BR122015011412B1 - ALTERNATOR - Google Patents
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Abstract
1 / 1 resumo “ a l t e rn a d o râ€� um alternador automotivo inclui um envoltã³rio, um rotor disposto no interior do envoltã³rio, o rotor incluindo uma bobina do rotor e pã³los magnã©ticos em forma de garra cobrindo a bobina do rotor, os pã³los magnã©ticos em forma de garras sendo magnetizados nos pã³los apontados para o norte (n) e apontados para o sul (s) por um fluxo magnã©tico, um estator incluindo um nãºcleo do estator provido com vã¡rios entalhes e um enrolamento do estator montado no nãºcleo do estator, escovas para alimentar corrente elã©trica proveniente de uma fonte de alimentaã§ã£o elã©trica ã dita bobina do rotor, e um conjunto de retenã§ã£o das escovas preso ao envoltã³rio, o conjunto de retenã§ã£o das escovas sendo provido com uma tampa e uma parte de retenã§ã£o para reter as escovas no interior da parte de retenã§ã£o, uma parte aberta para remoã§ã£o e inserã§ã£o das ditas escovas sendo formada numa posiã§ã£o no envoltã³rio voltada para a dita tampa.1 / 1 summary “alter ted†an automotive alternator includes a case, a rotor disposed inside the case, the rotor including a rotor coil, and claw-shaped magnetic poles covering the rotor coil, the claw-shaped magnetic poles being magnetized at north (n) and south (s) pointing poles by a magnetic flux, a stator including a stator core provided with several notches and a stator winding mounted on the stator core, brushes for feeding electrical current from an electrical supply source to said rotor coil, and a brush retaining assembly attached to the housing, the brushes retaining assembly being provided with a cap and a retaining part for retaining the brushes within the retaining part, an open part for removal and insertion. tion of said brushes being formed in a position on the envelope facing said cover.
Description
[0001] A presente invenção diz respeito a um alternador usado num alternador automotivo acionado por um motor de combustão interna, por exemplo.[0001] The present invention relates to an alternator used in an automotive alternator driven by an internal combustion engine, for example.
[0002] A figura 18 é uma seção transversal de um alternador automotivo convencional, a figura 19 é uma elevação frontal de uma parte interna do alternador da figura 18, a figura 20 é uma perspectiva de um rotor do alternador da figura 18, e a figura 21 é uma perspectiva de um estator do alternador da figura 18.[0002] Figure 18 is a cross section of a conventional automotive alternator, figure 19 is a front elevation of an inner part of the alternator of figure 18, figure 20 is a perspective view of an alternator rotor of figure 18, and the Figure 21 is a perspective view of a stator of the alternator of Figure 18.
[0003] Este alternador inclui: um envoltório composto de uma braçadeira dianteira de alumínio 1 e uma braçadeira traseira de alumínio 2; um eixo 6 disposto no interior do envoltório 3, uma polia 4 que fica presa a uma primeira extremidade do eixo 6; um rotor tipo Lundell 7 preso ao eixo 6; primeiro e segundo ventiladores 5a e 5b presos às primeira e segunda superfícies extremas do rotor 7; um estator 8 preso a uma parede interna no interior do envoltório 3; anéis corrediços 9 presos numa segunda extremidade do eixo 6 para fornecer corrente elétrica ao rotor 7; um par de escovas 10 que desliza nas superfícies dos anéis corrediços 9; fios 17, cada um com uma extremidade conectada a essas escovas 10; molas 16 para pressionar as escovas 10 em direção aos anéis corrediços; um conjunto de retenção das escovas 100 com uma parte de retenção 11a para alojar as escovas 10 e uma tampa 11b disposta removivelmente na parte superior da parte de retenção 11a; um retificador 12, o qual fica conectado eletricamente ao estator 8 para converter corrente alternada gerada no estator 8 em corrente contínua; um regulador 13 preso ao conjunto de retenção das escovas 100 para ajustar a magnitude de uma tensão alternada gerada no estator 8; e uma placa de resfriamento 14 colocada em contato com o regulador 13 e presa ao mesmo para dissipar o calor gerado no regulador 13 e resfriá-lo.[0003] This alternator includes: a casing composed of an aluminum front clamp 1 and an aluminum
[0004] O rotor 7 inclui: uma bobina do rotor 18 para gerar um fluxo magnético pela passagem de corrente elétrica; e um núcleo polar 19 disposto de maneira a cobrir a bobina do rotor 18, os pólos magnéticos sendo formados no núcleo polar 19 pelo fluxo magnético. O núcleo polar 19 é constituído por uma primeira parte do núcleo polar 20 e por uma segunda parte do núcleo polar 21, as quais encaixam uma com a outra. A primeira parte do núcleo polar 20 é feita de ferro e tem os primeiros pólos magnéticos cônicos em forma de garras 22 se estendendo axialmente. A segunda parte do núcleo polar 21 é feita de ferro e tem os segundos pólos magnéticos cônicos em forma de garras 23 se estendendo axialmente em um sentido oposto à dos primeiros pólos magnéticos em forma de garras 22.[0004] The
[0005] O estator 8 é constituído por: um núcleo do estator 24 para passagem de um campo magnético rotativo da bobina do rotor 18, o núcleo do estator sendo formado pela laminação conjunta de uma pluralidade de placas de aço; e três partes de fase do enrolamento do estator 25, através de cada uma das quais passa uma corrente de saída. O núcleo do estator 24 é constituído por uma parte posterior do núcleo anular 26 e vários dentes 27 se estendendo radialmente para dentro a partir da parte posterior do núcleo 26 num passo regular na direção circunferencial. As partes da fase do enrolamento do estator 25, formadas pelo bobinamento de um fio condutor revestido com esmalte em diversas espiras, ficam alojadas num total de trinta e seis entalhes 28 formados entre pares de dentes 27 adjacentes.[0005] The
