2
(72) 발명자 또브롱,파브리스
프랑스공화국, 에프-91200 아띠-몽, 뤼 으 르크리벵, 9
(74) 대리인 이창훈
심사청구 : 없음
(54) 차량용 전기회전기계 조립체
요약
본 발명은 차량용 전기회전기계 조립체(2)에 관한 것이다. 본 발명은 고정자(5)에 의해 둘러싸인 회전자(6)를 포함하
며, 고정자는 크랭크 샤프트(11)를 구비한 차량 엔진의 케이싱(62)과 종모양 덮개(14) 사이에 배치되는 스페이서(61)
에 연결된다. 본 발명은 상기 종모양 덮개(14)가 축방향으로 돌출되고 폐쇄된 자유 단부를 가지는 센터링 노즐(30)을
포함하는 유체 커플링 장치의 케이싱(3)을 수용하는데 사용되는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명은 제 1 구동 유닛
(12)이 차량 엔진의 크랭크 샤프트(11)를 회전자(6)를 지지하는 중공 지지체(13)에 연결하고, 제 2 구동 유닛(15,4)은
유체 커플링 장치의 케이싱(3)에 연결되는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 또한 상기 두 구동 유닛(12,15)이 링크에
의하여 상호 연결되고, 상기 링크는 제 1 구동 유닛(12)에 의해 지지되는 축방향 컨투어(241)와 제 2 구동 유닛(15,4)
에 의해 지지되는 축방향 대응 컨투어(341)가 상호 보완적으로 결합하여 작용하는 상보적 형상들(241, 341)로 구성
되며, 상기 컨투어와 대응 컨투어는 상기 지지체에 삽입되는 것을 특징으로 한다.
대표도
도 2
명세서
기술분야
본 발명은 동력전달 라인내에서 차량 엔진과 상기 차량이 갖는 트랜스미션 박스 사이에 조립되는 전기회전기계에 관
한 것이다.
공개특허 10-2004-0098024
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배경기술
본 전기회전기계, 기존의 방식대로 고정되어 있는 고정자와 고정자에 둘러싸여 있는 회전자를 가지며, 프랑스 특허 F
R-A-2 782 355에 기술되어 있는 바와 같이 고정자 내부가장자리와 회전자 외부가장자리 사이에는 에어갭이 존재한
다.
이 문서를 보면, 전기회전기계 회전자는 구동핸들에 의해 지지되며, 이 구동핸들은 엔진의 크랭크 샤프트 회전에 연
동된다. 상기 구동핸들은 마찰클러치의 반응판과 연동되며, 상기 마찰클러치는 클러치 마찰판이라 불리는 마찰디스
크를 갖고 있는데, 상기 마찰디스크에는 내부에 홈이 패인 허브가 있다. 이는 수동 혹은 자동 변속기어박스의 입력축
회전에 연동되기 위함이다.
마찰 클러치는 차량 엔진의 정지 및 시동 기관이다.
클러치가 물린 상태에서는 동력이 크랭크 샤프트에서 기어박스의 입력축로 전달되지만, 클러치가 물리지 않은 상태
에서는 크랭크 샤프트와 변속을 위한 상기 입력축 간의 동력 전달이 단절된다. 기어가 중립 위치에 있을 때 차량 엔진
를 시동시키는 경우가 있으나, 이 때는 어떤 운동도 차량의 바퀴에 전달되지 않는다. 이는 자동 트랜스미션 박스에서
도 마찬가지이다.
이 경우, 입력축는 유체 커플링 장치에 연결된다.
더 상세하게는, 도 1에 도시된 바와 같이, 유체 커플링 장치(1)는 환형의 방수 케이싱(3)을 구비하며, 이 유체 커플링
장치는 두 부분(300,301)으로 구성되는게, 이 두 부분들은 용접선(303)을 통해 서로 연결된다. 이 두 부분 중 하나(30
0)는 추진휠 형성에 필요한 패들(paddle)들을 가지는 한편, 다른 부분(301)은 축 방향으로 돌출된 연결구멍을 갖고
있으며 이들 연결구멍 내부에는 연결 플라스크와의 결합을 위한 골이 패여 있고 이 플라스크는 차량 크랭크 샤프트의
회전에 연동된다. 또한 부분(301)은 크랭크 샤프트에 대해 센터링을 위해 돌출된 센터링 노즐(30)를 갖고 있다.
방수 케이싱(3)는 오일로 채워져 있고 그 내부에는 패들을 가진 터빈휠(210)이 있는데, 여기에서 상기 터빈은 리벳접
합을 통해 허브(211) 상에 고정되며, 상기 허브는 참조번호 340으로 표시된 자동 변속기의 동력전달 박스의 입력축(
201) 회전에 연동되도록 내부에 가는 홈이 형성된다. 종모양 덮개(14)는 방수가 되도록 상기 케이싱 상에 고정된다.
터빈휠(210) 패들들은 추진휠(300) 패들들과 마주보고 있어, 케이싱(3)이 크랭크 샤프트에 의해 회전될 때 추진휠(30
0)은 패들들 사이의 오일 순환을 통해 터빈휠(210)과 입력축(201)을 회전시킨다. 이렇게 오일이 순환함으 로써 케이
싱(3)은 그 부피가 약간 팽창한다. 터빈휠(201)과 추진휠(300)들은 기존의 방식으로 커플링 변환기의 일부를 이루므
로, 유체 커플링 장치(1)가 반응휠(220)도 갖게 된다. 상기 반응휠은 구동장치가 없는 프리 휠(221) 하나를 매개로 반
응 슬리브(222)에 연결된다. 또한, 여기에는 락업이라 불리는 잠금 클러치(200)가 마련되어 있다. 이 클러치는 피스
톤(203)을 갖고 있고, 상기 피스톤은 마찰 라이닝(204)을 갖고 있다. 상기 클러치는 토션 완충장치(205)를 매개로 혹
은 견고하게 허브(211)에 연결된다.
알려진 바와 같이, 특히 일정 속도 혹은 예정 속도로 차량에 시동을 걸고 나면, 잠금 클러치(200)가 걸리게 된다. 마찰
라이닝(204)은 이 때 피스톤(203)과 부분(301)과 마주하는 가로벽 사이에서 조여져 휠(300,210)들 간의 미끄러짐
현상을 제거하여 차량의 연비를 높이게 된다.
종모양덮개(14)는 차량 엔진 케이싱 상에 고정되므로, 이를 위해 다수의 통로가 나 있는 가장자리를 갖고 있는데, 이
가장자리는 고정나사와 같은 고정수단를 케이싱에 조립할 때 필요한 것이며, 대개는 스페이서를 사이에 두고 있다.
이러한 형태에서는, 센터링 노즐(30)은 그 자유 단부에서 폐쇄되어 EP A0 901 923의 도 12에서 기술된 바와 같이
구동축이 관통될 수 없다.
상기 문헌의 도 12의 조립체는 축방향 부피가 크다.
따라서, 전기회전기계의 회전자를 동력전달 라인 내에 조립할 때, 차량 엔진 크랭크 샤프트과 유체 커플링 장치 케이
싱 사이에 빈틈없이 조립하는 데에 있어 문제가 발생한다.
발명의 상세한 설명
본 발명은 이러한 문제점을 간편하고 경제적으로 해결하는 것을 그 목적으로 한다.
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본 발명에 따른 차량용 전기회전기계는 고정자에 의해 둘러싸인 회전자를 포함하고, 상기 고정자는 크랭크 샤프트를
구비한 차량 엔진의 케이싱과 종모양 덮개 사이에 배치되는 스페이서에 연결되며, 상기 종모양 덮개는 축방향으로 돌
출되고 폐쇄된 자유 단부를 가지는 센터링 노즐을 포함하는 유체 커플링 장치의 케이싱을 수용하는데 사용되며, 상기
차량 엔진의 크랭크 샤프트는 제 1 구동 유닛을 통하여 회전자를 지지하는 견고한 지지체에 연결되고, 상기 유체 커
플링 장치의 케이싱에는 제 2 구동 유닛이 연결되며, 상기 두 구동 유닛은 링크에 의하여 상호 연결되고 상기 링크는
제 1 구동 유닛에 의해 지지되는 축방향 컨투어와 제 2 구동 유닛에 의해 지지되는 축방향 대응 컨투어가 상호 보완적
으로 결합하여 작용하는 상보적 형상들로 구성되며, 상기 지지체는 중공 형태이고, 상기 컨투어와 대응 컨투어는 상기
지지체로 삽입되는 것을 특징으로 한다.
이들 구동 유닛, 회전자 지지체, 컨투어들에 의하여 간편하고 신속한 조립이 가능하며, 고정자와 회전자 사이의 정밀
한 에어갭을 얻어낼 수 있다.
또한, 이러한 조립체는 컨투어와 대응 컨투어가 견고한 지지체 안으로 삽입되므로 축방향으로 빈틈이 밀집된다.
