CN1537352A - 适用于不同类型的汽车发动机的旋转电机、如交流发电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种尤其用于汽车发动机的旋转电机、例如交流发电机，它可适用于不同类型的汽车发动机，它包括可拆卸固定爪(16)，用于将旋转电机固定在一个固定支承件、例如与汽车发动机相连的支承件上，可以安装在至少前轴承(2)的外周表面上，每个都位于在轴承周边方向彼此相隔一预定距离布置在外周表面上的两个侧向支承面(14)之间。这种旋转电机的特征在于，一个侧向支承面(14)由一个增厚区域(12)的侧面形成，增厚区域构成电机的装配区域，所述固定爪(16)布置在属于两个相邻增厚区域(12)的两个相对的侧向支承面(14)之间。

Description

适用于不同类型的汽车发动机的旋转电机、如交流发电机

技术领域

本发明涉及一种尤其用于汽车的旋转电机、例如交流发电机，可适用于不同类型的汽车发动机，这种旋转电机包括封闭一个定子和一个转子的一个壳体，转子的轴由前轴承和后轴承加以支承，并带有一个通过一个传动带进行传动的导轮，和一些适于与同汽车发动机相连的一个支承件相配合的可拆卸固定爪，它们可以安装在至少前轴承的外周表面上，每个都位于两个支承面之间，支承面沿轴承的周边方向彼此相隔一预定距离设置在所述外周表面上。

背景技术

这种交流发电机是已知的，其主要应用领域是汽车零配件市场，即零件更换和小批量生产。实际上，由于其可拆卸固定爪，交流发电机可适用于不同类型的汽车发动机。

法国专利FR2793300描述了一种前面述及的交流发电机，其中，在前轴承和后轴承的外周表面的增厚区域，加工一个燕尾槽，该槽与两个轴承的轴相平行地进行延伸，用于接纳两个固定爪。

这些固定爪可在槽中滑移，并在槽中彼此相隔一定轴向距离地由固定螺钉进行固定，固定螺钉穿过开在燕尾槽的侧壁上的孔。前轴承还配置成可以使一个传动带张紧爪安装在各个不同的角位置上。为此，前轴承包括一个圆弧状周边肋条和一个张紧固定爪的轴向支承面，在所述肋条的侧面前面，朝向导轮定向，张紧爪的一个轴向支承面进行径向延伸。所述爪在所述支承面上按角度移动，可以由螺钉固定在各个不同的角位置上，所述螺钉穿过爪并接合在径向肋条表面上的孔中。

由于轴承中唯一的燕尾槽，因此，该法国专利所描述的交流发电机具有不能进行后连接相对位置的选择的重大缺陷，这样，由于交流发电机的安装应力以及在其环境中的外形尺寸就越来越危险。根据本发明汽车，交流发电机B⁺输出接线柱的位置可以具有不同的角位置。

前述已知的交流发电机的圆弧状周边肋条，对在交流发电机前轴承和后轴承外周边上实现呈角度均匀分布的多个增厚区域构成一个障碍。

前述交流发电机还具有不允许固定爪与传动带张紧爪进行置换的缺陷。实际上，插在增厚区域的槽中的固定爪配置成支承交流发电机的大部分重量，而传动带张紧爪则由圆弧状周边肋条加以支承，却不配置成通过固定爪支承机交流发电机的重量。这样，前述文献中描述的交流发电机不能应用于必须具有至少一个传动带张紧爪的交流发电机。因此，这种交流发电机不能用于交流发电机不包括传动带张紧爪而只包括三个或四个固定爪的汽车。在这种情况下，交流发电机的一个外部装置实施传动带的张紧。

