DE102013203774A1 - Generator as accessory for a vehicle - Google Patents
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- H02K9/14—Arrangements for cooling or ventilating wherein gaseous cooling medium circulates between the machine casing and a surrounding mantle
Abstract
Die Erfindung betrifft einen Generator (1) als Nebenaggregat für ein Fahrzeug, umfassend ein Gehäuse (2), eine im Gehäuse (2) gelagerte Ankerwelle (7), wobei sich die Ankerwelle (7) in Axialrichtung (9) erstreckt und um die Axialrichtung (9) eine Umfangsrichtung (11) definiert ist, einen das Gehäuse (2) in Umfangsrichtung (11) umgreifenden Luftsammelkanal (3) mit einem Lufteinlass (12) zum Einleiten einer aus dem Gehäuse (2) austretenden Kühlluft und einem Luftauslass (13) zum Abgeben der eingeleiteten Kühlluft in die Umgebung.The invention relates to a generator (1) as an auxiliary unit for a vehicle, comprising a housing (2), an armature shaft (7) mounted in the housing (2), the armature shaft (7) extending in the axial direction (9) and around the axial direction (9) a circumferential direction (11) is defined, an air collecting duct (3) encompassing the housing (2) in the circumferential direction (11) with an air inlet (12) for introducing cooling air emerging from the housing (2) and an air outlet (13) for releasing the introduced cooling air into the environment.
Description
Vorliegende Erfindung betrifft einen Generator, der in einem Fahrzeug als Nebenaggregat für den Verbrennungsmotor zum Erzeugen von elektrischer Energie genutzt wird.The present invention relates to a generator which is used in a vehicle as an accessory for the internal combustion engine for generating electrical energy.
Generatoren werden im Fahrzeug üblicherweise über einen Riementrieb mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbunden. Die Kühlung der Generatoren erfolgt üblicherweise mittels Luft, die stirnseitig angesaugt wird und in Radialrichtung aus dem Gehäuse des Generators wieder abgegeben wird.Generators are usually connected in the vehicle via a belt drive with the crankshaft of the engine. The cooling of the generators is usually carried out by means of air, which is sucked in the front side and is discharged again in the radial direction from the housing of the generator.
Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, einen Generator als Nebenaggregat für ein Fahrzeug anzugeben, der bei kostengünstiger Herstellung und Montage betriebssicher und wartungsarm funktioniert. Insbesondere soll der Generator über eine gut funktionierende Kühlung verfügen.It is an object of the present invention to provide a generator as an accessory for a vehicle that works reliable and low maintenance at low cost production and assembly. In particular, the generator should have a well-functioning cooling.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Die abhängigen Ansprüche haben vorteilhafte Weitergestaltungen der Erfindung zum Inhalt.The object is achieved by the features of the independent claims. The dependent claims contain advantageous refinements of the invention.
Somit wird die Aufgabe gelöst durch einen Generator, umfassend ein Gehäuse. In dem Gehäuse ist die Ankerwelle des Generators gelagert. Das Gehäuse besteht vorzugsweise aus Metall. Entsprechend der Ankerwelle ist eine Axialrichtung definiert. Senkrecht zur Axialrichtung ist die Radialrichtung definiert. Um die Axialrichtung herum ist eine Umfangsrichtung definiert. Der Generator umfasst des Weiteren einen Luftsammelkanal. Der Luftsammelkanal ist außen auf das Gehäuse aufgesetzt und umgreift dabei das Gehäuse in Umfangsrichtung. Der Luftsammelkanal ist vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt.Thus, the object is achieved by a generator comprising a housing. In the housing, the armature shaft of the generator is mounted. The housing is preferably made of metal. According to the armature shaft, an axial direction is defined. Perpendicular to the axial direction, the radial direction is defined. Around the axial direction, a circumferential direction is defined. The generator further includes an air collection channel. The air collection channel is placed on the outside of the housing and surrounds the housing in the circumferential direction. The air collecting channel is preferably made of plastic.