더 상세하게는, 먼저 한편으로는 회전자와 컨투어를 구비한 제 1 구동 유닛 를 차량 크랭크 샤프트에 조립하고, 다른
한편으로는 대응 컨투어를 구비한 제 2 구동 유닛을 유체 커플링 장치 케이싱 상에 조립한다. 그 후, 컨투어와 대응 컨
투어를 삽입하여 결합하는데, 상기 컨투어들 중 하나는 볼록형, 다른 하나는 오목형이다. 이러한 삽입 결합은 차량 엔
진 케이싱에 대하여 유체 커플링 장치 케이싱 및 종모양 덮개를 상대적으로 축방향 접근시켜 이루어진다. 조립시 볼
록형 컨투어를 오목형 컨투어 내로 삽입하여 신속하고 간편하게 조립할 수 있다.
상기 컨투어들은, 예컨대, 다수의 톱니를 갖는 형태 혹은 가는 홈이 패인 형태를 가지며, 컨투어들 중 한 컨투어의 돌
출부들이 나머지 컨투어의 오목부들에 상보적으로 삽입된다. 바람직하게는, 돌출된 톱니 또는 홈들은 사다리꼴 형상
을 가진다. 변형예로서, 이러한 컨투어들은 다각형일 수 있다. 변형예로서, 이러한 컨투어들은 하나 혹은 두 개의 평면
부를 갖는다.
특기할 점은, 유체 커플링 장치 케이싱에는 변경을 가하지 않는다는 점, 특히 상기 케이싱의 막혀있는 센터링 노즐과
크랭크 축에 변경을 가하지 않는다는 점이다. 종모양 덮개에도 변화가 없으며 회전자는 전기회전기계의 우수한 성능
을 위해 필요한 방사상의 높이를 가질 수 있다.
바람직하게는, 제 2 구동 유닛은 축방향으로 탄성이 있어, 특히 축방향의 진동을 걸러낼 수 있으며, 기계적 작동에 따
른 유체 커플링 장치 케이싱의 변형 및 특히 팽창 등의 효과를 흡수할 수 있다.
바람직하게는, 조립체의 축방향 부피를 더욱 줄이기 위해 컨투어 및 대응 컨투어들은 적어도 그 대부분이 지지체 내
부로 삽입되며, 이 지지체는 중공 형태를 가진다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면:
중량, 축방향 부피, 특히 스페이서의 부피를 줄이기 위하여, 그리고 컨투어 및 대응 컨투어의 하우징 형성을 위하여,
견고한 지지체는 패인 형태를 가지며, 그 외부 가장자리에는 회전자 조립의 지지부로 사용되는 축방향의 환형 측판을
가진다;
비용과 필요한 부품 수를 줄이기 위해, 상기 지지체는 제 1 구동 유닛의 제1 부분를 형성하며, 제 1 구동 유닛과 단일
블럭으로 형성될 수 있다;
견고한 지지체 및 회전자를 더욱 효과적으로 지지하기 위하여, 제 1 구동 유닛은 견고하고 조립체 축방향 대칭축에
대하여 가로방향이며 중심주가 되는 제 2 부분를 갖는다;
간편하고 경제적인 방식으로, 컨투어는 축방향의 환형 돌출부에 속하며, 상기 돌출부는 그 중앙에 제 1 구동 유닛의
제 2 부분와 연결된다;
간편하고 경제적인 방식으로, 대응 컨투어는 축방향 환형의 연장부에 속하며, 상기 연장부는 제 2 구동 유닛의 중심부
를 향해 방사상으로 돌출된 고정 플랜지를 갖는다;
부품 수와 최종 조립 시간을 줄이기 위해, 제 2 구동 유닛은 대응 컨투어를 포함하는 축방향 환형 연장부에서 방사상
으로 돌출된 플랜지로 구성된다; 상기 플랜지는 유체 커플링 장치 케이싱 상에 고정되므로, 연장부는 제 2 구동 유닛
와 함께 단일 부품을 형성한다;
센터링이 용이하도록 연장부는 유체 커플링 장치의 센터링 노즐상에 센터링 되도록 조립된다;
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유체 커플링 장치 케이싱의 변형을 흡수하기 위하여 제 2 구동 유닛은 축방향으로 탄성을 가지며, 그 외부 가장자리
에서 고정 구멍에 고정된다. 고정 구멍들은 유체 커플링 장치 케이싱에 연결되거나 직접 상기 케이싱 상에 연결되어
축방향 진동을 완화시키고 표준형 기기 사용이 가능하다;
조립체의 조립이 용이하도록 센터링 소켓들이 스페이서와 차량 엔진 케이싱 사이 및 스페이서와 종모양 덮개 사이에
삽입된다;
고정자와 회전자 사이에 좀 더 정밀한 애어갭을 얻을 수 있도록, 센터링 막이 스페이서와 연장부 사이에 삽입되며, 이
때 연장부는 제 2 구동 유닛에 연결된다. 연장부는 대응 컨투어를 포함하며, 한편 볼 베어링과 같은 지지부가 센터링
막과 연결되는 허브와 연장부 사이에 방사상으로 삽입된다;
진동을 더욱 효과적으로 흡수하기 위하여, 컨투어는 토션 완충장치에 속하며, 상기 토션 완충장치는 원주상으로 작용
하는 탄성 장치를 갖는다.
토션 완충장치는 견고한 지지체에 연결된다.
따라서, 컨투어는 견고하게 혹은 탄성을 가지고 제 1 구동 유닛에 연결된다.
도면의 간단한 설명
- 도 1은 종래의 유체 커플링 장치의 축방향 부분단면도;
- 도 2는 본 발명에 따른 전기회전기계 조립체로서, 유체 커플링 장치의 종 모양 덮개를 차량 엔진 케이싱에 조합하기
전의 모습을 도시한 축방향 단면도이다.
- 도 3은 유체 커플링 장치의 종모양 덮개를 차량 엔진 케이싱에 조합한 후의 도 2와 유사한 단도면이다.
- 도 4, 5, 6, 7, 8, 9는 도 2 및 도 3과 유사한 단면도로 본 발명에 따른 제 2, 제 3, 제 4 실시예의 단면도이다.
실시예
도면에서, 유사한 요소들은 동일한 참조번호로 표시된다. 단순화를 위해, 도 2 내지 도 9에는 유체 커플링 장치의 방
수 케이싱(3)(축방향으로 돌출한 센터링 노즐(30)을 갖는 부분) 및 종모양 덮개(14)의 일부를 나타내었다. 본 발명에
따른 도 2 및 도 3의 제 1 실시예에서는 참조번로 2로 표시된 전기회전기계가 도시되어 있으며, 이 전기회전기계는
차량 엔진과 유체 커플링 장치 사이에 축방향으로 삽입된다. 상기 유체 커플링 장치는 도 1에서 도시된 바와 같이, 차
량의 자동 트랜스미션 박스의 입력축에 연결된다.
여기서 전기회전기계(2)는 비동기식으로 고정자(5)에 둘러싸인 회전자(6)를 갖는다. 동축상의 고정자와 회전자는 환
형으로 종래와 같이 철판 패킷형의 본체 혹은 심을 갖는다. 회전자(6)의 본체는 다람쥐장(60)에 조립될 수 있도록 형
성되며, 한편, 고정자(5) 본체에는 예컨대, 반만 막힌 형태의 다수의 홈이 형성되며 이 홈들은 전기회전기계의 전기자
코일(8)을 형성하기 위해 장착되는 전도체의 조립을 위한 것이다.
상기 전도체들은, 미국 특허 US-A-2 928 963에 기술된 바와 같이, 종래의 선형코일에 속하거나 예컨대 U자형 핀으
로 된 막대로 구성되며, 전기회전기계는 다상(多相)형이다. 종래와 같이 전기자 코일(8)은 고정자(5) 본체를 가로지르
며, 고정자 본체 외부에 돌출한 시뇽(chignon)이라 불리는 튀어나온 부분을 갖는다. 마찬가지로, 다람쥐장(60)은 회
전자(6) 본체 양쪽으로 돌출되어 연장된다.
고정자(5)는 스페이서(61) 안쪽에 위치되며, 상기 스페이서는 내부에 냉각실(6002)이 구비되어 차량 냉각액과 같이
열을 발산하고 고정자를 식혀주는 열냉각액이 순환한다. 고정자는 스페이서(61)의 내부 가장자리에 예컨대 테두리 조
임(hooping) 등의 방법으로 고정된다.