发明内容

本发明的目的在于提出一种前面述及的交流发电机，克服所述已知交流发电机的缺陷，适用于汽车领域的多种应用，符合零件更换和小批量生产的市场要求。

为此，本发明提出一种尤其用于汽车的旋转电机、例如交流发电机，可适用于不同类型的汽车发动机，它包括一个封闭一个定子和一个转子的壳体，转子的轴由前轴承和后轴承加以支承，并带有一个通过一个传动带传动的导轮，一些在一个固定支承件、例如与汽车发动机相连的支承件上的可拆卸固定爪，它们可以安装在至少前轴承的外周表面上，每个都位于沿轴承周边方向彼此相隔预定距离布置在外周表面上的两个侧向支承面之间，其中，一个侧向支承面由轴承外周表面上的一个材料增厚区域的侧面形成，一个固定爪布置在属于相邻的两个增厚区域的两个相对的侧向支承面之间。

因此，本发明可以选择交流发电机的后连接的相对位置，以便于使其连接在汽车上。本发明还具有可以选择固定爪在轴承外周表面上的位置的优点。本发明的另一个优点在于，可以仅使用固定爪或者采用固定爪与一个传动带张紧爪相结合。

本发明有利地具有以下不同特征，可以单独实施，也可以进行各种可能的技术组合：

—两个侧向支承面以及两个侧向表面之间电机的外周表面部分构成一个导槽，用于接纳和定位一个固定爪。

—一个增厚区域由一个用于电机装配的区域构成。

—一个所述轴承在其外周表面上带有多个增厚区域，限定多个有利地等距离分布的导槽。

—一个固定爪具有一个基部和一个上部，所述固定爪通过所述基部接合在其导槽中，所述上部固定在所述固定支承件上。

—一个固定爪制成一个单一件，其基部和上部是组成部分。

—基部和上部是分开的构件，可以组装成一个固定爪。

—一个固定爪通过一个夹具装置固定在其定位导槽中，所述夹具装置通过一个部分支靠在固定爪的基部上，通过另一个部分支靠在相邻的增厚区域上。

—固定爪基部的宽度小于用来接纳基部的导槽的宽度，固定夹具装置包括一个楔形件，该楔形件接合在当所述基部对着另一个支承面被推压时所形成的间隙中，当拧紧固定螺钉时，通过楔紧作用确保基部在其导槽中的固定。

—夹具装置呈L形，其一个臂形成所述楔形件，而另一个臂支靠在轴承周边的增厚区域上。

—夹具装置具有一个形成分开的楔形件的构件和一个紧固板，紧固板支靠在增厚区域和形成楔形件的构件上。

—夹具装置具有一个形成梯形楔形件的构件和一个紧固板，紧固板支靠在爪的基部及增厚区域上，楔紧作用由一个固定螺钉产生，固定螺钉穿过板和楔形件，并且在紧固时朝板拉紧楔形件。

—夹具装置包括一个紧固板，紧固板的一部分支靠在增厚区域上，而另一部分支靠在一个形成斜面的倾斜表面上，倾斜表面配置成当板的部分对着增厚区域紧固时，产生一种将夹具的基部推向相对的导槽支承面的推力。

—爪的基部在其接纳导槽的平面上具有大体U形的形状，以便在其中央部分露出开在轴承周边壁上的通风出口。

—爪的基部具有露出开在轴承周边壁上的通风出口的一个开口。

—彼此贴靠的夹具装置的表面部分和固定爪基部的表面部分都开有槽，这些槽有利地垂直于电机的轴进行延伸，以改进固定爪的轴向固定。

—一个固定爪的基部在轴承外周表面上的置放表面具有一个弧度，与在两个侧向支承面之间的轴承表面的表面部分的弧度相对应。

附图说明

参照附图及非限制性的实施例，本发明的其它特征和优点将得到更好地理解。附图如下：

图1是本发明的一个交流发电机壳体的立体图；

图2是沿图1中箭头II方向的视图；

图3至6类似于图2，示出安装本发明的一个可拆卸固定爪的四个实施方式；

图7是图5中由标号VII圈定的区域的细部放大图；

图8是图6中由标号VIII圈定的区域的细部放大图；

图9是本发明固定爪的一个实施变型的立体图；

图10是图1中用X指示的部分的放大图。

具体实施方式

图1示出一个用标号1标示的汽车用交流发电机的壳体。所述壳体以已知方式封闭一个定子、一个转子和相关装置。交流发电机的壳体内部的结构不予详述，因为这不是本发明涉及的内容。

