(57)【要約】  本発明は、統合スタータ・ジェネレータモータのローター装置とローターワーキングシステムとを開示する。ローター装置は、一体鋳造後に一体加工により構成された一体型構造を有している。ローター装置は、麦藁帽子形状を有し、そこで、帽子の上部の外側面が面（１１）であり、帽子のつばの外側面が面（１３）であり、帽子のつばの内側面が面（１２）であり、面（１１）と面（１３）とを接続している面が面（１４）であり、ローター装置の面（１１）に、クランクシャフトと一緒に固定するための複数の貫通孔１が形成され、ローター装置の面（１２）に、クラッチと接続するための複数のねじ孔２が形成され、ねじ孔（２）が面（１２）に対向する面（１３）を貫通している。本発明が提供する統合型ローター装置は、従来のモータローター支持フレーム、エンジンのフライホイール及びクラッチ駆動ディスク等から構成された組立式ローター装置を置き換えるものであり、統合スタータ・ジェネレータモータシステムの安定性と一貫性を向上させた。【選択図】図３
2013537391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
統合スタータ・ジェネレータ（ＩＳＧ）モータのローター装置であって、
該ローター装置は、一体鋳造後に一体加工により構成された一体型構造を有し、
該ローター装置は、麦藁帽子形状を有し、帽子の上部の外側面が面（１１）であり、帽子のつばの外側面が面（１３）であり、帽子のつばの内側面が面（１２）であり、面（１１）と面（１３）とを接続している面が面（１４）であり、
該ローター装置の面（１１）に、クランクシャフトと一緒に固定するための複数の貫通孔（１）が形成され、
該ローター装置の面（１２）に、クラッチと接続するための複数のねじ孔（２）が形成され、ねじ孔（２）が面（１２）に対向する面（１３）を貫通していることを特徴とするローター装置。
【請求項２】
面（１３）に複数のボス（３）が形成され、ボス（３）毎に１つのねじ孔（２）が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のローター装置。
【請求項３】
面（１３）と面（１４）との夾角の間に、複数の三角形状のリブ（４）が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のローター装置。
【請求項４】
面（１１）にボス（５）が形成され、全ての貫通孔（１）が該ボス（５）上に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のローター装置。
【請求項５】
面（１１）、面（１２）及び面（１３）が互いに平行な平面であり、面（１４）が面（１１）及び面（１２）に垂直な曲面であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のローター装置。
【請求項６】
エンジンと、エンジンに接続されているクランクシャフトと、クランクシャフトに接続されるとともに一緒に回転するローター装置と、ローター装置に固定されているローター鉄心と、ローター装置に接続されているクラッチと、クラッチに接続されているギアボックスとを備えるローターワーキングシステムであって、
該ローター装置は、一体鋳造後に一体加工により構成された一体型構造を有し、 
該ローター装置は、麦藁帽子形状を有し、帽子の上部の外側面が面（１１）であり、帽子のつばの外側面が面（１３）であり、帽子のつばの内側面が面（１２）であり、面（１１）と面（１３）とを接続している面が面（１４）であり、
該ローター装置の面（１１）に、クランクシャフトと一緒に固定するための複数の貫通孔（１）が形成され、 
該ローター装置の面（１２）に、クラッチと接続するための複数のねじ孔（２）が形成され、ねじ孔（２）が面（１２）に対向する面（１３）を貫通していることを特徴とするローターワーキングシステム。
【請求項７】
面（１３）に複数のボス（３）が形成され、ボス（３）毎に１つのねじ孔（２）が形成されている
ことを特徴とする請求項６に記載のローターワーキングシステム。 
【請求項８】
面（１３）と面（１４）との夾角の間に、複数の三角形状のリブ（４）が形成されている
ことを特徴とする請求項６に記載のローターワーキングシステム。 
【請求項９】
面（１１）にボス（５）が形成され、全ての貫通孔（１）が該ボス（５）上に形成されていることを特徴とする請求項６に記載のローターワーキングシステム。
【請求項１０】