이러한 축방향 스페이서(61)는 종모양 덮개(14)의 외부 가장자리에 설치되어, 차량 엔진 케이싱(62)과 유체 커플링
장치를 수용하는 종모양 덮개(14) 사이에 축방향으로 삽입된다. 이 종모양 덮개(14)는 도 1에서 도시된 바와 같이, 자
동 트랜스미션 박스 케이싱에 연결된다. 차량 엔진는 크랭크 샤프트(11) 형태의 구동축을 가지며, 케이싱(62) 외부의
이 축의 자유 단부(111)는 전기회전기계(2)의 회전자(6)를 지지하는 견고한 지지체(13)와 크랭크 샤프트(11)를 연결
하는 제 1 구동 유닛(12)을 구비한다. 상기 지지체(13)는 이후 기술되는 방식으로 축방향 부피를 줄이기 위하여 중공
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형태를 가진다.
여기서 구동 유닛(12)은 견고하며, 도 2 내지 도 9의 모든 경우에 있어서도 마찬가지이다. 이 구동 유닛(12)은 여기서
는 그 외부가장자리에 회전자(6)의 지지를 위한 지지체(13)를 구비한다. 구동 유닛(12)과 지지체(13)는 환형이다. 크
랭크 샤프트(11)의 축방향 대칭축은 도 1에 도시된 자동 변속기의 동력전달 박스의 입력축과 나란하며, 상기 입력축
는 구동되는 형태이다. 그러므로 대칭축 X-X는 크랭크 샤프트(11)의 회전축을 형성하고, 자동 변속기의 동력전달 박
스 및 회전자(6)의 구동축으로 작용한다.
종모양 덮개(14)는 여기서는 금속으로 되어 있는 유체 커플링 장치 케이싱(3)를 둘러싼다. 도면에 도시되지 않았지만
나사들이 스페이서(61)를 단단히 고정시킨다. 이들 나사 머리는 종모양 덮개(14)의 자유 단부의 방사상 가장자리를
누르고 있다. 나사들은 도 1의 통로(141)들을 통하여, 종모양 덮개(14)의 가장자리와 스페이서를 가로질러 케이싱(62
)의 나사홈 내로 들어가며, 종모양 덮개(14)와 케이싱(62) 사이를 조인다. 물론, 스페이서(61)의 센터링 소켓(161)이
형성될 수 있으며, 상기 소켓들은 도면에 도시된 바와 같이 스페이서(61) 혹은 달리 각각 종모양 덮개(14) 및 차량 엔
진 케이싱(62)에 구비될 수 있으며, 여기서는 마주보는 두개의 소켓들(161)이므로 스페이서에 혹은 각각 케이싱(62)
및 종모양 덮개에 구비될 수 있다. 변형예로서, 스페이서(61)는 케이싱 혹은 종모양 덮개(14)와 단일 블럭을 형성한다
. 또한, 변형예로서 스페이서는 냉각실이 형성되지 않을 수도 있다. 변형예로서, 프랑스 특허 FR-A-2 782 355의 도
21에 도시된 스페이서의 형태일 수도 있으며, 상세 사항은 상기 문헌을 참조할 수 있다.
스페이서(61)의 냉각실(6002)은 채널 형태이며, 그 내부에는 냉각액이 흐른다. 이 채널은 입력 파이프와 출력 파이프
에 연결되며, 이들 파이프들은 여기서는 프랑스 특허 FR-A-2 782 355의 도 14 및 15의 실시예에서 기술된 바와 같
이 차량 엔진 냉각액에 연결되며, 상세 사항은 상기 문헌을 참조할 수 있다.
스페이서(61), 고정자(5), 회전자(6)는 환형으로 동축상에 조립된다.
환형의 방사상의 에어갭(7)이 고정자(5)의 내부 가장자리와 회전자(6)의 외부가장자리 사이에 존재한다.
본 장치(2)는 차량 엔진 케이싱(62)과 유체 커플링 장치 케이싱(3) 사이, 즉 차량 엔진 블럭과 여기서는 철판으로된
케이싱(3) 사이에 축방향으로 삽입된다.
도 2 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 견고한 지지체(13)는 외부에 축방향 환형의 측판을 갖는다. 지지체(13)는 이러한
형태의 실시예에서 구동 유닛(12)과 하나의 블럭을 형성한다. 변형예로서, 지지체(13)는 예컨대 용접과 같은 견고한
방식으로 구동형 제 1 구동 유닛에 고정된다. 모든 경우에 있어서, 지지체(13)는 구동 유닛(12)에 견고하게 연결되며,
구동 유닛(12)의 외부가장자리에서 이 지지체는 상기 구동 유닛의 축방향 환형 제 1 부분를 이룬다. 그리고 이 부분은
케이싱(3)를 향해 축방향으로 돌출된다.
지지체(13)의 외부가장자리는 그 측판 덕분에, 회전자(6)의 축방향 조립을 위한 지지부가 된다. 여기서 조립은 상기
지지부 상에 테두리 조임 방식으로 조립된다. 바람직하게는, 이를 위해 지지체(13)의 외부가장자리는 도 6 내지 도 9
의 실시예에서 보는 바와 같이 차량 엔진 케이싱(62)과 가장 가까운 축방향 단부에, 회전자의 철판 패킷을 지지하기
위한 지지 버팀벽을 갖는다. 변형예로서, 회전자(6)의 철판 패킷을 지지체(13)의 지지부에 고정하는 것은, 철판 패킷
의 또 다른 단부에 홈을 형성하여 삽입하는 조립 방식으로 구현될 수 있다. 변형예로서, 이 조립체 은 용접이나, 예컨
대 프랑스 특허 FR-A-2 782 355의 도 26에서 나타난 바와 같이,바로 밑에 은밀하게 조립되는 나사를 이용한 조립
방법으로 구현될 수 있다. 스페이서(61)의 내부 가장자리 상에 고정자를 조립체하는 경우도 마찬가지이다. 즉, 회전자
(6)는 그 내부가장자리에서 지지체의 지지부에 조립된다. 특기할 점은 고정자(5)의 시뇽(8)은 케이싱(62)에 인접하여
위치된다.
구동 유닛(12)은 고정 디스크(140) 형태의 가로 방향 환형 제 2 부분를 갖는데, 이는 구동 유닛(12)의 고정수단이 크
랭크 샤프트(11)를 통과할 수 있도록 하는 구멍들(참조부호 없음)을 갖는다. 디스크(140)는 크랭크 샤프트(11)를 지
지체(13)에 견고하게 연결하며, X-X 축에 방사상으로 향한다. 이 디스크(140)는 X-X 축에 수직으로 연장되고, 지지
체(13)의 축방향 단부에서 외부 가장자리로 연결되며, 외부 가장자리는 전체적으로 측판을 형성하면서 엔진(62)에 가
장 가까이 위치한다. 도 2 내지 도 9에서, 고정 디스크(140)는 지지체(13) 보다 두껍다.
지지체(13)는 디스크(140)에서 돌출 연장되며, 축방향을 따라 케이싱(3)를 향해있다. 슬리브(13)의 축방향 제 2 단부
은 자유 단부이다.
도 2 및 도 3에서 고정수단(145)은 나사들이다.
도 2 내지 도 7에서, 지지체(13)는 디스크(140)의 외부로 일정한 두께를 가지며, 전체적으로 원통형상을 가진다.
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도 8 및 도 9에서, 지지체(13)의 두께는 이후 기술되는 바와 같이 일정하지 않다. 물론, 늑재들이 지지체(13)와 디스
크(140) 간의 연결을 강화하기 위해 마련될 수 있다.
모든 경우에 있어서, 모든 도면에 있어서, 다람쥐장(60)은 방사상으로, 케이싱(62)에 인접해 있으며, 구동 유닛(12)의
외부에 설치된다.
구동 유닛(12)은 축방향 컨투어(contour,241)를 포함하는 제 3 부분(240)을 갖는다. 상기 컨투어는 대응 컨투어(341
)와 상호 작용하여 연결된다. 여기서 대응 컨투어는 축방향이며 부품(4)에 속한다. 상기 부품은 케이싱(3)의 폐쇄된
자유 단부에서, 센터링 노즐(30)의 외부 가장자리 상에 센터링되어 조립된다. 부품(4)은 환형이며 축방향이다. 상기
부품(4)은 축방향으로 센터링 노즐(30)을 연장하는데, 상기 센터링 노즐는 축방향으로 돌출되어, 표준형 케이싱(3)를
사용할 수 있으므로, 상기 부품은 케이싱(3)의 센터링 노즐(30)에 센터링되어 조립되는 축방향 연장부에 해당된다. 연
장부(4)는 여기서 원통형이며, 한편 중공형 지지체(13)에 의해 대응 컨투어(341)가 관통하는 하우징이 한정된다.
