DE102004044148A1

DE102004044148A1 - Wechselstromgenerator für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102004044148A1
Application number: DE102004044148A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Kariya Sakakibara
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-09-22
Filing date: 2004-09-13
Publication date: 2005-05-25
Also published as: JP4394407B2; US7078836B2; US20050062349A1; JP2005102361A

Abstract

In einem Seitenmontagewechselstromgenerator (1) sind die Montageflächen (19a) einer größeren Stütze (19b) und einer kleineren Stütze (19c) derart angeordnet, so daß die effektive Linie (L), welche durch den Mittelpunkt eines Montagelochs (22) auf der Montagefläche (19a) der größeren Stütze (19b) und dem Mittelpunkt des Montagelochs (22) der Montagefläche (19a) der kleineren Stütze (19c) verläuft, sich außerhalb einer äußersten Oberfläche eines Frontrahmens (5) und eines Heckrahmens (6) befindet. Der Wechselstromgenerator (1) wird somit von einer Halterung (18) eines Verbrennungsmotors gehalten und es ist möglich, einen großen Raum (S) zu bilden. Von den Auslaßöffnungen (16) ausgestoßene Heißluft kann gleichmäßig an das Äußere des Raums (S) strömen.

Description

Diese Erfindung betrifft einen Wechselstromgenerator für ein Fahrzeug, im speziellen eine Anordnung eines Wechselstromgenerators, welche an einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs montiert werden soll.

JP-A-H 11-262213 und JP-B 3235444 (US 5914549) offenbaren Anordnungen von seitlich montierbaren Wechselstromgeneratoren, welche an Verbrennungsmotoren von Fahrzeugen montiert sind.

In der JP-A-H 11-262213 weist ein Wechselstromgenerator 100, wie in 7 gezeigt, drei Stützen 120 auf, welche integral mit einem Rahmen 110 ausgebildet sind. Der Wechselstromgenerator 100 ist an einer Halterung 200 des Verbrennungsmotors mit Bolzen 130, welche in Montagelöcher 121 eingefügt sind, die in den Stützen 120, wie in 8 gezeigt, vorgesehen sind, befestigt.

Jede der Stützen 120 ist derart ausgebildet, daß eine durchdringende Achse des Montagelochs 121 (d.h. die Achse des Bolzens 130, welcher in das Montageloch 121 eingefügt ist) zu einer Achse einer Drehwelle des Wechselstromgenerators 100, welche in den Figuren nicht gezeigt ist, orthogonal ist. Der Wechselstromgenerator 100 ist deshalb an der Halterung 200 des Verbrennungsmotors montiert, so daß die Achse, an welcher der Wechselstromgenerator 100 befestigt ist, zu der Achse der Drehwelle des Wechselstromgenerators 100 orthogonal ist. Diese Art von Wechselstromgenerator ist als Seitenmontagetyp bekannt.

Im allgemeinen sind eine Vielzahl von Einlaßöffnungen 140 und eine Vielzahl von Auslaßöffnungen 150 an dem Rahmen 110 ausgebildet, um eine Luftkühlung von Hochtemperaturkomponenten, wie z.B. einem Rotor, einem Stator, einem integrierten Schaltungsregler und einem Gleichrichter (Dioden) vorzusehen.

In der Seitenmontagenanordnung, wie in JP-A-H 11-262213 offenbart und in 8 gezeigt, steht die äußerste Oberfläche des Rahmens 110 in Bezug auf die Durchdringungsrichtung der Montagelöcher 129 (horizontale Richtung der 8) in Richtung der Verbrennungsmotorseite über eine Montagefläche 122 hinaus. Ein Raum 300 zwischen dem Rahmen 110 und der Halterung 200 des Verbrennungsmotors ist deshalb sehr schmal. Die Lüftung ist demzufolge schlecht.

Unter den obigen Umständen strömt von den Auslaßöffnungen 150 ausgestoßene Heißluft nach Kühlen des Inneren des Rahmens 110 nicht gleichmäßig ab, sondern neigt dazu in dem Raum 300 zu verbleiben. Die in dem Raum 300 befindliche Heißluft wird dann über die Einlaßöffnungen 140 in das Innere des Rahmens 110 wieder eingeführt. Demzufolge ist diese ungenügend, um das Innere des Rahmens 110 zu kühlen und die Lebensdauer der Hochtemperaturkomponenten des Wechselstromgenerators 100, welche gekühlt werden müssen wird stark verkürzt. Des weiteren sinkt die Ausgangsleistung des Wechselstromgenerators 100 aufgrund der ungenügenden Kühlung des in dem Rahmen 110 untergebrachten Rotors, sowie Stators.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, die Kühlung eines seitlich montierbaren Fahrzeugwechselstromgenerators zu verbessern.