[0006] Num alternador automotivo da construção supracitada, a corrente elétrica é fornecida por uma bateria (não mostrada), a qual é uma fonte de energia elétrica, através das escovas 10 e dos anéis corrediços 9 à bobina do rotor 18, gerando um fluxo magnético e dando origem a um campo magnético. Ao mesmo tempo, uma vez que a polia 4 é acionada pelo motor e o rotor 7 é girado pelo eixo 6, um campo magnético rotativo é aplicado ao núcleo do estator 24, gerando força eletromotiva nas partes da fase do enrolamento do estator 25 e uma corrente de saída é gerada por uma carga externa conectada ao alternador automotivo.[0006] In an automotive alternator of the aforementioned construction, the electrical current is supplied by a battery (not shown), which is a source of electrical energy, through
[0007] Além disso, depois do início da geração de potência, o alternador é comutado para auto-excitação, em que uma parte da saída de corrente elétrica proveniente do alternador, em vez de proveniente da bateria, é alimentada pelas escovas 10 à bobina do rotor 18.[0007] In addition, after the start of power generation, the alternator is switched to self-excitation, in which a part of the electrical current output coming from the alternator, instead of coming from the battery, is fed by the
[0008] Num alternador automotivo da construção referida, um problema tem sido que o conjunto de retenção das escovas 100 fica alojado num envoltório blindado 3 e, durante a substituição das escovas gastas 10, por exemplo, o alternador automotivo deve primeiro ser desmontado e o conjunto de retenção das escovas 100 removido do envoltório 3 e, em seguida, realizada a operação de substituição das escovas 10 e, depois disto, o conjunto de retenção das escovas 100 deve ser instalado no envoltório 3 e o alternador automotivo novamente montado.[0008] In an automotive alternator of the aforementioned construction, a problem has been that the
[0009] Um outro problema tem sido que, embora um fluxo de ar seja gerado centrifugamente no interior do envoltório 3 junto com a rotação do rotor 8, a resistência do fluxo é grande e o ar não flui livremente, tornando a eficiência de resfriamento do regulador 13 e das escovas 10 fraca.[0009] Another problem has been that, although an air flow is generated centrifugally inside the envelope 3 together with the rotation of the
[00010] A presente invenção visa solucionar os problemas referidos, e um objetivo da presente invenção é fornecer um alternador que faça com que a operação de substituição das escovas seja realizada facilmente, e com uma melhor eficiência de resfriamento.[00010] The present invention aims to solve the aforementioned problems, and an objective of the present invention is to provide an alternator that makes the brush replacement operation be performed easily, and with better cooling efficiency.
[00011] A fim de atingir o objetivo supra-referido de acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecido um alternador que inclui: um envoltório; um rotor disposto no interior do envoltório, o rotor incluindo uma bobina do rotor para gerar um fluxo magnético pela passagem de uma corrente elétrica por ela, e diversos pólos magnéticos em forma de garra se estendendo numa direção axial e cobrindo a bobina do rotor, os pólos magnéticos em forma de garras sendo magnetizados nos pólos apontados para o norte (N) e apontados para o sul (S) pelo fluxo magnético; um estator que inclui um núcleo do estator disposto com vários entalhes formados de maneira tal que se estendendo axialmente e fiquem espaçados circunferencialmente, e um enrolamento do estator montado no núcleo do estator; escovas para alimentar corrente elétrica proveniente de uma fonte de alimentação elétrica à bobina do rotor. O alternador também inclui um conjunto de retenção das escovas preso ao envoltório, o conjunto de retenção das escovas retendo as escovas no interior de uma parte de retenção e sendo provido com uma tampa que pode ser aberta para remover as escovas, e uma parte aberta para remoção e inserção das escovas sendo formada numa posição no envoltório voltada para a tampa.[00011] In order to achieve the aforementioned objective according to an aspect of the present invention, an alternator is provided which includes: a wrap; a rotor disposed within the casing, the rotor including a rotor coil to generate a magnetic flux by passing an electric current through it, and several claw-shaped magnetic poles extending in an axial direction and covering the rotor coil, the claw-shaped magnetic poles being magnetized at poles pointing north (N) and pointing south (S) by the magnetic flux; a stator including a stator core disposed with a plurality of notches formed such that they extend axially and are circumferentially spaced, and a stator winding mounted on the stator core; brushes for feeding electrical current from an electrical power source to the rotor coil. The alternator also includes a brush retaining assembly secured to the wrap, the brush retaining assembly retaining the brushes within a retaining portion and being provided with an openable cover for removing the brushes, and an open portion for removal and insertion of the brushes being formed into a position on the wrap facing the cap.