도 2와 도 3에서, 그리고 도 4 내지 도 7에서, 제 3 부분(240)은 환형의 축방향 돌출부이며, 그 축방향 대칭축은 X-X
축이다. 돌출부(240)는 디스크(140)의 중심에서 나와 축방향 케이싱(3)을 향한다. 돌출부(240)는 외부 가장자리에 홈
(241)이 형성된, 즉 여러 개의 톱니를 갖는 외부 단면을 가지며, 이것이 상기된 컨투어를 구성한다. 톱니 혹은 홈들이
선택적으로 구비될 수 있다. 변형예로서, 컨투어(241)는 'TORX'라는 상표로 판매되는 프로파일(profile)과 같은, 외
엽을 갖는 프로파일, 즉 육각형 프로파일을 갖는 컨투어이다. 맞은편 내부 컨투어(341)에 있어서도 마찬가지이다.
도면에 도시된 바대로, 컨투어(241) 및 대응 컨투어(341)는 축방향을 향해 있으며, 홈이나 다수의 톱니로 구성된다.
컨투어들(241,341) 중 하나는 돌출부(톱니)를 가지며, 이는 나머지 컨투어(241,341)의 오목부(홈)에 상보적으로 삽
입된다. 돌출부와 오목부는 여기서 사다리꼴 형태를 가진다. 도시된 도면에서, 중공의 지지체는 본 발명에 따른 조립
체의 축방향 부피를 줄이기 위하여 컨투어(241)와 대응 컨투어(341)가 내부로 관통하는 하우징을 한정한다.
좀더 상술하면, 지지체(13)는 구동 유닛의 제 2 부분(140)와 함께, 컨투어(241,341)들이 관통할 중공의 범위를 한정
한다.
견고한 구동 유닛(12)은 여기서 단일 블록으로 되어 있다. 구동 유닛의 부분들(140,240,13)은 예컨대 몰딩 등의 방법
으로 경제적으로 형성된 수 있다. 그러나 제 1 구동 유닛은 여기서는 금속재로 형성된다. 변형예로서, 지지체(13) 및/
또는 돌출부(240)는 예컨대 용접 혹은 리벳 접합을 통해 고정 디스크(140) 상에 견고하게 고정된다.
변형예로서, 구동 유닛(12)을 좀 더 가볍게 하기 위해서 돌출부(240)는 중앙에 구멍이 형성될 수 있다. 변형예로서,
돌출부(240)의 중앙 구멍이 관통하여 구동 유닛(12)의 제 2 부분(140)이 중앙에 구멍이 난 고리형태가 될 수도 있다.
특기할 점은, 도 2 내지 도 5에서 지지체(13)는 축방향으로 회전자(6) 및 돌출부(240)보다 길다는 점이다. 도 6 및 도
7에서, 지지체(13)는 회전자(6)보다 길며, 축방향 돌출부(240)보다는 짧다. 모든 경우에 있어, 바람직하게는 컨투어(
241) 및 대응 컨투어(341)는 적어도 그 대부분이 회전자(6) 아래의 내부에 들어와 있다.
지지체(13)의 내부 가장자리는 가공되지 않는다.
구동 유닛(12)은 전기회전기계(2)로부터 에어갭(7) 내부에서 방사상으로 연장되며, 이는 전기회전기계의 조립에서
오는 축방향 부피를 줄일 수 있다는 잇점이 있다. 디스크(140)는 차량 엔진 케이싱(62)을 향한 면에서 중앙에 환형의
패인 홈(212)을 갖는다. 따라서, 외부에서 홈(212)을 한정하는 축방향 환형 턱(213)이 형성되며, 이는 구동 유닛(12)
을 크랭크 샤프트(11)에 센터링할 수 있게 한다. 크랭크 샤프트는 모든 도면에서 변경되지 않으므로 이는 동일하게 적
용된다.
좀더 상술하면, 크랭크 샤프트(11)의 자유 단부(111)는 크랭크 샤프트의 나머지 부분보다 지름이 큰 방사상으로 돌출
된 고리형태를 가지며, 나사(145)의 조립을 위한 나사 구멍들을 갖는다. 상기 고리(111)에는 구동 유닛(12)의 버팀벽
(213)을 위한 축방향 센터링용 환형 지지부를 형성하도록, 또한 X-X축에 대해 전체적으로 가로 방향의 구동 유닛(12
)의 디스크(140)의 누름을 지지하는 가로 버팀벽을 형성하도록, 그 자유 단부에 홈이 형성된다. 구동 유닛(12)에는 회
전자(6)가 고정되는 지지체(13)가 장착되며, 간단한 방식으로 미리, 즉 종모양 덮개(14)가 케이싱(62)에 조립되기 전
에 크랭크 샤프트 상에 고정된다. 자유 단부(111)의 센터링 지지부와 버팀벽(213)을 이용하여, 회전자(6)의 외부 가
장자리와 고정자(5)의 내부가장자리 사이에 정밀한 애어갭(7)을 얻을 수 있다.
여기서 크랭크 샤프트(11)는 표준형이므로 그 자유 단부(111)는 중앙에 센터링 표지구멍(112)을 갖는데, 이는 전기
회전기계(2) 없이 이루어지는 종래의 조립체 에서 케이싱(3)의 센터링 노즐(30)을 받아들이기 위함이다. 특기할 점은,
센터링 구멍(112)은 입구가 모따기되는데, 이는 종래의 조립체에서 구멍(112)에 센터링 노 즐(30)을 삽입하는 것이
용이하도록 하기 위함이다.
공개특허 10-2004-0098024
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도 2 내지 도 7에서 연장부(4)는 원통 형상을 하고 있으며, 케이싱(62)에 가장 가까운 자유 단부 중 하나에 모따기된
사면(43)을 갖고 있어 나사(145) 머리와의 충돌을 피할 수 있으므로, 조립체의 축방향 부피를 줄일 수 있다. 상기 조
립체는 케이싱(62,3) 사이에 축방향으로 삽입되는 전기회전기계를 포함한다.
연장부(4)의 축방향 타단은 내부 지름이 줄어들어, 유체 커플링 장치에 있는 환형의 센터링 노즐(30)의 외부가장자리
의 원통형 센터링 지지부(42)를 형성하는 한편, 외부를 향해 방사상으로 돌출된 환형의 플랜지(41)를 형성한다. 이 플
랜지는 나사(245)의 고정을 위한 나사 구멍을 가지며, 제 2 구동 유닛(15)의 가로방향 중앙부가 나사(245) 머리와 플
랜지(41) 사이에 삽입된다.
구동 유닛(15)의 내부 가장자리, 즉 중앙부는 차량 엔진 케이싱를 향해 있는 플랜지(41) 면과 맞닿아 있다. 나사(245)
머리들 또한 케이싱(62)를 향해 있다.
따라서, 연장부(4)는 나사(245)에 의하여 제 2 구동 유닛(15)과 연결되며, 이를 위해 상기 나사가 구동 유닛(15)에 나
있는 구멍을 관통한다.
특기할 점은, 상기 구동 유닛(15)와 시뇽(8) 및 전기회전기계(2)의 다람쥐장(60) 사이에 약간의 축방향 간극이 존재
한다는 점이다.
여기서 연장부(4)의 내부 구멍은 지지부(42) 형성을 위한 보다 작은 지름의 중간부와 함께 중간부 양쪽으로 축방향으
로 배치되는 제 1 부분과 제 2 부분을 갖는다.
제 1 부분은 상기 컨투어(341)를 포함하며, 연장부(4)의 자유단부와 중간부 (42) 사이에 축방향으로 연장된다. 제 3
부분은 플랜지 높이에서 그 아래로 연장된다.
특기할 점은, 센터링 노즐(30)은 케이싱(3)의 금형에서 돌출될 수 있고, 그 자유 단부에 지름의 변화가 있는데 이는
연장부의 지지부(42)를 위한 센터링 지지부를 형성하기 위함이다. 센터링 노즐은 원통형이며 축방향을 향해 있고 그
자유 단부에서 막혀있다. 변형예로서, 센터링 노즐(30)은 예컨대 용접 등으로 케이싱(3)에 연결될 수 있다.
모든 경우에 있어, 케이싱(3)는 방수가 된다.
연장부(4)는 그 외부 가장자리에, 지름이 증가하는 3개의 부분을 갖는다. 컨투어(341) 위로(외부로) 연장되는 보다 작
은 지름 부분, 지지부(42) 위로 연장되는 보다 큰 지름의 중간부분, 및 마지막으로 플랜지(41)의 외부 가장자리로 구
성되는 보다 큰 지름 부분이다. 중간부분은 가로방향의 플랜지(41)에 의해 한정되고, 제 2 구동 유닛(15)의 내부 가장
자리에서 센터링 지지부로 사용된다. 이를 위해 제 2 구동 유닛에는 중앙에 구멍이 나 있다.