面（１１）、面（１２）及び面（１３）が互いに平行な平面であり、面（１４）が面（１１）及び面（１２）に垂直な曲面であることを特徴とする請求項６から９のいずれか１項に記載のローターワーキングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車製造の技術分野、特に、統合スタータ・ジェネレータモータのローター装置及びローターワーキングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の統合スタータ・ジェネレータ（ＩＳＧ、Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｓｔａｒｔｅｒ  ａｎｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）モータは、エンジンのクランクシャフトに直接組み込まれるものであり、つまり、従来のスタータモータに代わって、大きな瞬間出力を有する特定のモータによって、直接発車段階で短期間にエンジンの代わりに車両を駆動するとともに、エンジンを始動させる機能も有し、エンジンのアイドリング損失及び汚れを低減するものであり、通常の走行時は、エンジンが車両を駆動し、モータは、オフになるかジェネレータとして機能し、制動時は、モータは、電力回生、ブレーキエネルギーを回収する省エネ効果を奏することができる。要するに、これは、ハイブリッド車と従来車との間に位置する省エネで、環境に優しく、低コストの解決策である。
【０００３】
ＩＳＧは、エンジンのクランクシャフトに直接組み込まれる。環境保護及び持続可能なエネルギー開発の戦略を考慮して、業界では、ＩＳＧ技術の開発・利用は活発化している。ＩＳＧは、モータ、最新の電力電子、デジタル信号処理、最新の制御等の技術を有しており、従来車の始動及び発電機能を一体化させ、迅速な始動／停止制御、良好なエネルギー回生利用及び優れたパワーアシスト等の顕著な利点を有しており、特に、排気ガスによる汚染の低減、燃費の節約においては明らかな効果があり、必ずや従来車、ハイブリッド車及び未来の電気自動車のエンジン部品の発展方向になると国際的に考えられている。
【０００４】
ＩＳＧシステムは、マイクロハイブリッドシステムに比べて、エンジンの始動及び停止制御をジェネレータで実現できるほか、減速及び制動する場合に、一部のエネルギーを吸収することと、走行している場合に、車両の駆動とジェネレータの充電との間でエンジンの出力パワーを調節することとも実現できるので、エンジンをより高効率的に動作させて、全体の効率を向上させた。
【０００５】
現在、ＩＳＧモータのローター装置の構造は、主に以下の２種類がある。
【０００６】
（１）図１は、従来技術に係るＩＳＧモータのローター装置の第１の構造を示す図である。図１に示すように、ローター装置は、主に、シャフト１０１、ベアリング１０２、ローター支持フレーム１０３、ベアリング１０４及びクラッチ駆動ディスク１０５から構成されており、シャフト１０１、ローター支持フレーム１０３及びクラッチ駆動ディスク１０５が機械的に固定され、ローター装置全体がベアリングによってＩＳＧモータのハウジングに支持されている。
【０００７】
（２）図２は、従来技術に係るＩＳＧモータのローター装置の第２の構造を示す図である。図２に示すように、ローター装置は、主に、機械的に固定されたローター支持フレーム２０１、ベアリング２０２、ベアリング２０３及びクラッチ駆動ディスク２０４から構成され、ローター装置全体がベアリングによってＩＳＧモータのハウジングに支持されている。
【０００８】
図２と図１との相違は、図２におけるローター支持フレーム２０１が図１におけるシャフト１０１及びローター支持フレーム１０２に相当する点にある。
【０００９】
上記から分かるように、従来のＩＳＧモータのローター装置は全て、機械的に、例えば、ボルト接続を介して、一緒に固定された複数の部品から構成され、かつ、少なくとも１つのベアリングによって支持されるものであるため、加工・製造及び部品の組立工程においては、システムの累積誤差が大きくなってしまい、その結果、システム全体の安定性も一貫性も悪くなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、従来のモータローター支持フレーム、エンジンのフライホイール及びクラッチ駆動ディスク等から構成された組立式ローター装置の代わりに、ＩＳＧシステムの安定性及び一貫性を向上させたＩＳＧモータのローター装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