[00012] Portanto, a substituição da escova é realizada simplesmente passando as escovas pela parte aberta. Também, a parte aberta funciona como uma saída de ar para correntes de convecção radiais do ar gerado pela rotação do rotor, reduzindo proporcionalmente a resistência ao escoamento do ar e melhorando o resfriamento da escova e do regulador preso ao conjunto de retenção das escovas, por exemplo. DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS A figura 1 é uma seção transversal de um alternador automotivo de acordo com a modalidade 1 da presente invenção; A figura 2 é uma vista do alternador automotivo da figura 1 na direção de uma seta A; A figura 3 é um diagrama que mostra uma escova e um terminal da escova da figura 1; A figura 4 é uma seção transversal de um alternador automotivo de acordo com a modalidade 2 da presente invenção; A figura 5 é uma vista do alternador automotivo da figura 4 vista na direção da seta B; A figura 6 é uma vista de uma extremidade da braçadeira traseira do alternador automotivo da figura 4 vista de dentro do envoltório; A figura 7A é uma vista plana de um conjunto de retenção das escovas do alternador da figura 4 sem a tampa; A figura 7B é uma vista plana do conjunto de retenção das escovas do alternador automotivo da figura 4; A figura 7C é uma vista elevacional frontal do conjunto de retenção das escovas do alternador automotivo da figura 4; A figura 8A é uma vista elevacional frontal de uma escova e de um terminal da escova do alternador automotivo da figura 4; A figura 8B é uma vista elevacional lateral da escova e do terminal da escova do alternador automotivo da figura 4 vista do lado direito na figura 8A; A figura 9 é uma perspectiva de uma tampa da figura 4; A figura 10A é uma vista da tampa da figura 4 na direção de uma seta C da figura 9; A figura 10B é uma vista da tampa da figura 4 na direção de uma seta D da figura 9; A figura 10C é uma vista da tampa da figura 4 na direção de uma seta E da figura 8; A figura 10D é uma vista da tampa da figura 4 na direção de uma seta F da figura 9; A figura 11 é uma vista de um alternador automotivo de acordo com a modalidade 3 da presente invenção, de uma extremidade da braçadeira traseira (sem a tampa); A figura 12A é uma vista elevacional frontal de uma escova e de um terminal da escova do alternador automotivo da figura 11; A figura 12B é uma vista elevacional lateral da escova e do terminal da escova do alternador automotivo da figura 11 visto do lado direito da figura 12A; A figura 13 é uma perspectiva de um estator de um alternador automotivo de acordo com a modalidade 4 da presente invenção; A figura 14 é uma perspectiva que mostra um segmento do condutor usado num enrolamento do estator do estator da figura 13; A figura 15 é uma perspectiva de parte do estator da figura 13 visto da extremidade dianteira; A figura 16 é uma perspectiva de parte do estator da figura 13 visto da extremidade traseira; A figura 17 é uma perspectiva de uma variação do estator da figura 13; A figura 18 é uma seção transversal de um alternador automotivo convencional; A figura 19 é uma vista do alternador automotivo da figura 18 de uma extremidade da braçadeira traseira; A figura 20 é uma perspectiva de um rotor da figura 18; e A figura 21 é uma perspectiva de um estator da figura 18.[00012] Therefore, brush replacement is performed by simply passing the brushes through the open part. Also, the open part acts as an air outlet for radial convection currents of the air generated by the rotor rotation, proportionally reducing the resistance to air flow and improving the brush cooling and the regulator attached to the brush retention assembly, by example. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a cross section of an automotive alternator according to embodiment 1 of the present invention; Figure 2 is a view of the automotive alternator of Figure 1 in the direction of an arrow A; Figure 3 is a diagram showing a brush and a terminal of the brush of Figure 1; Figure 4 is a cross-section of an automotive alternator according to
[00013] As modalidades preferidas da presente invenção serão agora explicadas, e elementos e partes iguais ou correspondentes às do exemplo convencional terão a mesma numeração. Modalidade 1[00013] The preferred embodiments of the present invention will now be explained, and elements and parts equal or corresponding to those of the conventional example will have the same numbering. Mod 1
[00014] A figura 1 é uma seção transversal de um alternador automotivo de acordo com a modalidade 1 da presente invenção, e a figura 2 é uma vista do alternador automotivo da figura 1 na direção de uma seta A.[00014] Figure 1 is a cross section of an automotive alternator according to embodiment 1 of the present invention, and figure 2 is a view of the automotive alternator of figure 1 in the direction of an arrow A.