壳体1由前轴承2和后轴承3装配而成，前轴承2和后轴承3以已知方式支承交流发电机的转子的轴。

尤其如图1所示，每个轴承具有传统的构形、即呈一个杯形，包括一个圆柱形周壁5和一个底壁6，底壁6的中央是转子轴的通孔7，通孔7环绕有一圈冷却液液流通孔8。在周边部分5和底部6的邻接部分开有四组冷却液侧向出口9。

轴承还在其圆柱形外周表面5上带有按角度等距分布的四个材料增厚区域12，这些区域有利地构成交流发电机的装配区域，其中通过用于连接前轴承和后轴承的拉杆。需要的话，一个装配区域也可以用于对定子进行固定。这些增厚区域12平行于每个轴承的轴线进行延伸，一个轴承的增厚区域12与另一个轴承的增厚区域12对齐。因此，使用预先存在的装配区域，不会堵塞径向通风孔，从而确保交流发电机的最佳冷却。

根据本发明的基本方面，这些增厚区域12用于使壳体1和交流发电机适用于不同类型的汽车发动机。为此，尤其如图3至6所示，增厚区域12的侧面14布置成可以在两个相邻的增厚区域12的侧面14之间、将壳体的一个固定爪16定位在汽车发动机的一个支承件上或者直接定位在发动机上。要注意的是，爪16可以不加区分地作为固定爪或者作为张紧传统的导轮传动带的爪，导轮本身是已知的，因此未示出。

如图所示，本发明的一个爪16是可拆卸的，由一个基部17和一个上部18组成。基部17确保与轴承的接触面，并用于进入轴承周边相邻的两个增厚区域12相应的两个侧面14之间。爪的基部17在轴承外周表面5上的置放表面20具有一个弧度，同轴承外周表面5在两个侧向支承面14之间的表面部分21的弧度相对应。爪的基部可以使爪在由轴承外周表面部分21和两个增厚区域12的两个侧面14形成的导槽中滑动。对于基部17的最后固定来说，该基部17在同下文予以描述的固定件22相配合的基部上面具有如图10上用标号24所示的与交流发电机的轴线垂直的开槽线。爪的滑动基部17沿轴向方向的长度取决于爪的轴向偏移距，如图1所示，但是，可以使爪最终牢固地固定在轴上，同时使出口9畅通。如图1所示，爪的基部17可以在平行于导槽的平面上具有一个U形轮廓，两个臂的外边缘与支承面14相配合。由于这种轮廓，出口9可以处于畅通状态。

图9示出本发明一个固定爪16的另一个实施例。在这种情况下，爪的基部17配有一个开口42，以确保露出出口9。

一个爪16的上部18确保与汽车发动机的接触面。所述爪的上部18配有一个孔19，用于使其固定在所述发动机上，孔19或者呈圆形，用于固定爪，如图1、2、9或10所示，或者呈长方形，用于传动带张紧爪，如图3至6所示。显然，用于固定爪或传动带张紧爪的孔19的形状可以具有与前述形状不同的形状。例如，传动带张紧爪也可以具有带螺纹或无螺纹的圆孔19。根据角位置、轴的高度、孔径及其轴毂的厚度，爪从一种应用到另一种应用可以是不一样的，这就必须配置一定数量的不同的爪，以便覆盖各种不同的应用情况。要注意的是，前轴承和后轴承的爪是可互换的，爪的基部和上部可以属于同一构件或者是预先装配的两个构件。