제 2 구동 유닛(15)은 가느다란 형태로 여기서는 디스크형 플레이트로 형성되며, 상기 플레이트는 그 외부 가장자리
가 케이싱(3)에 고정된다. 도 2 및 도 3에서, 구동 유닛(15)은 그 외부 가장자리에 외부 고리를 갖는데, 이 외부고리는
구동 유닛(15) 중심부에 대하여 축방향 케이싱(3) 방향으로 이동되어 있으며, 본 실시예에서 외부고리를 직접 용접으
로 금속 케이싱(3) 상에 고정하기 위해서 외부 고리의 축방향 이동을 이용하므로, 도 1의 소켓들(31)이 반드시 존재할
필요는 없다. 변형 예로서, 외부고리는 소켓들(31) 상에 용접으로 고정되므로, 이들 소켓들은 반드시 홈이 형성될 필
요는 없으며, 구동 유닛은 본 실시예에서 플레이트 형태를 가진다. 구동 유닛(15)의 외부고리의 축방향 이동으로 인해
, 고정자(5)의 시뇽(8)과의 접촉을 피할 수 있으며 축방향 부피를 줄일 수 있다.
변형예로서, 소켓들(31)은 홈이 형성되어 있으며, 구동 유닛(15)의 외부고리를 케이싱(3) 상에 고정하는 것은 도 6 내
지 도 9 의 실시예와 유사한 방식으로 구현되며, 이 때 도 6 내지 도 9 에서 참조번호 45번으로 표시된 고정수단, 즉
여기서는 나사를 통해 이루어지며, 이 나사들은 상기된 방식으로 케이싱(3)의 외부 가장자리에 돌출된 나사산이 형성
된 소켓(31)에 삽입 고정된다.
따라서, 이 경우 가로 방향 구동 유닛(15)은 외부가장자리 및 내부가장자리에 각각 나사(45)와 나사(245)가 관통하는
구멍이 형성된다.
도 6 내지 도 9에서, 제 2 구동 유닛(15)의 외부가장자리는 구동 유닛 중앙부에 대하여 축방향으로 케이싱(62)를 향
해 이동되어 있다.
구동 유닛(15)은 모든 경우에 있어 축방향으로 탄성이 있어, 작동에 따른 축방향 진동 및 케이싱(3)의 팽창으로 인한
변형을 흡수하게 된다.
공개특허 10-2004-0098024
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특기할 점은, 연장부의 원통형 센터링 지지부(42)는 센터링 노즐(30)을 위하여 입구에 모따기된 사면을 갖는다는 점
인데, 그 외부가장자리는 센터링 지지부(42)의 지름과 매우 밀접하게 접촉해있다.
다기능 연장부(4)는 간단하게 제작되는 경제적인 부품이다. 연장부(4)에 의해 한편으로는 정밀한 에어갭(7)을 얻을
수 있으며, 다른 한편으로는 돌출부(240) 및 측판 형태의 외부가장자리를 가지는 중공 지지체(13)가 조합하여 조립체
및 케이싱(3)의 중심에 가용 공간을 최대로 확보해준다. 사실상, 케이싱(3)은 센터링 노즐(30)의 외부가장자리에 환
형의 오목부(36)를 갖는다. 이러한 오목부 내에 플랜지(41)를 설치하는데, 상기 플랜지의 높이는 오목부의 높이에 따
라 결정되나 오목부의 높이보다는 낮다. 따라서, 축방향 부피를 줄이게 되는데, 이는 플랜지(41)가 오목부(36) 내면
가까이 까지 들어오기 때문이다. 플랜지(41)는 도 2 및 도 3에서는 틈 덕분에 분할되나, 다른 도면에서도 이어져 있다
.
변형예로서 (도 6 내지 도 9), 구동 유닛(15) 중앙부는 케이싱(3)를 향해 있는, 더 상세하게는 환형의 오목부(36) 안쪽
을 향해 있는 플랜지(41)의 면과 맞닿아 있다. 이 경우, 나사(245) 머리들은 오목부(36) 내면 가까이 까지 들어온다.
변형예로서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 연장부의 플랜지(41)는 직접 오목부(36)의 외부 가장자리(37)에 고정
되며, 이는 예컨대 이 가장자리(37)과 플랜지 외부가장자리 사이의 용접 등으로 이루어진다. 플랜지(41)는 국부적으
로 오목부(36)의 내면에 닿아있다. 따라서, 플랜지(41)는 연장부(4) 구동 유닛이 되며, 이는 부품의 수를 줄이게 된다.
이러한 실시예는 발명의 다른 실시예에서도 적용이 가능하다.
도 2 내지 도 7에서, 연장부(4)는 지지체(13), 안쪽의 디스크(140), 중심의 돌출부(240)에 의해 한정되는 환형의 구멍
내에 위치된다. 종모양 덮개(14)를 케이싱(62)에 조합할 때, 연장부(4)의 축방향으로 형성된 암홈을 축방향 상보적 돌
출부(240)를 가진 수홈에 삽입하여, 연장부(4)가 구동형 제 1 구동 유닛(12)에 상호 작용하는 형태로 연결됨으로써
회전에 연동되고, 구동형 제2구동 유닛(15)를 통해 케이싱(3)에 연결되기 때문에 조립이 한결 수월하다.
물론, 구조는 반대로 될 수도 있다. 따라서, 변형예로서 수홈(341)들은 연장부(4)의 외부 가장자리에 형성되고, 암홈(
241)은 축방향 돌출부(240)의 원통형 중심 구멍 내에 마련된다. 상기 중심 구멍은 가장자리 형태일 수도 있고 관통하
는 형태일 수도 있다. 이러한 형태의 구현방식은 도 8 및 도 9에 볼 수 있다. 이 경우, 연장부(4)는 속이 비어 있지 않
고 채워져 있으며, 플랜지(41)와 인접하는 그 축방향 자유 단부에 가장자리를 이루는 오목부(400)를 갖는데, 이는 센
터링 노즐(30)의 외부가장자리와 함께 센터링에 상호 작용하는 축방향 환형 지지부(42)를 형성하기 위함이다. 도 8
및 도 9에서 홈(241)들은 토션 완충장치로 그 방식은 이후 기술된다.
전기회전기계(2)의 원주방향 부피는 적용에 따라 특히 상기 기계의 성능에 따라 다르다. 전기회전기계(2)의 축방향
길이 및 연장부(4)의 길이에 있어서도 마찬가지다. 물론, 도 3에 도시된 바와 같이 돌출부(240)와 센터링 노즐(30) 간
에는 축상 간극이 존재하므로, 홈들(241,341)의 크기는 그에 따라 결정된다. 물론 크랭크 샤프트의 축방향 움직임도
고려해야 한다. 이 모든 것은 적용에 따라 달라진다.
중앙에 구멍이 뚫린 구동 유닛(12,15)과 지지체(13), 및 돌출부(240)와 연장부(4)에 의해 가장 작은 아주 정밀한 에
어갭(7)을 얻을 수 있으며, 크랭크 샤프트의 기계적 성능을 향상시킬 수 있다. 전기회전기계(2)의 성능이 향상되며, 기
계작동에 따라 크랭크 샤프트에서 발생되는 진동 및 케이싱(3)의 변형을 제대로 걸러내 게 된다.
종래와 같이 오일 케이싱(163)은 엔진 케이싱(62)의 하단에 위치한다. 오일 케이싱(163)에는 가로방향의 돌출 가장
자리(164)가 있고, 이 가장자리에는 개구(165)가 있는데, 이는 전기회전기계가 없이 실시되는 종래의 조립체에 있어
서 케이싱(3)의 연결판을 크랭크 샤프트에 고정시키는 고정수단에 접근하기 위함이다. 본 발명을 통해 최종 조립 시
간을 단축할 수 있는데, 이는 케이싱(3)의 회전에 연동되는 연장부(4)의 대응 컨투어(341)를 크랭크 샤프트에 연동되
는 구동 유닛(12)의 돌출부의 컨투어(241)에 삽입 연결함으로써, 개구(165)는 더 이상 사용되지 않기 때문이다.
전기회전기계(2)의 기능은 여러 가지이다. 이는 차량 이용자들을 위한 교류발전형 발전기일 뿐 아니라, 차량의 시동
장치도 된다. 이 기계로 인해 적색 신호등에서 차량의 엔진를 정지한 다음 다시 시동할 수 있다. 또한, 전기회전기계로
차량 엔진이 정지하는 것을 피할 수 있는데, 이는 전기회전기계가 엔진정지를 막을 목적으로 보완적으로 에너지를 공
급하기 때문이다. 전기회전기계는 이 실시예에서 보조전기엔진으로 작동한다. 예를 들어, 신호등 앞에서 멈춰 서 엔진
이 정지하였을 때 에어컨의 압축기를 회전시키는 등의 일을 의미한다.
이를 위해, 전기자 코일(8)은 특히 크랭크 샤프트(11)와 케이싱(3)의 회전속도 관련 정보 및 자동 기어 박스의 입력축
회전속도 관련 정보를 수신하여 관리 및 조종을 담당하는 전자기기에 연결된다.