[00015] Este alternador inclui: um envoltório composto de uma braçadeira frontal de alumínio 1 e uma braçadeira traseira de alumínio 2; um eixo 6 disposto dentro do envoltório 3, uma polia 4 que é presa a uma primeira extremidade do eixo 6; um rotor tipo Lundell 7 preso ao eixo 6; um ventilador 35 presos ao eixo 6 no lado de fora do envoltório 33; um estator 8 preso a uma parede interna no envoltório 3; anéis corrediços 9 presos a uma segunda extremidade do eixo 6 para fornecer corrente elétrica ao rotor 7; um par de escovas 10 que deslizam nas superfícies dos anéis corrediços 9; fios 17, cada um com uma extremidade conectada a essas escovas 10; molas 16 para pressionar as escovas 10 em direção aos anéis corrediços; um conjunto de retenção das escovas 100 com uma parte de retenção 11a para alojar as escovas 10 e uma tampa 11b disposta removivelmente na parte superior da parte de retenção 11a; um retificador 12, o qual fica conectado eletricamente ao estator 8 para converter corrente alternada gerada no estator 8 em corrente contínua; um regulador 13 preso no conjunto de retenção das escovas 100 para ajustar a magnitude de uma tensão alternada gerada no estator 8; e uma placa de resfriamento 14 colocada em contato com o regulador 13 e presa ao mesmo, a placa de resfriamento com aletas de resfriamento se estendendo numa direção radial do rotor 7 para dissipar e o calor gerado no regulador 13 e resfriá-lo, e um absorvedor de surtos 15 (vide figuras 6, 7A-7C e 19) para absorver surtos gerados pela regulagem de voltagem do regulador 13.[00015] This alternator includes: a casing composed of an aluminum front clamp 1 and an aluminum
[00016] O conjunto de retenção das escovas 100 é construído de maneira tal que os terminais eletricamente conectados a uma bateria, a qual é uma fonte de alimentação, são formados integralmente com ele numa moldagem de resina. Uma parte aberta 50 é formada numa posição no envoltório 33 voltado para a tampa 11b do conjunto de retenção das escovas 100.[00016] The
[00017] Como mostrados na figura 3, terminais de escova 52 presos aos terminais do conjunto de retenção de escovas 100 por parafusos, os quais são elementos de conexão que passam através de aberturas de parafuso 53, ficam montados nos fios 17 que se estendem a partir das escovas 10.[00017] As shown in Figure 3,
[00018] O rotor 7 inclui: uma bobina do rotor 18 para gerar um fluxo magnético pela passagem de corrente elétrica; e um núcleo polar 19 disposto de maneira a cobrir a bobina do rotor 18, pólos magnéticos sendo formados no núcleo polar 19 pelo fluxo magnético. O núcleo polar 19 é constituído por uma primeira parte do núcleo polar 20 e uma segunda parte do núcleo polar 21, as quais encaixam uma com a outra. A primeira parte do núcleo polar 20 é feita de ferro e tem primeiros pólos magnéticos cônicos em forma de garras 22 se estendendo axialmente. A segunda parte do núcleo polar 21 é feita de ferro e tem segundos pólos magnéticos cônicos em forma de garras 23 se estendendo axialmente numa direção oposta à dos primeiros pólos magnéticos em forma de garras 22.[00018] The
[00019] O estator 8 é constituído por: um núcleo do estator 24 para passagem de um campo magnético rotativo proveniente da bobina do rotor 18, o núcleo do estator 24 sendo formado por laminação conjunta de uma pluralidade de placas de aço; e três partes da fase de bobinamento do estator 25, através de cada uma passa uma corrente de saída. O núcleo do estator 24 é constituído por uma parte posterior do núcleo anular 26, e vários dentes 27 se estendendo radialmente para dentro a partir da parte posterior do núcleo 26 num passo regular na direção circunferencial. As partes da fase do enrolamento do estator 25, formadas pelo bobinamento de um fio condutor revestido com esmalte para diversas espiras, ficam alojadas num total de trinta e seis entalhes 28 formados entre pares adjacentes dos dentes 27.[00019] The
[00020] Num alternador automotivo da construção referida, a corrente elétrica é fornecida por uma bateria (não mostrada), a qual é uma fonte de energia elétrica, através das escovas 10 e dos anéis corrediços 9 à bobina do rotor 18, gerando um fluxo magnético e dando origem a um campo magnético. Ao mesmo tempo, uma vez que a polia 4 é acionada por um motor e o rotor 7 é girado pelo eixo 6, um campo magnético rotativo é aplicado ao núcleo do estator 24, gerando força eletromotiva nas partes da fase de enrolamento do estator 25 e uma corrente de saída é gerada por uma carga externa conectada ao alternador automotivo.[00020] In an automotive alternator of the aforementioned construction, the electrical current is supplied by a battery (not shown), which is a source of electrical energy, through
[00021] No alternador automotivo da construção referida, em virtude da parte aberta 50 ser formada na posição no envoltório 33 voltada para a tampa 11b do conjunto de retenção das escovas 100, a substituição das escovas 100 pode ser realizada simplesmente pela remoção da tampa 11b e dos parafusos presos nas aberturas dos parafusos 53 do conjunto de retenção das escovas 100, e não existe nenhuma necessidade de passar pelo inconveniente de desmontar o alternador. Além do mais, a operação de remoção e substituição dos parafusos nas aberturas dos parafusos 53 é realizada numa direção radial.[00021] In the automotive alternator of the aforementioned construction, because the
[00022] Em virtude de uma parte de conexão que conecta os terminais do conjunto de retenção daquele conjunto de retenção de escovas 100 e os terminais de escovas 52 ficar disposta na parte aberta 50, conexão dos terminais do conjunto de retenção e dos terminais de escovas 52 pode ser facilmente efetuada.[00022] By virtue of a connection part connecting the retaining assembly terminals of that