また、本発明は、ＩＳＧシステムの安定性及び一貫性を向上させ、モータの重量を軽減し、モータのコストを削減し、ならびに生産効率を向上させたＩＳＧモータのローターワーキングシステムを提供する。
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明は以下のように実現されている。
【００１３】
本発明は、一体鋳造後に一体加工により構成された一体型構造を有するＩＳＧモータのローター装置を開示しており、
【００１４】
ローター装置は、麦藁帽子形状を有しており、そこで、帽子の上部の外側面が面（１１）であり、帽子のつばの外側面が面（１３）であり、帽子のつばの内側面が面（１２）であり、面（１１）と面（１３）とを接続している面が面（１４）であり、
【００１５】
ローター装置の面（１１）に、クランクシャフトと一緒に固定するための複数の貫通孔（１）が形成されており、
【００１６】
ローター装置の面（１２）に、クラッチと接続するための複数のねじ孔（２）が形成されており、ねじ孔（２）が面（１２）に対向する面（１３）を貫通している。
【００１７】
面（１３）に複数のボス（３）が形成され、ボス（３）毎に１つのねじ孔（２）が形成されていることが好ましい。
【００１８】
面（１３）と面（１４）との夾角の間に、複数の三角形状のリブ（４）が形成されていることが好ましい。
【００１９】
面（１１）にボス（５）が形成され、全ての貫通孔（１）がボス（５）上に形成されていることが好ましい。
【００２０】
面（１１）、面（１２）及び面（１３）は互いに平行な平面であり、面（１４）は面（１１）及び面（１２）に垂直な曲面であることが好ましい。
【００２１】
本発明は、さらに、エンジンと、エンジンに接続されているクランクシャフトと、クランクシャフトに接続され、かつ一緒に回転するローター装置と、ローター装置に固定されているローター鉄心と、ローター装置に接続されているクラッチと、クラッチに接続されているギアボックスとを備えるローターワーキングシステムを開示しており、
【００２２】
ローター装置は、一体鋳造後に一体加工により構成された一体型構造を有しており、
【００２３】
ローター装置は、麦藁帽子形状を有しており、そこで、帽子の上部の外側面が面（１１）であり、帽子のつばの外側面が面（１３）であり、帽子のつばの内側面が面（１２）であり、面（１１）と面（１３）とを接続している面が面（１４）であり、
【００２４】
ローター装置の面（１１）に、クランクシャフトと一緒に固定するための複数の貫通孔（１）が形成されており、
【００２５】
ローター装置の面（１２）に、クラッチと接続するための複数のねじ孔（２）が形成されており、ねじ孔（２）が面（１２）に対向する面（１３）を貫通している。
【００２６】
上記システムのローター装置において、面（１３）に複数のボス（３）が形成され、ボス（３）毎に１つのねじ孔（２）が形成されていることが好ましい。
【００２７】
上記システムのローター装置において、面（１３）と面（１４）との夾角の間に、複数の三角形状のリブ（４）が形成されていることが好ましい。
【００２８】
上記システムのローター装置において、面（１１）にボス（５）が形成され、全ての貫通孔（１）がボス（５）上に形成されていることが好ましい。
【００２９】
上記システムのローター装置において、面（１１）、面（１２）及び面（１３）は互いに平行な平面であり、面（１４）は面（１１）及び面（１２）に垂直な曲面であることが好ましい。
【発明の効果】
【００３０】
上記から分かるように、本発明のローター装置は、一体鋳造後に一体加工により構成された一体型構造を有し、ローター装置の面（１１）に、クランクシャフトと一緒に固定するための複数の貫通孔（１）が形成され、ローター装置の面（１２）に、クラッチと接続するための複数のねじ孔（２）が形成され、ねじ孔（２）が面（１２）に対向する面（１３）を貫通している。これにより、ＩＳＧシステムの安定性及び一貫性が向上した。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、従来技術に係るＩＳＧモータのローター装置の第１の構造を示す図である。