借助一个夹具22可调节一个固定爪16或一个传动带张紧爪在其导槽中的位置，并将其最终固定在轴承支承件上的适宜位置，夹具22布置成在侧面覆盖固定爪16以及导槽外的轴承部分、即靠近导槽的增厚区域12的外表面。夹具由至少一个螺钉23固定在轴承上，螺钉23插入到开在增厚区域12上的螺纹孔中。这里有利地具有一个开槽区域。支承在爪的基部17上面的开槽区域24上的夹具部分的内表面如图10中的标号26所示的那样进行开槽，以便与基部的槽相对应。通过夹具上孔的间隙或长方形形状易于使爪的开槽部分同夹具的开槽部分相吻合，可以在固定螺钉时轻微地移动夹具。因此，爪始终准确定位在理想部位，从而确保固定爪的轴向固定。

图3至6示出爪16固定在前轴承或后轴承的导槽中的四种可能性。

在图3所示的解决方案中，导槽的两个侧面14与导槽的底部21呈一个角α，角α小于或等于90°。

爪16的基部17的两个侧面25的倾斜度与表面14的倾斜度相一致，但是，轴承导槽的宽度大于基部17的宽度。因此，当把爪布置在其导槽中时，一个侧面25贴靠在轴承的一个支承面14上。而在另一侧，在基部的另一侧面25和与导槽相对应的支承面14之间存在一个例如几毫米的间隙27。

为了将爪16的基部17固定在轴承的导槽中，使用一个夹具22，该夹具22在一侧具有一个呈楔形件28形式的凸起部分，进入两个分开的表面25和14之间的间隙27中，当固定螺钉23时，通过楔紧作用确保爪16的基部17紧固在导槽中。根据其长度，夹具可以包括适当数量的固定螺钉。有利的是，螺钉的定向不是径向，螺钉的轴线与同表面14相对一侧的增厚区域12的表面切线的外周表面一起形成一个小于90°的角。

有利的是，根据本发明的另一个实施例，对于一个固定爪16来说，形成一个导槽的两个相邻的增厚区域12的两个表面14具有不同的角度。一方面，对于同具有夹具22一侧相对的导槽一侧，前面述及的由导槽的侧面14与导槽的底部21所形成的角α小于90°，另一方面，在具有夹具22的导槽一侧所形成的角α等于或小于90°。同固定夹具22相配合的表面14基本呈径向，甚至完全呈径向，其优点在于，当固定螺钉23的时候，很好地对夹具进行径向导向，并通过夹具22在相对的爪16的表面25上的良好支承，改进固定爪16的紧固状态。

有利的是，不管何种实施方式，爪16的基部17的两个侧面25的倾斜度都与同支承夹具的表面相对的表面14的倾斜度相一致。因此，可以在槽的轴向方向上沿两个可能方向中的一个方向，将固定爪无区分地嵌入到槽中。

有利的是，用于制作夹具的材料是一种烧结钢，其特性是弹性小，经济实用。

图4所示的固定方案在其原理上与图3所示的固定方案相一致。唯一值得注意的不同之处在于，楔形件28现在由一个分开的构件30构成，在固定螺钉时由一个夹具板31推入到间隙27中。

借助一个楔形件进行固定，其优点在于，由于施加的楔紧作用，可以对压力固定增加一个侧向分力。用于制成楔形件式夹具的材料可以用钢作为基本材料，因此比选用铝合金材料的体积小。

图5示出一种借助一个呈板35形状的夹具22的固定方式，与一个具有梯形横向截面的呈楔形件32形状的构件相配合进行固定，如图7所示。在这个实施方式中，使用夹具35的一侧的爪基部17的侧向支承面25所具有的倾斜度与导槽的支承面的倾斜度相反。当要将爪16定位在导槽中时，使爪基部17的侧面25和导槽相应的支承面14支承在一侧上，并将梯形件32插入到另一对表面25和14之间的间隙中。梯形件32具有两个攻丝孔，每个攻丝孔用于接纳一个埋头固定螺钉36，埋头固定螺钉36穿过夹具22，其头部37支承在夹具的上表面上。当固定螺钉36时，被紧固的梯形件32要重新安装和楔紧在表面25和14之间，从而使爪固定和连接在其导槽中。