[00023] O ventilador 35 fica disposto do lado de fora do envoltório 33 e uma corrente de convecção radial gerada pela rotação do rotor 7 escoa pela parte aberta 50 para o lado de fora nas imediações do conjunto de retenção das escovas 100, resfriando eficientemente o regulador 13 preso ao conjunto de retenção das escovas 100 e as escovas 100 no lado de dentro da parte de retenção 11a do conjunto de retenção das escovas 100.[00023] The
[00024] Em virtude do regulador 13 e da placa de resfriamento 14, a qual fica em contato com o regulador 13, ficarem dispostas no conjunto de retenção das escovas 100, de maneira a se sobreporem ao rotor 7 numa direção axial, a construção é compacta e, em virtude de uma corrente centrífuga ser gerada eficientemente sobrepondo-se axialmente as escovas 10 e a placa de resfriamento 14, a qual tem aletas de resfriamento se estendendo numa direção radial do rotor 7, o resfriamento do regulador 13 é melhorado. Além disso, em virtude do conjunto de retenção das escovas 100 ser preso à braçadeira traseira 2 depois do regulador 13 ter sido preso ao conjunto de retenção das escovas 100, o conjunto de retenção das escovas 100 não fica obstruído pelo regulador 13, durante a montagem do conjunto de retenção das escovas 100 na braçadeira traseira 2. Modalidade 2[00024] Because the
[00025] A figura 4 é uma seção transversal de um alternador automotivo de acordo com a modalidade 2 da presente invenção, a figura 5 é uma vista do alternador automotivo da figura 4 visto na direção de uma seta B (uma tampa 60 está omitida), a figura 6 é um diagrama que mostra uma braçadeira traseira de uma parte interna do alternador automotivo da figura 4, a figura 7A é uma planta de um conjunto de retenção das escovas 61 do alternador automotivo da figura 4 sem a cobertura 64b, a figura 7B é uma planta do conjunto de retenção das escovas 61 do alternador automotivo da figura 4, a figura 7C é uma vista elevacional frontal do conjunto de retenção das escovas 61 do alternador automotivo da figura 4, a figura 8A é uma vista elevacional frontal de uma escova 10 e um terminal da escova 62 do alternador automotivo da figura 4, e a figura 8B é uma vista elevacional lateral d escova 10 e o terminal da escova 62 do alternador automotivo da figura 4 visto do lado direito da figura 8A.[00025] Figure 4 is a cross section of an automotive alternator according to
[00026] Na modalidade 2, a tampa 60, mostrada nas figuras 9 e 10, está montada sobre a parte aberta 50 formada na braçadeira traseira 32. Os terminais do conjunto de retenção 63 do conjunto de retenção das escovas 61 ficam expostos na parte aberta 50, e os terminais da escova 62 ficam presos aos terminais do conjunto de retenção 63 por um par de parafusos 65. As partes extremas do par de parafusos 65 ficam orientadas numa direção circunferencial. Uma dimensão radial da parte de retenção 64a do conjunto de retenção das escovas 61 se estende até as imediações da parte aberta 50 da braçadeira traseira 32, como se pode ver pela figura 4. Além disso, os primeiro e segundo ventiladores 5a e 5b ficam presos às primeira e segunda superfícies do rotor 7.[00026] In
[00027] Exceto pela construção supracitada, o alternador automotivo de acordo com a modalidade 2 tem uma construção similar à do alternador automotivo de acordo com a modalidade 1.[00027] Except for the aforementioned construction, the automotive alternator according to
[00028] No alternador automotivo da construção citada, em virtude da tampa 60 ser presa à parte aberta 50 por parafusos nas aberturas dos parafusos 60a, corpos estranhos, água, etc. não podem entrar no envoltório 33.[00028] In the automotive alternator of the aforementioned construction, because the
[00029] Em virtude dos terminais das escovas 62 serem presos por parafusos 65 aos terminais do conjunto de retenção 63 do conjunto de retenção das escovas 61, os quais ficam expostos na parte aberta 50, a conexão elétrica dos terminais do conjunto de retenção 63 e as escovas 10 é simples, e a operação de substituição das escovas 10 é melhorada. Além disso, em virtude das partes das pontas do par de parafusos 65 serem orientadas na direção circunferencial, pode-se usar uma ferramenta de remoção pela direção circunferencial, e a extensão do movimento da ferramenta não excederá muito os limites axiais do envoltório 33, tornando a construção ideal a para operação de substituição das escovas 10 num motor de combustão interna, no qual as peças ficam densamente agrupadas numa direção axial em relação ao eixo 6.[00029] Because the terminals of the
[00030] Em virtude da dimensão radial do conjunto de retenção das escovas 61 se estender nas imediações da parte aberta 50 da braçadeira traseira 32, uma dimensão longitudinal das escovas 10 pode ser aumentada proporcionalmente, permitindo que as escovas 10 sejam usadas por um longo período de tempo sem substituição. Além disso, em virtude da folga entre a braçadeira traseira 32 e o conjunto de retenção das escovas 61 ser pequena, uma grande proporção de ar que entra no envoltório 33 através de uma abertura de ventilação 66 toma uma rota sinuosa e escoa em direção ao regulador 13 e as escovas 10, melhorando o resfriamento do regulador 13 e das escovas 10.[00030] Because the radial dimension of the
[00031] Diferente da modalidade 1, em virtude do segundo ventilador centrífugo 5b ficar disposto na segunda superfície extrema do rotor 7, a qual fica próxima ao conjunto de retenção das escovas 61, uma grande proporção da corrente centrífuga é gerada nas imediações do conjunto de retenção das escovas 61. Assim, a corrente centrífuga circula mais eficientemente, por causa da placa de resfriamento 14, a qual tem aletas de resfriamento estendidas numa direção radial em relação ao rotor 7, e também por causa das escovas 10 se estendendo até as imediações da parte aberta 50 da braçadeira traseira 32, melhorando o resfriamento.[00031] Unlike mode 1, because the second