Der Luftsammelkanal umfasst einen Lufteinlass und einen Luftauslass. Der Lufteinlass dient zum Einleiten der aus dem Gehäuse austretenden Kühlluft. Der Luftsammelkanal führt die eingeleitete Kühlluft zum Luftauslass. Der Luftauslass ist so positioniert, dass er die Kühlluft an einer entsprechenden Stelle und mit einer entsprechenden Entfernung zum Gehäuse in die Umgebung abgibt, so dass weitestgehend vermieden wird, dass der Generator wieder die bereits genutzte Kühlluft erneut ansaugt. Durch die erfindungsgemäße Verwendung des Luftsammelkanals wird ein thermischer Kurzschluss vermieden. Ohne den Luftsammelkanal kann es, je nach Anordnung des Generators, dazu kommen, dass eine vom Gehäuse austretende Kühlluft wieder erneut in das Gehäuse eintritt und so nicht mit frischer, sondern mit bereits genutzter Luft gekühlt wird.The air collection channel includes an air inlet and an air outlet. The air inlet serves to introduce the cooling air emerging from the housing. The air collecting duct leads the introduced cooling air to the air outlet. The air outlet is positioned so that it delivers the cooling air at a corresponding location and with a corresponding distance to the housing in the environment, so that as far as possible prevents the generator again the already used cooling air sucks again. The inventive use of the air collection channel, a thermal short circuit is avoided. Without the air collecting channel, depending on the arrangement of the generator, it may happen that a cooling air emerging from the housing again enters the housing again and is thus not cooled with fresh air but with air that has already been used.
Die Kühlluft tritt aus dem Gehäuse in Radialrichtung, insbesondere entlang des gesamten Umfangs aus. Dementsprechend ist bevorzugt vorgesehen, dass der Lufteinlass des Luftsammelkanals sich über einen möglichst großen Bereich des Umfangs des Gehäuses erstreckt. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Lufteinlass das Gehäuse über zumindest 90°, vorzugsweise zumindest 180°, besonders vorzugsweise zumindest 250°, in Umfangsrichtung umgreift.The cooling air exits the housing in the radial direction, in particular along the entire circumference. Accordingly, it is preferably provided that the air inlet of the air collecting channel extends over the largest possible area of the circumference of the housing. It is preferably provided that the air inlet surrounds the housing over at least 90 °, preferably at least 180 °, particularly preferably at least 250 °, in the circumferential direction.
Der Lufteinlass sollte möglichst nahe an der Gehäuseoberfläche sitzen, so dass die aus dem Gehäuse austretende Kühlluft direkt in den Luftsammelkanal geleitet wird. Deshalb ist bevorzugt vorgesehen, dass der Lufteinlass als Schlitz ausgebildet ist, wobei der Schlitz radial außen durch den Luftsammelkanal und radial innen durch das Gehäuse begrenzt ist.The air inlet should be located as close as possible to the surface of the housing, so that the cooling air exiting the housing is led directly into the air collection channel. Therefore, it is preferably provided that the air inlet is formed as a slot, wherein the slot is bounded radially outwardly by the air collecting channel and radially inwardly through the housing.
Zur Verbesserung der Kühlleistung des Generators ist bevorzugt ein Gebläse im Luftsammelkanal vorgesehen. Dieses Gebläse saugt die aus dem Gehäuse austretende Luft über den Lufteinlass des Luftsammelkanals an. Besonders bevorzugt ist das Gebläse am Luftauslass angeordnet.To improve the cooling capacity of the generator, a fan is preferably provided in the air collection channel. This fan sucks the air exiting the housing via the air inlet of the air collection channel. Particularly preferably, the fan is arranged at the air outlet.
Das Gehäuse des Generators weist bevorzugt eine erste und eine zweite Stirnseite auf. An den beiden Stirnseiten ist die Ankerwelle gelagert. Die beiden Stirnseiten sind durch eine Mantelfläche miteinander verbunden. Der Lufteinlass des Luftsammelkanals befindet sich bevorzugt auf der Mantelfläche.The housing of the generator preferably has a first and a second end face. At the two end faces of the armature shaft is mounted. The two end faces are interconnected by a lateral surface. The air inlet of the air collecting channel is preferably located on the lateral surface.
Die beiden Stirnseiten des Gehäuses sind bevorzugt als Gehäusekühllufteinlässe ausgebildet. Der Generator saugt also an den beiden Stirnseiten des Gehäuses die Kühlluft ein.The two end faces of the housing are preferably designed as housing cooling air inlets. The generator so absorbs the cooling air at the two end faces of the housing.
Die Mantelfläche des Gehäuses ist bevorzugt als Gehäusekühlluftauslass ausgebildet. Über die Mantelfläche verlässt die Kühlluft in radialer Richtung das Gehäuse.The lateral surface of the housing is preferably designed as a housing cooling air outlet. The cooling air leaves the housing in the radial direction via the jacket surface.
An der ersten Stirnseite ragt bevorzugt die Ankerwelle aus dem Gehäuse heraus. An dieser Stelle ist die Ankerwelle zur Aufnahme eines endlos umlaufenden Antriebsmittels ausgebildet. Das Antriebsmittel ist bevorzugt ein Riemen. Vorteilhafterweise sitzt auf dem herausragenden Teil der Ankerwelle eine Riemenscheibe.At the first end face, the armature shaft preferably projects out of the housing. At this point, the armature shaft is designed to receive an endless peripheral drive means. The drive means is preferably a belt. Advantageously, sits on the protruding part of the armature shaft, a pulley.