图6示出一种有利的固定方式。根据这种方式，用标号14’标示的导槽的一个表面不是如同支承面14那样倾斜，而是在这个位置与导槽底部形成一个直角，即基本呈径向延伸，如图所示。爪基部17的相应侧面25’具有与表面14’相同的定位方向。沿表面25’的爪基部17的边缘具有倾斜度，构成一个侧推斜面38。夹具装置22除斜面38之外还包括一个以适当方式弯曲的板39，板39通过一个臂40置于导槽外部区域上，并通过其倾斜臂41置于斜面38上。当支承在轴承上的臂39由固定螺钉23紧固在轴承表面上时，支承在斜面38上的臂40将爪16的基部17推入到其位于相对的支承面14上的导槽中。

图6所示的固定方式的优点在于，如此固定的爪楔紧在其导槽间隙中。如果必须抵抗应力，则夹具的材料可以不同于轴承的材料。与夹具和爪相对的表面可以具有槽纹，可更好地抵抗轴向滑动。

由此可见，借助所述可拆卸爪的固定系统，本发明可以将传统的大批量交流发电机用于不同类型的汽车。本发明可使这种交流发电机适合于一给定类型的汽车发动机，只要将固定爪布置在一个或多个围绕前轴承和/或后轴承按角度分布的导槽中，在四个导槽的情况下使电接线端的位置转动四分之一，使爪在其导槽中进行适当的轴向定位。由于相配合的表面开槽，因此，可以使爪固定在其导槽中。

显然，可以对所示出及描述的本发明进行各种修改。因此，轴承周边上增厚区域的数目和导槽的数目可以不同于四个。可以用一个环箍替换夹具。也可以在构件上配置长方形孔，直接把爪固定在轴承上，或者定位在其位置上之后进行焊接。

本发明在修复所有原产交流发电机的工业领域特别有利，使得可以进行在例如清洗、加工或更换有缺陷的组件之后、使破损的设备重新工作的标准更换。因此，根据本发明修复的电机可以用于原始用途之外的其它用途。本发明这种电机可以减少汽车修理厂的仓库库存，因为同样的电机可以用于多种类型的汽车，不再局限于原始的唯一应用。

因此，本发明的交流发电机构成了“多用途交流发电机。”

多用途交流发电机可以配有磁路以及调节和整流系统，可以提供目前在旅游车上使用的14伏电压，也可以提供其它电压，例如6伏、28伏或42伏。同样，这种交流发电机可以提供直流电或交流电，并确保与电压调节器有关的所有附加功能。

新的或修复的多用途交流发电机可以通过空气或冷却液进行冷却。本发明的空气冷却的交流发电机配有一个内通风或外通风。通过冷却液冷却的交流发电机以已知的方式具有可以使冷却液循环的双层壁。在这种情况下，夹具的固定孔是盲孔。

Claims (17)

1.一种适用于不同类型的汽车发动机的旋转电机、例如交流发电机，它包括一个壳体，封闭一个定子和一个转子，转子的轴由前轴承和后轴承加以支承，带有一个通过一个传动带进行驱动的导轮，还包括在一个固定支承件、例如与汽车发动机相连的支承件上的电机的可拆卸固定爪，它们可以安装在至少前轴承的外周表面上，每个都位于在轴承周边方向上、彼此相隔一预定距离设置在外周表面上的两个侧向支承面之间，其特征在于，一个所述侧向支承面(14，14’)由轴承外周表面上的一个材料增厚区域(12)的侧面形成，一个所述固定爪(16)布置在属于相邻的两个增厚区域(12)的两个相对的侧向支承面(14，14’)之间。