[00032] A figura 11 é uma vista de um alternador automotivo de acordo com a modalidade 3 da presente invenção de uma extremidade de uma braçadeira traseira 32 (sem a tampa 60), a figura 12A é uma vista elevacional frontal de uma escova 10 e um terminal da escova 67 do alternador automotivo da figura 11, e a figura 12B é uma vista elevacional lateral da escova 10 e do terminal da escova 67 do alternador automotivo da figura 11 vista do lado direito na figura 12A.[00032] Figure 11 is a view of an automotive alternator according to embodiment 3 of the present invention from one end of a rear clamp 32 (without the cover 60), Figure 12A is a front elevation view of a
[00033] Na modalidade 3, os terminais do conjunto de retenção 63 do conjunto de retenção das escovas 61 ficam expostos na parte aberta 50, e os terminais da escova 67 ficam presos aos terminais do conjunto de retenção 63 pelo par de parafusos 65. As partes das pontas do par de parafusos 65 ficam orientadas numa direção axial.[00033] In mode 3, the terminals of the retaining
[00034] Exceto construção referida, o alternador automotivo de acordo com a modalidade 3 tem uma construção similar à do alternador automotivo de acordo com a modalidade 2.[00034] Except for the construction mentioned, the automotive alternator according to modality 3 has a similar construction to the automotive alternator according to
[00035] No alternador automotivo da construção citada, os terminais da escova 67 ficam presos pelo par de parafusos 65 aos terminais do conjunto de retenção 63 do conjunto de retenção das escovas 61, e em virtude das partes das pontas do par de parafusos 65 serem orientados na direção axial, uma ferramenta de remoção pode ser usada da direção axial e a extensão de movimento da ferramenta ficará nos limites de uma dimensão radial do envoltório 33, tornando a construção ideal para a operação de substituição das escovas 10 num motor de combustão interna, em que as peças são agrupadas densamente numa direção radial em relação ao eixo 6. Modalidade 4[00035] In the automotive alternator of the aforementioned construction, the
[00036] A figura 13 é uma perspectiva de um estator 70 de um alternador automotivo de acordo com a modalidade 4 da presente invenção, a figura 4 é uma perspectiva que mostra um segmento do condutor 71 usado num enrolamento do estator 73 do estator 70 da figura 13, e as figura 15 e 16 são perspectiva da parte do estator 70 da figura 13 vista de uma extremidade dianteira e de uma extremidade traseira, respectivamente.[00036] Figure 13 is a perspective view of a
[00037] Na modalidade 4, o estator 70 inclui: um núcleo do estator 72: o enrolamento do estator 73 bobinado no núcleo do estator 72; e um elemento de isolamento elétrico 75 para isolar eletricamente o enrolamento do estator 73 do núcleo do estator 72, o elemento eletricamente isolante 75 sendo montado em vários dos entalhes 74 dispostas no núcleo do estator 72. O núcleo do estator 72 é um núcleo laminado cilíndrico laminado pela montagem de uma chapa de aço delgada que é um elemento magnético em forma de chapa, e os vários entalhes 74 se estendendo axialmente e ficam dispostos num passo predeterminado na direção circunferencial de maneira a se abrirem em direção ao lado circunferencial interno do núcleo do estator 72. O enrolamento do estator 73 é construído unindo-se inúmeros pequenos segmentos condutores 71 num padrão de bobinamento predeterminado. Mais especificamente, o enrolamento do estator 73 é construído pela formação de segmentos curtos do condutor 71 numa forma geral de U, inserindo-se as suas partes de extremidade nos entalhes 74 do núcleo do estator 72 por uma extremidade traseira e unindo entre si as partes de extremidade, as quais se estendendo para fora na extremidade dianteira.[00037] In
[00038] Exceto a construção do estator supracitado 70, o alternador automotivo de acordo com a modalidade 4 tem uma construção similar à do alternador automotivo de acordo com a modalidade 3.[00038] Except for the construction of the
[00039] Na modalidade 4, os vários segmentos do condutor 71, os quais são fios condutores, ficam arranjados ordenadamente em torno do núcleo do estator 72, e folgas de ar são formadas entre pares adjacentes dos segmentos do condutor 71 nas extremidades da bobina na extremidade traseira 76 e nas extremidades da bobina na extremidade dianteira 77 do enrolamento do estator 73. Por essa razão, quando o ar que entra no envoltório 33 pela abertura de ventilação 66 passa pelas extremidades da bobina 76 e 77 e é expelido do envoltório 33, a resistência à ventilação é pequena nas extremidades da bobina 76 e 77 no lado de descarga e o ar flui correspondentemente de maneira uniforme no interior do envoltório 33, melhorando o resfriamento das escovas 10 e do regulador 13, os quais estão num lado de admissão.[00039] In
[00040] Além do mais, conforme mostrado na figura 17, o alternador automotivo pode também ter um enrolamento do estator 173, o qual é bobinado redobrando-se fios condutores contínuos do lado de fora dos entalhes 74 nas superfícies extremas do núcleo do estator 72, de tal maneira a ocupar de forma alternada não só uma camada interna, bem como uma camada externa no sentido da profundidade do entalhe no interior dos entalhes 74 em intervalos de um número predeterminado de entalhes. Nesse caso também, os fios condutores contínuos se estendendo para fora na direção axial a partir das superfícies extremas do núcleo do estator 72 e são formados com um perfil uniforme na direção circunferencial nas extremidades traseira e dianteira da bobina 176 e 177 do enrolamento do estator 173.[00040] Furthermore, as shown in figure 17, the automotive alternator may also have a stator winding 173, which is wound by refolding continuous lead wires outside the