전기회전기계의 모든 기능은, 예컨대, 참고 프랑스 특허 FR-A-2 782 355 및 WO 98/05882 에 기술되어 있다.
공개특허 10-2004-0098024
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도 2 및 도 3의 전기회전기계 조립체(2)는 사전에 두 조립체을 형성하여야 한다. 하나는 크랭크 샤프트(11) 단부(111
)에 제 1 구동 유닛(12)를 조립한 것으로, 상기 구동 유닛은 컨투어(241)를 갖는 돌출부(240)를 구비하고 지지체(13)
의 외부가장자리에는 회전자(6)가 장착된다. 다른 하나는, 케이싱(3)에 대응 컨투어(341)를 갖는 연장부를 조립한 것
이다. 이러한 조립은 다음의 단계를 포함한다:
a) 연장부(4)를 센터링 노즐(30)의 외부 가장자리에 지지부(42)를 축방향으로 삽입하여 조립하고, 나사(245) 혹은 기
타 고정수단를 사용하여 제 2 구동 유닛(15)의 내부가장자리를 플랜지(41)에 고정하는 단계;
b) 제 2 구동 유닛의 외부가장자리를 용접으로 케이싱 상에 고정하거나 혹은 바람직하게는 사전에 구동 유닛(15)에
연결된 센터링 소켓(31) 상에 용접 또는 나사 등을 사용하여 제 2 구동 유닛의 외부가장자리를 케이싱에 고정하는 단
계.
도 4 및 도 5의 실시예는 더욱 간단한데, 연장부가 제 2 구동 유닛(15)를 형성함으로써 케이싱(3)에 단 한번의 고정작
업만 실시하면 되기 때문이다.
도 6 내지 도 9에서 연장부를 케이싱(3)에 조립하는 것은 이후에 기술될 것이다.
도 2 내지 도 9에서, 일단 스페이서(61)를 케이싱(62)에 조립하는데, 이 때 스페이서(61)에 구비된 센터링 소켓(161)
을 이용한다. 혹은 변형예로서, 상기 센터링 소켓은 케이싱(62)에 구비될 수도 있다. 그리고 회전자(6)와 돌출부(240)
가 구비된 구동 유닛(12)을 크랭크 샤프트(11)에 조립한다. 이로써, 이후의 조립이 훨씬 용이래지는데, 케이싱(62)이
스페이서를 갖게 됨으로써 종모양 덮개(14)가 좀 더 가벼워지기 때문이다.
그 후, 종모양 덮개(14)를 엔진 케이싱(62)에 대해 축방향으로 상대적으로 접근시킨다. 이 때, 종모양 덮개(14)의 구
멍들 안으로 센터링 소켓(161)을 축방향으로 삽입하여 연결하는 방식을 이용한다. 바람직하게는, 이들 센터링 소켓들
은 마주하고 있으며, 스페이서(61)가 이들 소켓들을 갖는다. 그리고 축방향 연장부(4)의 대응 컨투어(341)를 축방향
돌출부(240)의 컨투어(241) 상에 삽입 연결하는 방법을 이용한다.
마지막으로, 여기서는 도시되지 않았으나 나사 혹은 볼트를 사용하여 스페이서(61)를 종모양 덮개(14) 및 케이싱(62)
에 고정한다.
되시되지 않은 실시예로서, 스페이서(61)-고정자(5) 일체를 종모양 덮개(14) 상에 조립할 수 있다. 이 때, 스페이서(6
1)를 센터링 소켓(161)에 축방향으로 삽입 연결하는 방식을 사용한다. 더 바람직하게는, 상기 센터링 소켓은 마주보
게 배치되고, 종모양 덮개(14) 혹은 스페이서(61)에 설치된다.
특기할 점은 유체 커플링 장치 내에서 축상 간극이 형성되어, 케이싱(3)이 축방향으로 움직일 수 있다는 점이다.
따라서, 센터링 소켓들(161)은 케이싱(62,3) 혹은 스페이서(61)에 구비된다. 변형예로서, 일련의 센터링 소켓들은 스
페이서에 구비되며, 다른 일련의 센터링 소켓들은 케이싱(62)-종모양 덮개(14) 요소들 중 하나에 구비된다. 또한 모
든 조합들이 가능하다. 센터링 소켓(161)들은 직경이 정해져 있는 상보적 통로를 관통하는 데, 바람직하게는 이 통로
의 입구는 모따기가 되어 있다.
바람직하게는, 플랜지(41)는 적어도 하나의 센터링 핀을 가지고, 이 핀은 구동 유닛(15)의 상보적 구멍 내를 관통한다
. 이는 상기 구동 유닛(15)를 연장부(4) 에 설치하고 나사(245)의 고정을 용이하게 하기 위함이다.
마찬가지로, 일 실시예에서 크랭크 샤프트(11)의 단부(111)는 적어도 하나의 센터링 핀을 가지고, 이는 구동 유닛(12
) 디스크(140)의 상보적 구멍으로 삽입된다. 이는 상기 구동 유닛(12)을 단부(111) 상에 조립하고, 나사(145)들의 조
립을 용이하게 하기 위함이다. 상기 핀들은 로케이팅(locating) 수단 형성을 위해 마련된 구멍들에 삽입된다. 관련 부
품들 간의 각 표지가 되는, 여타 모든 형태의 로케이팅 수단이 사용 가능하다.
여기서 나사들(245,145)은 지름이 같은 중간 원주 상에 설치된다. 특기할 점은, 예컨대 도 6 내지 도 9에 도시된 바와
같이, 브레이크 와셔들이 나사(145,345)에 연결될 수 있다.
변형예로서, 나사(45,145,245) 대신 너트들을 이용할 수 있다. 이들 너트는 축방향으로 돌출된 상태에서 각기 센터링
소켓(31), 크랭크 샤프트의 자유 단부(111) 및 플랜지(41)에 달려있는 나사산이 형성된 로드 상에 끼워진다.
상기 고정된 것들은 분해가 가능하다. 변형예로서, 나사(145) 및/혹은 나사(245)들은 예컨대 리벳접합 혹은 용접으로
해체가 불가능하게 고정되는 것들로 대체될 수 있다.
공개특허 10-2004-0098024
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변형예로서, 고정수단(45,145,245) 중 하나는 분해 가능하고 다른 것들은 분 해가 불가능 할 수 있다.
변형예로서, 모든 고정수단들은 분해가 불가는 할 수 있다.
변형예로서, 구동 유닛(12)를 단부(111)에 고정할때 단일 중앙나사를 사용할 수 있다.
도 6 내지 도 9에서, 회전자(6)의 외부 가장자리는 원주 상으로 연장되며, 상기 원주의 지름은 전반적으로 나사(45)와
센터링 소켓(31)이 설치되는 원주의 평균 지름과 동일하다.
변형예로서. 회전자(6)의 외부 가장자리는 원주 상으로 연장되며, 상기 원주의 지름은 나사(45) 및 센터링 소켓(31)이
설치되는 원주의 평균 지름보다 작다.도 2 및 도 3에서, 회전자(6)의 외부 가장자리는 원주상으로 연장되며, 상기 원
주의 지름은 제 2 구동 유닛(15)의 외부 가장자리 고리의 평균 지름보다 작다. 모든 경우에 있어, 회전자(6)는 적어도
그 대부분이 방사상으로 나사(45) 및 센터링 소켓(31)이 설치되는 원주의 중간지름 아래에 혹은 제 2 구동 유닛(15)
의 외부가장자리 고리 원주의 중간 지름 아래(안쪽에)에 장치됨으로써, 회전자의 관성은 지지체(13)의 중량과 함께
줄어들게 된다.
도 6 내지 도 9에서, 케이싱(3)는 표적(32)을 갖지며, 이는 예컨대 케이싱(3) 및 크랭크 샤프트(11)의 회전속도를 측
정하거나 차량 점화를 조절하거나 차량 엔진를 조절하기 위한 것이다. 표적(32)은 센서와 연결되며 상기 센서는 정보
를 고정자(5) 전기자코일(8)의 전자 제어관리 기기로 보낸다. 다른 도면에서도 마찬가지일 수 있다.
도 6 내지 도 9에서, 에어갭은 더욱 정밀하다.
좀더 상술하면, 스페이서(61)는 본 발명에 따른 조립체의 축방향 대칭축 X-X에 대해 가로방향으로 연장되는 센터링
막(600)에 센터링되어 조립된다.
상기 센터링 막(600)은 중앙에 구멍이 나 있어 연장부(4)의 통로를 형성하며, 그 외부 가장자리에는 스페이서(61)에
연결된 센터링 소켓들(161)의 조립을 위한 일정 직경의 구멍(601)들을 갖는다. 변형예로서, 상기한 방식으로 센터링
소켓들은 종모양 덮개(14)에 구비되거나 혹은 종모양 덮개(14) 및 스페이서(61)에 구비될 수 있다.