2.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，两个侧向支承面(14，14’)以及两个侧向表面之间的电机的外周表面部分(21)构成一个固定爪(16)的一个接纳和定位导槽。

3.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，一个增厚区域(12)由一个用于电机装配的区域构成。

4.根据权利要求2所述的旋转电机，其特征在于，一个所述轴承(2，3)在其外周表面上带有多个增厚区域(12)，限定多个有利地等距离分布的导槽。

5.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，一个固定爪(16)具有一个基部(17)和一个上部(18)，所述固定爪通过基部接合在其导槽中，所述上部固定到所述固定支承件上。

6.根据权利要求5所述的旋转电机，其特征在于，一个固定爪(16)制成一个单一件，其基部(17)和上部(18)是组成部分。

7.根据权利要求5所述的旋转电机，其特征在于，基部(17)和上部(18)是分开的构件，可以组装成一个固定爪(16)。

8.根据权利要求2所述的旋转电机，其特征在于，一个固定爪(16)通过一个夹具装置(22)固定在其定位导槽中，所述夹具装置通过一个部分支承在固定爪(16)的基部(17)上，并通过另一个部分支承在相邻的增厚区域(12)上。

9.根据权利要求8所述的旋转电机，其特征在于，固定爪(16)的基部(17)的宽度小于用来接纳基部的导槽的宽度，固定夹具装置(22)具有一个楔形件(28，30，32)，该楔形件接合在当基部(17)对着另一个支承面(14)被推压时所形成的间隙(27)中，并且当拧紧固定螺钉(23)时，通过楔紧作用确保基部在其导槽中的固定。

10.根据权利要求9所述的旋转电机，其特征在于，夹具装置(22)呈大体L形，其一个臂形成楔形件(28)，而另一个臂支靠在轴承周边的增厚区域(12)上。

11.根据权利要求10所述的旋转电机，其特征在于，夹具装置(22)具有一个形成分开的楔形件(30)的构件和一个紧固板(31)，所述紧固板支靠在增厚区域(12)和形成楔形件(30)的构件上。

12.根据权利要求10所述的旋转电机，其特征在于，夹具装置(22)具有一个形成梯形楔形件(32)的构件和一个紧固板(35)，所述紧固板支靠在爪(16)的基部(17)及增厚区域(12)上，楔紧作用由一个固定螺钉产生，固定螺钉穿过板和楔形件(32)，并且在紧固时朝板拉紧楔形件(32)。

13.根据权利要求10所述的旋转电机，其特征在于，夹具装置(22)具有一个紧固板(39)，所述紧固板的一部分(40)支靠在增厚区域(12)上，而另一部分(41)支靠在一个形成斜面(38)的倾斜表面上，所述倾斜表面配置成当板的部分(48)对着增厚区域(12)紧固时，产生一种将夹具(16)的基部(17)推向相对的导槽支承面(14)的推力。

14.根据权利要求2所述的旋转电机，其特征在于，一个爪基部(17)在其接纳导槽的平面上具有大体U形的形状，以便在其中央部分上露出开在轴承周边壁上的通风出口(9)。

15.根据权利要求2所述的旋转电机，其特征在于，一个爪基部(17)具有露出开在轴承周边壁上的通风出口(9)的一个开口(42)。

16.根据权利要求8所述的旋转电机，其特征在于，彼此贴靠的夹具装置的表面部分和固定爪基部(17)的表面部分都开有槽(24，26)，这些槽有利地垂直于电机的轴进行延伸，以改进固定爪(16)的轴向固定。

17.根据权利要求5所述的旋转电机，其特征在于，一个固定爪(16)的基部(17)在轴承外周表面上的置放表面(20)具有一个弧度，与轴承表面(5)在两个侧向支承面(14)之间的表面部分(21)的弧度相对应。

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