[00041] Neste alternador, diferente do alternador que tem partes de união que une entre si as partes de extremidade dos segmentos do condutor 71 na extremidade dianteira, não existem partes de união até mesmo nas extremidades dianteira da bobina 177, reduzindo assim ainda mais a resistência à ventilação nas extremidades dianteiras da bobina 177 e melhorando ainda mais o resfriamento das escovas 10 e do regulador 13, os quais ficam no lado de admissão.[00041] In this alternator, unlike the alternator which has joining parts that join together the end parts of the
[00042] Além do mais, cada uma das modalidades supracitadas foi explicada com referência a um alternador automotivo no qual duas escovas 10 ficam alojadas no conjunto de retenção das escovas, apesar da presente invenção poder também se aplicar a alternadores automotivos com quatro escovas, por exemplo.[00042] Furthermore, each of the aforementioned embodiments has been explained with reference to an automotive alternator in which two
[00043] Além disso, em cada uma das modalidades supracitadas, parafusos são usados com elementos de conexão, apesar dos elementos de conexão poderem também ser rebites, ou prendedores compostos de porcas e parafusos, por exemplo.[00043] Furthermore, in each of the aforementioned embodiments, screws are used with connecting elements, although the connecting elements can also be rivets, or fasteners composed of nuts and bolts, for example.
[00044] Conforme explicado anteriormente de acordo com um aspecto da presente invenção, é provido um alternador que inclui: um envoltório: um rotor disposto no interior do envoltório, o rotor incluindo uma bobina do rotor para gerar um fluxo magnético pela passagem de uma corrente elétrica através dela, e vários pólos magnéticos em forma de garra se estendendo na direção axial e que cobrem a bobina do rotor, os pólos magnéticos em forma de garra sendo magnetizados nos pólos apontados para o norte (N) e Apontados para o sul (S) pelo fluxo magnético; um estator que inclui um núcleo do estator provido com vários entalhes de maneira a se estenderem axialmente e ficarem circunferencialmente espaçados, e um enrolamento do estator montado no núcleo do estator; escovas para alimentar corrente elétrica proveniente de uma fonte de alimentação elétrica à bobina do rotor: e um conjunto de retenção das escovas preso ao envoltório, o conjunto de retenção das escovas retendo as escovas no interior da parte de retenção e sendo providas com uma tampa capaz de se abrir para remover as escovas, uma parte aberta para remoção e inserção das escovas sendo formada numa posição no envoltório voltada para a tampa, permitindo que a substituição da escova seja realizada simplesmente passando as escovas através da parte aberta.[00044] As explained above in accordance with an aspect of the present invention, an alternator is provided which includes: a casing: a rotor disposed within the casing, the rotor including a rotor coil to generate a magnetic flux by passing a current through it, and several claw-shaped magnetic poles extending in the axial direction and covering the rotor coil, the claw-shaped magnetic poles being magnetized at the north-pointed (N) and south-pointing (S) poles ) by magnetic flux; a stator including a stator core provided with a plurality of notches so as to extend axially and are circumferentially spaced, and a stator winding mounted on the stator core; brushes for feeding electrical current from an electrical power source to the rotor coil: and a brush retaining assembly attached to the wrap, the brush retaining assembly retaining the brushes within the retaining portion and being provided with a capable cover opening to remove brushes, an open portion for removing and inserting the brushes being formed in a position on the wrapper facing the cover, allowing brush replacement to be accomplished by simply passing the brushes through the open portion.
[00045] A parte aberta também funciona como uma saída de ar para correntes de convecção radial de ar gerado pela rotação do rotor, reduzindo proporcionalmente a resistência ao fluxo do ar e melhorando o resfriamento da escova e do regulador preso ao conjunto de retenção das escovas, por exemplo.[00045] The open part also functions as an air outlet for radial convection currents of air generated by the rotor rotation, proportionally reducing the resistance to air flow and improving the cooling of the brush and regulator attached to the brush retaining assembly , for example.
[00046] O conjunto de retenção das escovas pode se estender até as imediações da parte aberta, permitindo que uma dimensão longitudinal da escova seja aumentada proporcionalmente e também permitindo que as escovas sejam usadas por um período mais prolongado sem substituição. Além disso, em virtude da folga entre o envoltório e o conjunto de retenção das escovas ser pequena, o ar que entra no envoltório toma um caminho sinuoso, por exemplo, escoando em direção à escova e ao regulador preso ao conjunto de retenção das escovas, melhorando o resfriamento do regulador e das escovas.[00046] The brush retention assembly can extend to the vicinity of the open part, allowing a longitudinal brush dimension to be increased proportionately and also allowing the brushes to be used for a longer period without replacement. In addition, because the clearance between the wrap and the brush retention assembly is small, the air entering the envelope takes a tortuous path, for example, flowing towards the brush and regulator attached to the brush retention assembly, improving the cooling of the regulator and brushes.