【図２】図２は、従来技術に係るＩＳＧモータのローター装置の第２の構造を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係るＩＳＧモータのローター装置の第１の斜視図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係るＩＳＧモータのローター装置の第２の斜視図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係るＩＳＧモータのローター装置の右側面図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態に係るＩＳＧモータのローター装置の左側面図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態に係るＩＳＧモータのローター装置のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態に係るローターワーキングシステムの図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明は、従来のシャフト、ローター支持フレーム、クラッチ駆動ディスク及びエンジンのフライホイール等の複数の部品から構成された組立式ローター装置の代わりに、一体化設計のローター装置を提供することで、ＩＳＧモータのスペースを節約し、モータの重量を軽減しただけではなく、ＩＳＧシステム全体の安定性と一貫性も向上した。
【００３３】
本発明の目的、技術的な解決策及び利点をより明らかにするために、以下、添付の図面及び具体的な実施形態を参照しながら、本発明を詳しく説明する。
【００３４】
図３は、本発明の実施形態に係るＩＳＧモータのローター装置の第１の斜視図である。図４は、本発明の実施形態に係るＩＳＧモータのローター装置の第２の斜視図である。図５は、本発明の実施形態に係るＩＳＧモータのローター装置の右側面図である。図６は、本発明の実施形態に係るＩＳＧモータのローター装置の左側面図である。図７は、本発明の実施形態に係るＩＳＧモータのローター装置のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【００３５】
図３〜７を参照すると、本発明に係るローター装置は、一体鋳造後に一体加工により構成された一体型構造を有し、かつ、ローター装置は、麦藁帽子形状を有している。説明の便宜上、符号は、次のように表記している。つまり、帽子の上部の外側面を面１１、帽子のつばの外側面を面１３、帽子のつばの内側面を面１２、面１１と面１３とを接続している面を面１４と表記している。勿論、ローター装置は、さらに、帽子の上部の内側面と、面１４に対向する内側面（即ち、帽子の上部の内側面と帽子のつばの内側面１２とを接続している面）とを含むが、ここでは、表記を省略している。面１１は、円形の面であり、面１２及び面１３は、環状の平面であり、かつ、面１１、面１２及び面１３は、互いに平行な平面であり、面１４は、面１１のエッジと面１２の内側の環状エッジとを接続しかつ面１１及び面１２に垂直な環状の曲面である。
【００３６】
図３〜７を参照すると、ローター装置の面１１に、クランクシャフトと一緒に固定するための複数の貫通孔１（本実施形態では、６個）が形成され、該ローター装置の面１２に、クラッチと接続するための複数のねじ孔２（本実施形態では、１２個）が形成され、ねじ孔２が面１２に対向する面１３を貫通鵜している。
【００３７】
図３〜７を参照すると、本実施形態において、面１３に複数のボス３が形成され、ボス３毎に１つのねじ孔２が形成されている。このようなボス設計では、ねじ孔２の深さを深くすることができ、これにより、ボルトで固定する場合、堅く固定することができる。同様に、本発明の実施形態において、面１１にボス５が形成され、全ての貫通孔１がボス５上に形成されている。このような設計を採用しているので、貫通孔１の深さを深くし、クランクシャフトと堅く接続するためでもある。
【００３８】
図３、６及び７を参照すると、本発明のローター装置の面１３と面１４との間に、複数の三角形状のリブ４が形成されている。本実施形態のローター装置には、リブは全部で１２個が形成されている。リブ４の機能としては、ローター装置の面１３と面１４との間の緊合度を向上させるとともに、ローター装置の、クラッチに接続されているパネル（即ち、面１２及び１３に触れるパネル）の耐衝撃性を向上させることが挙げられる。
【００３９】