물론, 센터링 막은 또한 여기서는 도시되지 않았으나 스페이서(61)를 종모양 덮개(14)에 고정시키는 고정수단이 관통
하는 다른 구멍들이 형성된다.
상기 센터링 막(600)은 그 내부 가장자리에, 케이싱(62), 즉 연장부(4)의 자유 단부을 향하는 축방향 원통형 허브(602
)를 갖는다.
상기 허브(602)는 연장부(4)보다 축방향 길이가 짧다.
허브(602)의 내부 가장자리는 베어링(603)을 갖는 조립 지지부로 사용되는데, 상기 베어링은 방사상으로 연장부(4)
의 외부 가장자리와 허브(602)의 내부 가장자리 사이에 위치된다.
일 실시예에서 베어링(603)은 매끄러운 베어링이다. 도 6 내지 도 9 에서는 일렬의 볼을 가진 볼 베어링을 사용한다.
변형예로서, 두열의 볼을 가질 수도 있다.
여기서 연장부(4)는 외부 가장자리에 지지부 버팀벽(도시되지 않음)을 갖는 데, 이는 베어링(603)의 내부 고리의 일
방향으로 축방향 조립을 위한 것이다. 지지부 버팀벽은 연장부(4)의 외부 가장자리 지름이 다양하게 변화함에 따라
형성된다. 이 버팀벽의 위치는 센터링 막(600)의 내부 가장자리와 연장부(4)의 플랜지(41) 사이의 충돌을 피하도록
결정된다. 써클립들(도시되지 않음)이 연장부(4)의 외부 가장자리에 형성된 골 안에 조립된다. 이는 베어링(603)의 내
부 고리의 다른 방향으로 축방향 조립을 위한 것이다.
상기 허브(602)는 플랜지(41)로 부터 가장 멀리 떨어져있는 단부에 X-X축을 향한 가로방향 가장자리(604)를 가지며
, 볼 베어링(603)의 외부 고리 일 방향으로 축방향 고정을 위한 지지부 버팀벽을 형성한다. 볼 베어링(603)의 외부 고
리 다른 방향으로는 써클립(도시되지 않음)에 의하여 허브(602) 내부 가장자리에 마련된 골 안에 조립된다.
물론, 써클립들을 이용하여 베어링(603)의 고리들을 양방향으로 축방향 고정할 수도 있다. 변형예로서, 가장자리(604
)는 허브에 용접으로 부착될 수도 있다.
변형예로서, 베어링(603)의 외부 고리는 허브(602)와 한 블럭으로 형성될 수도 있다.
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베어링(603) 및 센터링 막(600)에 의해, 스페이서(61)와 연장부(4)는 애어갭(7)이 한층 더 정밀해지도록 위치된다.
조립은 상기 방식으로 실시되며, 사전에 스페이서(61)는 케이싱(62)상에, 회전자(6)-지지체(13)-구동 유닛(12) 일체
는 크랭크 샤프트 상에 조립되어 있다.
나사(245)를 이용하여 구동 유닛(15)을 플랜지(41)에 조립한 후, 나사(45)를 이용하여 구동 유닛(15)의 외부 가장자
리를 소켓들(31) 상에 고정한다.
베어링(603)을 허브(602)에 조립한 후, 베어링(603)의 내부 고리를 지지부 버팀벽에 닿도록 연장부(4)에 삽입 연결
한다. 그 후, 종모양 덮개(14)를 케이싱(62)로 접근시켜 도 6 및 도 7의 홈(341)을 홈(241)에 삽입하며, 마지막으로
종모양 덮개를 케이싱에 고정한다. 도 8 내지 도 9에서, 홈(341)을 원주상 운동하는 토션 완충장치(700)에 속한 홈(2
41)에 삽입한다. 완충장치는 차후 기술될 것이다.
도 6 내지 도 9에서, 바람직하게는 센터링 막(600)-종모양 덮개(14) 요소들 중 하나에서 돌출되어 종모양 덮개(14)-
센터링 막(600) 요소들 중 다른 하나에 있는 직경이 정해진 구멍을 관통하는 핀들과 같은 각 표지 수단이 종모양 덮개
(14)와 센터링 막(600) 사이에 삽입될 수 있으며, 따라서 소켓들(161)은 막(600)의 구멍들을 관통할 수 있다. 는 도 6
및 도 7에서 연장부(4)의 자유 단부의 외부 지름은 베어링(603)의 외부 고리의 조립 지지부를 형성하는 외부 지름보
다 작다.
도 8 및 도 9에서도 마찬가지이다. 이들 도면에서, 연장부(4)의 자유 단부은 외부 가장자리에 수홈(341)을 가지며, 이
는 돌출부(2400)의 내부 가장자리에 마련된 암홈(241)에 삽입된다.
여기서 돌출부(2400)는 내부에 홈(241)을 갖는 허브를 형성한다.
허브(2400)는 지지체(13)의 내부, 즉 회전자(6) 내부에 장치된다. 이 허브(2400)는 축방향을 향하며, 토션 완충장치(
700)의 출력부를 형성한다. 토션 완충장치의 입력부는 2개의 유도 와셔(702)로 구성된다. 이들 와셔들은 허브의 막(7
01)의 양쪽으로 배열된다. 이 허브의 막은 허브(2400)에 연결된다. 유도 와셔(702)는 허 브(2400)를 둘러싸고 있어,
허브와 유도 와셔 간에 상대적 회전운동이 가능하다. 일 실시예에서, 막(701)은 그 내부 가장자리에서 용접 혹은 삽입
방법으로 허브(2400) 상에 고정될 수 있다.
물론, 변형예로서, 환형의 센터링 지지부가 허브와 제 1 유도 와셔 사이에 방사상으로 삽입될 수 있다. 이 지지부는 또
한 바람직하게는 축방향으로 상기 제1 유도 와셔와 막(701) 사이에 삽입되며, 이를 위해 상기 지지부는 가로방향의
환형부를 갖는다. 이 경우, 접시 스프링 와셔 혹은 구불거리는 디스크와 같은 축방향으로 작동하는 탄성장치가 제2 유
도 와셔와 막(701) 사이에 삽입된다. 이는 마찰 디스크가 막(701)에 닿도록 외력을 가하고, 지지부의 가로방향 부분
을 제1 유도 와셔와 막 사이에서 조이기 위함이다. 분배 와셔가 구비될 수 있으며, 이는 예컨대 제2 유도 와셔의 구멍
을 관통하는 축방향 레그를 이용하여 제2 유도와셔에 연결된다. 상기 축방향으로 작동하는 탄성장치는 축방향을 따라
제2 유도와셔와 분배 와셔 사이에 삽입된다. 일 실시예에서, 상기 탄성장치는 마찰 디스크를 가진 지지체로 사용되거
나 마찰 디스크를 형성할 수 있다. 따라서 마찰장치 및/혹은 센터링 장치가 막(701)-허브(2400) 일체와 유도 와셔(70
2) 사이에 개입될 수 있다.
여기서 막(701)과 유도 와셔(702)는 개구에 대하여 틈을 갖는데,이는 원주 상으로 작동하는 탄성장치(705)의 하우징
을 위한 것이다. 여기서, 틈들은 접선 방향으로 형성된다. 즉, 틈들의 내부 가장자리는 동일한 내부 원주에 대하여 접
선방향으로 형성된다. 여기서, 탄성장치(705)들은 나선형 스프링이다. 변형예로서, 적어도 이들 탄성장치(705)들 중
몇몇은 탄성물질로 된 블럭으로 형성된다. 일 실시 예에서 유도 와셔(702)와 막(701)의 틈들은 그 크기가 같다. 변형
예로서, 탄성장치(705)들은 여유공간 없이 유도와셔(702) 틈 안에, 그리고 여유공간 없이 막(701)의 몇몇 틈 안으로
조립되며, 막(701)의 다른 틈 안으로는 여유공간을 두고 조립된다. 이는 탄성장치(705)의 단계적 개입을 위함이다.
변형예로서, 탄성장치(705)의 하우징 개구들은 외부로 오픈되고, 탄성장치(705)들은 굽은 스프링들이다.
여기서 지지체(13)는 내부에 추가 두께 부분(706)를 가지며, 상기 추가 두께 부분의 축방향 단부들 중 하나는 구동 유
닛(12)의 디스크(140)에 연결된다. 추가 두께 부분은 축방향 자유 단부 중 다른 하나에 제2 유도 와셔와 연동되는 제1
유도 와셔(702)의 외부 가장자리를 지지하기 위한 가로방향 턱을 한정한다.