[00047] O conjunto de retenção das escovas pode ser construído de maneira tal que um terminal do conjunto de retenção seja formado integralmente com o mesmo numa moldagem de resina, o terminal do conjunto de retenção e um terminal montado num fio conectado às escovas sendo eletricamente conectados a um elemento de conexão, permitindo que a conexão elétrica do terminal do conjunto de retenção e o terminal da escova seja realizada simplesmente por meio do elemento de conexão.[00047] The brush retaining assembly can be constructed in such a way that a retaining assembly terminal is formed integrally with it in a resin molding, the retaining assembly terminal and a terminal mounted on a wire connected to the brushes being electrically connected to a connecting element, allowing the electrical connection of the retaining assembly terminal and the brush terminal to be made simply through the connecting element.
[00048] A parte de conexão para conectar o terminal do conjunto de retenção e o terminal da escova pode ser disposta na parte aberta, por meio do que a parte aberta forma um espaço para a operação de conexão, permitindo a conexão do terminal do conjunto de retenção e o terminal da escova seja realizado de forma simples.[00048] The connecting part for connecting the terminal of the holding set and the brush terminal can be arranged in the open part, whereby the open part forms a space for the connection operation, allowing the connection of the set terminal of retention and the end of the brush is realized in a simple way.
[00049] O elemento de conexão pode ser um parafuso, permitindo que o terminal do conjunto de retenção e o terminal da escova sejam conectados firmemente e de forma barata.[00049] The connecting element can be a screw, allowing the retaining assembly terminal and brush terminal to be connected securely and inexpensively.
[00050] O parafuso pode ser inserido e removido da parte de conexão numa direção circunferencial em relação ao rotor, permitindo que uma ferramenta para remoção do elemento de conexão seja usada a partir da direção circunferencial, tornando assim a construção ideal para a operação de substituição das escovas num motor de combustão interna, em que as peças ficam densamente agrupadas numa direção axial.[00050] The screw can be inserted and removed from the connecting part in a circumferential direction with respect to the rotor, allowing a tool for removing the connecting element to be used from the circumferential direction, thus making the construction ideal for the replacement operation of brushes in an internal combustion engine, where parts are densely grouped in an axial direction.
[00051] O parafuso pode ser inserido e removido da parte de conexão numa direção axial em relação ao rotor, permitindo que uma ferramenta para remoção do elemento de conexão seja usada a partir da direção axial, tornando assim a construção ideal para a operação de substituição da escova num motor de combustão interna, em que as peças ficam densamente agrupadas numa direção radial em relação ao rotor.[00051] The bolt can be inserted and removed from the connecting part in an axial direction with respect to the rotor, allowing a connecting element removal tool to be used from the axial direction, thus making the construction ideal for the replacement operation of the brush in an internal combustion engine, where parts are densely grouped in a radial direction relative to the rotor.
[00052] Um regulador para ajustar a magnitude de uma tensão alternada gerada no estator e uma placa de resfriamento colocada em contato com o regulador podem ficar dispostas no conjunto de retenção das escovas de maneira a se sobreporem numa direção axial em relação ao rotor, tornando a construção compacta e melhorando o resfriamento do regulador. Além disso, prendendo-se o conjunto de retenção das escovas no envoltório depois do regulador ter sido presos ao conjunto de retenção das escovas, o conjunto de retenção das escovas pode ser montado no envoltório sem ser obstruído pelo regulador.[00052] A regulator to adjust the magnitude of an alternating voltage generated in the stator and a cooling plate placed in contact with the regulator can be arranged in the brush retaining assembly so as to overlap in an axial direction with respect to the rotor, making the compact construction and improving the cooling of the regulator. In addition, by securing the brush retainer assembly to the housing after the regulator has been attached to the brush retainer assembly, the brush retainer assembly can be mounted to the housing without being obstructed by the regulator.
[00053] Um fio condutor do enrolamento do estator pode se estender para fora numa direção axial a partir de uma superfície extrema do núcleo do estator e ser formado nas extremidades da bobina com num perfil uniforme numa direção circunferencial, por meio do que, quando o ar que entra no envoltório passa pela extremidade da bobina e é expelido do envoltório, a resistência à ventilação é pequena nas extremidades da bobina num lado de descarga e o ar flui proporcionalmente de maneira uniforme no interior do envoltório, melhorando o resfriamento das escovas e do regulador, os quais ficam num lado de admissão.[00053] A stator winding lead wire may extend outward in an axial direction from an extreme surface of the stator core and be formed at the ends of the coil with a uniform profile in a circumferential direction, whereby, when the air entering the wrap passes through the end of the coil and is expelled from the wrap, the ventilation resistance is small at the ends of the coil on the discharge side and the air flows proportionately evenly inside the wrap, improving the cooling of the brushes and the regulator, which are on an inlet side.
Claims (7)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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| BR122015011412-8A BR122015011412B1 (en) | 2002-06-27 | 2002-06-27 | ALTERNATOR |
Publications (1)
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Family
ID=77316789
Family Applications (1)
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-
2002
- 2002-06-27 BR BR122015011412-8A patent/BR122015011412B1/en not_active IP Right Cessation
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| B09B | Patent application refused [chapter 9.2 patent gazette] |
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| B21A | Patent or certificate of addition expired [chapter 21.1 patent gazette] |
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