上記のボス及びリブの特殊な構造設計により、ローター装置の、クラッチに接続されているパネルを補強したため、ローター装置のクラッチに接続されているパネルは、多少薄くなるように設計することができ、つまり、面１２と面１３との間の距離を多少短くすることができた。これにより、ローター装置の重量が効果的に軽減できた。同様に、面１１上のボス設計により軽量化の目的も達成できた。しかも、本発明が提供する一体化設計のローター装置全体は、1度だけ加工する必要があるため、従来技術に比べると、ベアリングを使用する必要がなくなり、加工及び組立工程を大幅に削減し、生産効率が向上した。
【００４０】
また、本発明が提供する一体化設計のローター装置を採用した場合は、エンジンのフライホイールを省略、つまり、ローター装置により慣性モーメントを付与できる。一方、従来の組立式ローター装置の場合は、慣性モーメントを付与するために、単独のエンジンのフライホイールが必要となる。
【００４１】
図８は、本発明の実施形態に係るローターワーキングシステムを示す図である。図８に示すように、自動車のローターワーキングシステムは、エンジン８１と、エンジンに接続されているクランクシャフト８２と、クランクシャフトに接続されるとともに一緒に回転するローター装置８３と、ローター装置８３に固定されているローター鉄心８４と、ローター装置８３に接続されているクラッチ８５と、クラッチに接続されているギアボックス８６とを備えている。本システムにおけるローター装置８３は、上記の図３〜７に示すローター装置である。本システムにおいて、ローター装置８３は、クランクシャフト８２に直接接続されるとともに一緒に回転し、クランクシャフト８２がローター装置８３を支持する機能を有しているため、ベアリングを使用して支持する必要がない。また、ローター鉄心８４がローター装置８３に固定されるとともに、ローター装置８３がクラッチ８５に接続されている。状態によって、結合または分離される。
【００４２】
以上をまとめると、本発明に係るロータ装置は、以下のような利点を持っている。
【００４３】
１．一体化設計により複数の機能を一体化させたため、スペースが節約されるとともに、安定性も一貫性も向上した。具体的には、ローター装置全体に対して一体化設計を採用したことで、従来のシャフト、ローター支持フレーム、クラッチ駆動ディスク及びエンジンのフライホイールを置き換えることができたため、部品点数が減少し、複数の部品間の接続も配置も不要になり、その結果、システムの安定性及び一貫性が大幅に向上した。
【００４４】
２．特殊な構造設計の採用により、重量が軽減された。具体的には、ローター装置のクラッチに接続されている片側にリブと一部のボスとを補強させる方法を採用したことで、ローター装置のクラッチに接続されている駆動ディスクの厚さが薄くなり、ローター装置の重量が軽減した。同様に、ローター装置のクランクシャフトに接続されている接続ディスク上のボス設計により、接続ディスクの厚さが薄くなり、ローター装置の重量が軽減した。
【００４５】
３．加工及び組立工程が削減され、生産効率が向上した。具体的には、ローター装置全体に対して一体化設計を採用したことで、1度しか加工する必要がないため、複数部品の個別加工及び相互組立が不要になった一方、本ローター装置は、直接にクランクシャフトによって支持され、ベアリングを使用する必要がないため、ベアリングシートの精密加工が不要になり、その結果、加工及び組立等の製造工程が大幅に削減され、生産効率が向上し、量産に適する。
【００４６】
以上の説明は、あくまでも、本発明の好適な実施形態であり、本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び原則を逸脱しないいかなる変更、均等な置換、改良等は、全て本発明の保護範囲内に含まれる。
【図１】
2013537391.tif 000003
【図２】
2013537391.tif 000004
【図３】
2013537391.tif 000005
【図４】
2013537391.tif 000006
【図５】
2013537391.tif 000007
【図６】
2013537391.tif 000008
【図７】
2013537391.tif 000009
【図８】
2013537391.tif 000010
【国際調査報告】
2013537391.tif 000011
2013537391.tif 000012
2013537391.tif 000013
2013537391.tif 000014
2013537391.tif 000015
2013537391.tif 000016