Die Erfindung umfasst des Weiteren ein Fahrzeug, umfassend einen Verbrennungsmotor und einen der soeben beschriebenen Generatoren. Der Generator ist dabei über ein endlos umlaufendes Antriebsmittel mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbunden.The invention further includes a vehicle including an internal combustion engine and one of the generators just described. The generator is connected via an endlessly circulating drive means with the crankshaft of the internal combustion engine.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Verbrennungsmotor im Fahrzeug längs eingebaut ist. Dies bedeutet, dass sich die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors in Fahrtrichtung erstreckt. Eben bei dieser Anordnung des Verbrennungsmotors kommt der erfindungsgemäße Generator mit dem Luftsammelkanal bevorzugt zur Anwendung. Bei längs eingebauten Verbrennungsmotoren kommt es aufgrund der Motorraumdurchströmung, also vom Kühlereinlass durch den Motorraum zum Auslass im Unterboden, zu einem thermischen Kurzschluss an der zweiten Stirnseite des Generators. Die aus dem Gehäuse radial ausströmende Kühlluft wird nämlich, ohne Verwendung des erfindungsgemäßen Luftsammelkanals, wieder an der zweiten Stirnseite des Generators angesaugt.It is preferably provided that the internal combustion engine is installed longitudinally in the vehicle. This means that the crankshaft of the engine extends in the direction of travel. It is precisely in this arrangement of the internal combustion engine that the generator according to the invention with the air collecting channel is preferably used. In the case of longitudinally installed internal combustion engines, due to the passage in the engine compartment, ie from the radiator inlet through the engine compartment to the outlet in the subfloor, a thermal short circuit occurs on the second front side of the generator. Namely, the cooling air radially outflowing from the housing is sucked back to the second end face of the generator without using the air collecting duct according to the invention.
Der Lufteinlass des Luftsammelkanals ist bevorzugt in Richtung der ersten Stirnseite geöffnet, so dass die aus dem Gehäuse austretende Luft entsprechend der Motorraumdurchströmung in den Luftsammelkanal gedrückt wird. Der Luftauslass des Luftsammelkanals zeigt in Richtung strömungsgünstiger Bereiche, vorzugsweise nach oben zur Ausnutzung der Thermik.The air inlet of the air collecting channel is preferably open in the direction of the first end side, so that the air emerging from the housing is pressed into the air collecting channel corresponding to the engine compartment flow. The air outlet of the air collection channel points in the direction of flow-favorable areas, preferably upwards for the utilization of the thermal.
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass der Luftsammelkanal, insbesondere ausgebildet aus Kunststoff, als elektrische Isolationsabdeckung auf dem Gehäuse genutzt wird.Furthermore, it is preferably provided that the air collection channel, in particular made of plastic, is used as an electrical insulation cover on the housing.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the following description and the figures. Show it:
Die
Das Gehäuse
Entsprechend der Ankerwelle
An dem Luftsammelkanal
In
Bei einem längs eingebauten Verbrennungsmotor zeigt die erste Stirnseite
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Generatorgenerator
- 22
- Gehäusecasing
- 33
- LuftsammelkanalAir collection channel
- 44
- Erste StirnseiteFirst front page
- 55
- Zweite StirnseiteSecond front side
- 66
- Mantelflächelateral surface
- 77
- Ankerwellearmature shaft
- 88th
- Riemenscheibepulley
- 99
- Axialrichtungaxially
- 1010
- Radialrichtungradial direction
- 1111
- Umfangsrichtungcircumferentially
- 1212
- Lufteinlassair intake
- 1313
- Luftauslassair outlet
- 1414
- Befestigungattachment
- 1515
- GehäusekühllufteinlassHousing cooling air intake
- 1616
- GehäusekühlluftauslassGehäusekühlluftauslass
- 1717
- Gebläsefan
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201310203774 DE102013203774A1 (en) | 2013-03-06 | 2013-03-06 | Generator as accessory for a vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201310203774 DE102013203774A1 (en) | 2013-03-06 | 2013-03-06 | Generator as accessory for a vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102013203774A1 true DE102013203774A1 (en) | 2014-09-11 |
Family
ID=51385495
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201310203774 Pending DE102013203774A1 (en) | 2013-03-06 | 2013-03-06 | Generator as accessory for a vehicle |
Country Status (1)
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DE (1) | DE102013203774A1 (en) |
Cited By (1)
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2013
- 2013-03-06 DE DE201310203774 patent/DE102013203774A1/en active Pending
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