좀더 상술하면, 구멍 형태의 축방향 스페이서(704)들은 2개의 유도 와셔(702) 사이에 축방향으로 삽입된다. 이들 스
페이서들은 유도 와셔(702)의 외부 가장자리에 설치되며, 각각 나사(703)가 관통된다. 나사(703) 머리는 제2 유도 와
셔(702)를 누르고 있다. 이 때, 나사산이 형성된 부분은 제 2 유도 와셔(702), 스페이서(704), 제1 유도 와셔를 가로
질러 상기 추가 두께 부분(706)내의 나사홈 안으로 삽입된다. 나사(703)들은 이렇게 유도 와셔들을 추가 두께 부분(7
06) 상에 고정되며, 제1 유도 와셔(702)는 추가 두께 부분(706)의 턱을 누른다. 따라서, 돌출부(2400)는 견고한 지지
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체(13)에 탄력적으로 연결된다.
토션 완충장치에 의해 진동을 걸러낼 수 있다.
변형예로서, 비록 무게 증가로 덜 바람직하게는 하지만, 추가 두께 부분 (706)은 연장될 수 있다.
토션 완충장치(700)는 지지체(13)와 회전자(6)의 내부에 조립되어 회전자 단부의 축방향 면 사이에 축방향으로 설치
될 수 있다.
특기할 점은, 제 1 구동 유닛(12)은 단순화된다는 사실이다. 디스크(140)는 그 외부 가장자리에 지지체(13)를 갖는
단순한 고리 형태이다.
변형예로서, 유도 와셔(702)들은 허브(2400)에 연결될 수 있으며, 막(701)은 예컨대 나사(703)을 조이는 방식으로
추가 두께 부분(706)에 연결될 수 있다. 변형예로서, 탄성장치(705)들이 제거되고 허브(2400)에 연결되는 막(701)은
추가 두께 부분(706)에 나사(703)를 통해 직접 고정될 수 있다. 따라서, 허브 형태로 된 돌출부(2400)는 견고하게 혹
은 탄력적으로 원주상으로 작동하는 토션 완충장치를 통해 견고한 지지체(13)와 연결된다. 이 돌출부는 회전자(6)의
내부에 방사상으로 장착되며, 더 바람직하게는 회전자 단부의 축방향 면들 사이에 축방향으로 장착될 수 있다.
변형예로서, 돌출부(240)와 디스크(140) 사이의 탄성적 연결을 고려할 수 있다. 즉, 원주상으로 작동하는 탄성체는
디스크(140)와 돌출부(240) 사이에 삽입되며, 이를 위해 서로 마주보는 하우징을 갖는다.
따라서, 본 발명에 따른 돌출부(240,2400)는 견고하게 혹은 탄성적으로 구동 유닛(12), 즉 디스크(140) 혹은 지지체(
13)에 연결된다.
변형예로서, 형상들(241,341)의 상호 작용에 의한 연결은 디스크(140)에 대해 축방향으로 더 멀리까지 연장될 수 있
다.
예컨대, 이러한 연결은 그 대부분이 지지체(13)의 외부로 연장될 수 있다.
그러나, 이러한 해결책은 특히 스페이서(61)의 축방향 부피를 증가시키기 때문에 덜 바람직하다.
(57) 청구의 범위
청구항 1.
고정자(5)에 의해 둘러싸인 회전자(6)를 포함하고, 상기 고정자는 크랭크 샤프트(11)를 구비한 차량 엔진의 케이싱(6
2)과 종모양 덮개(14) 사이에 배치되는 스페이서(61)에 연결되는 차량용 전기회전기계 조립체(2)에 있어서,
상기 종모양 덮개(14)가 축방향으로 돌출되고 폐쇄된 자유 단부를 가지는 센터링 노즐(30)을 포함하는 유체 커플링
장치의 케이싱(3)을 수용하는데 사용되며,
상기 차량 엔진의 크랭크 샤프트(11)는 제 1 구동 유닛(12)을 통하여 회전자(6)를 지지하는 견고한 지지체(13)에 연
결되고,
상기 유체 커플링 장치의 케이싱(3)에는 제 2 구동 유닛(15,4)이 연결되며,
상기 두 구동 유닛(12,15)은 링크에 의하여 상호 연결되고, 상기 링크는 제 1 구동 유닛(12)에 의해 지지되는 축방향
컨투어(241)와 제 2 구동 유닛(15,4)에 의해 지지되는 축방향 대응 컨투어(341)가 상호 보완적으로 결합하여 작용하
는 상보적 형상들(241,341)로 구성되며,
상기 지지체(13)는 중공 형태이고,
상기 컨투어(241)와 대응 컨투어(341)는 상기 지지체(13)로 삽입되는 것을 특징으로 하는 차량용 전기회전기계 조립
체(2).
청구항 2.
제 1 항에 있어서,
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상기 컨투어(241)와 대응 컨투어(341)는 다수의 톱니 또는 홈을 갖는 것을 특징으로 하는 조립체.
청구항 3.
제 1 항에 있어서,
상기 컨투어(241)와 대응 컨투어(341)는 적어도 중공형 지지체 내의 주요부에 장착되는 것을 특징으로 하는 조립체.
청구항 4.
제 1항에 있어서,
상기 견고한 지지체(13)는 중공형태를 가지고, 외부 가장자리에는 회전자의 조립영역을 형성하는 축방향 환형 측부를
가지는 것을 특징으로 하는 조립체.
청구항 5.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 견고한 지지체(13)는 제 1구동 유닛(12)의 제 1 부분을 형성하며, 제 1 구동 유닛과 단일 블럭을 이루는 것을 특
징으로 하는 조립체.
청구항 6.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 구동 유닛(12)은 견고하고, 조립체의 축방향 대칭축에 대하여 가로방향의 중심부인 제 2 부분(140)을 포함
하는 것을 특징으로 하는 조립체.
청구항 7.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 컨투어(241)는 제 1 구동 유닛(12)의 제 2 부분(140)의 중심부에 축방향으로 연결되는 환형의 돌출부(240)에
속하는 것을 특징으로 하는 조립체.
청구항 8.
제 1 항에 있어서,
상기 컨투어(241)는 상기 견고한 지지체(13)에 연결되는 축방향 환형 돌출부(2400)에 속하는 것을 특징으로 하는 조
립체.
청구항 9.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 컨투어(241)는 상기 견고한 지지체(13)에 연결되는 토션 완충장치(700)의 허브(2400)에 속하는 것을 특징으로
하는 조립체.
청구항 10.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 토션 완충장치(700)는 허브의 막(701) 양쪽에 배치된 유도 와셔들(702) 내에서 서로 마주보도록 배치된 개구들
에 조립되고 원주상으로 움직이는 탄성체(705)를 포함하며, 상기 유도 와셔(702)-허브의 막(701) 요소들 중 하나는
허브(701)에 연결되고, 허브의 막(701)-유도 와셔(702) 요소들 중 다른 하나는 견고한 지지체(13)의 내부 가장자리
에 있는 가능하다면 이어져 있는 추가 두께 부분(706)에 고정되는 것을 특징으로 하는 조립체.
청구항 11.
제 1 항에 있어서,
상기 대응 컨투어(341)는 유체 커플링 장치(1)의 센터링 노즐(30)에 센터링되어 조립되는 축방향 환형 연장부(4)에
속하는 것을 특징으로 하는 조립체.
공개특허 10-2004-0098024
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청구항 12.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연장부(4)는 상기 제 2 구동 유닛(15)의 중심부에 고정되는 방사상으로 돌출된 플랜지(41)를 갖는 것을 특징으
로 하는 조립체.
청구항 13.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 구동 유닛(15)은 축방향으로 탄성이 있으며, 그 외부 가장자리는 유체 커플링 장치의 케이싱(3)에 형성된
고정 구멍(31)에 고정되거나, 혹은 용접 등으로 직접 케이싱에 고정됨으로써, 표준형 유체 커플링 장치를 사용할 수
있고 축방향 진동을 완화할 수 있는 것을 특징으로 하는 조립체.
청구항 14.
제 12 항에 있어서,
상기 제 2 구동 유닛(41)은 대응 컨투어(341)가 속하는 축방향 환형 연장부(4)에서 방사상으로 돌출된 플랜지를 포함
하고, 상기 플랜지는 유체 커플링 장치의 케이싱(3)에 고정되어 상기 연장부가 제 2 구동 유닛과 단일 부품을 형성하
는 것을 특징으로 하는 조립체.
청구항 15.
제 1 항에 있어서,
상기 스페이서와 제 2 구동 유닛(15,41)에 연결된 연장부(4) 사이에 센터링 막(600)이 구비되며, 상기 연장부는 대응
컨투어(341)를 포함하고, 상기 센터링 막에 연결된 허브(602)와 연장부(4) 사이에 볼 베어링과 같은 지지부(603)가
방사상으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 조립체.
청구항 16.
제 1 항에 있어서,
상기 스페이서(61)와 차량 엔진 케이싱(62) 사이, 및 스페이서(61)와 종모양 덮개(14) 사이에는 센터링 소켓(161)이
삽입되는 것을 특징으로 하는 조립체.
도면
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도면1
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