Um das obige Ziel zu erreichen ist ein erfindungsgemäßer Wechselstromgenerator wie folgt ausgelegt. Ein Montageloch, in welches ein Befestigungsglied eingefügt wird ist an einer Stütze vorgesehen, welche mit einem Rahmen des Wechselstromgenerators integral ausgebildet ist. Das Montageloch ist ein Durchgangsloch der Stütze und die durchdringende Achse des Montagelochs ist zu der Rotationsachse der Drehwelle orthogonal. Im Bezug auf zumindest eine von mehreren Stützen ist eine Montagefläche, welche eine Stütze eines Verbrennungsmotors kontaktiert, außerhalb (d.h. auf einer Seite des Verbrennungsmotors) der äußersten Oberfläche des Rahmens in Bezug auf die Montagerichtung an den Verbrennungsmotor ausgebildet. Die Montagefläche der Stütze ist nämlich in Bezug auf die Montagerichtung an dem Verbrennungsmotor näher an dem Verbrennungsmotor befindlich als die äußerste Oberfläche des Rahmens.

Der Raum zwischen dem Rahmen und dem Verbrennungsmotor wird daher vergrößert. Von den Auslaßöffnungen des Rahmens ausgestoßene Heißluft neigt somit nicht dazu in dem Raum zu verbleiben und folglich strömt die Heißluft gleichmäßig an das äußere des Raums. Demzufolge wird die von den Auslaßöffnugen ausgestoßene Heißluft nicht wieder in das Innere des Rahmens eingeführt. Es ist somit möglich die Kühlung des Wechselstromgenerators zu verbessern, und das Auftreten eines Temperaturanstiegs innerhalb des Wechselstromgenerators zu verhindern.

Es ist vorzuziehen, daß eine Vielzahl von Stützen aus einer ersten Stütze und einer zweiten Stütze bestehen. In Bezug auf die Montagerichtung, in welcher der Wechselstromgenerator an den Verbrennungsmotor montiert wird, ist das Niveau einer Montagefläche der ersten Stütze unterschiedlich von dem Niveau einer Montagefläche der zweiten Stütze (d.h. die Montagefläche der ersten Stütze nicht ist zu einer Montagefläche der zweiten Stütze ausgerichtet). Eine fiktive Linie, welche durch den Mittelpunkt eines Montagelochs auf der Montagefläche der ersten Stütze und dem Mittelpunkt eines Montagelochs auf der Montagefläche der zweiten Stütze verläuft, befindet sich außerhalb einer äußersten Oberfläche des Rahmens. Die fiktive Linie wird nämlich durch die Oberfläche des äußersten Rahmens, welche der Seite des Verbrennungsmotors gegenüberliegt, weder berührt, noch überschritten, d.h. die äußerste Oberfläche des Rahmens gegenüberliegend der Seite des Verbrennungsmotors erstreckt sich nicht über die obige fiktive Linie hinaus.

Entsprechend dieser Anordnung liegt die äußerste Oberfläche des Rahmens auf der gegenüberliegenden Seite des Verbrennungsmotors in Bezug auf die fiktive Linie. Es ist deshalb möglich zwischen dem Rahmen und dem Verbrennungsmotor ausreichend Raum zu schaffen, welcher es ermöglicht, daß von den Auslaßöffnungen ausgestoßene Heißluft gleichmäßig an das äußere des Raums strömt.

Es kann eine Anordnung vorgesehen werden, in welcher die Niveaus der Montageflächen der Stützen in Bezug auf die Montagerichtung, in welcher der Wechselstromgenerator an den Verbrennungsmotor montiert wird, gleich sind (d.h. eine Montagefläche einer Stütze ist in der gleichen Richtung ausgerichtet als eine Montagefläche einer anderen Stütze).

Entsprechend dieser Anordnung sind Montageflächen aller Stützen in Bezug auf die Montagerichtung, in welcher der Wechselstromgenerator an den Verbrennungmotor montiert wird, außerhalb der äußersten Oberfläche des Rahmens befindlich. Die äußerste Oberfläche des Rahmens ist nämlich in Bezug auf die Montagerichtung, in welcher der Wechselstromgenerator an den Verbrennungsmotor montiert wird auf der gegenüberliegenden Seite des Verbrennungsmotors, wenn von einer fiktiven Ebene aus gesehen, welche aus den Montageflächen der Stütze des Verbrennungsmotors besteht. Es ist deshalb möglich zwischen dem Rahmen und dem Verbrennungsmotor ausreichenden Raum zu schaffen.

Es ist vorzuziehen, daß eine Vielzahl von Stützen insgesamt zumindest drei Montagelöcher aufweisen. Durch Verbinden der Mittelpunkte solcher Montagelöcher entsteht ein fiktives Polygon. Wenn der Mittelpunkt eines in dem Rahmen untergebrachten Rotors auf eine durch das fiktive Polygon aufgespannte fiktive Ebene in Bezug auf die Montagerichtung projiziert wird, liegt der projizierte Mittelpunkt des Rotors innerhalb des fiktiven Polygons.

Entsprechend dieser Anordnung ist es möglich den Wechselstromgenerator an dem Verbrennungsmotor in ausbalancierter Weise in einer stabilen Befestigungsposition zu befestigen. Demzufolge ist es möglich anomale Schwingungen, wie z.B. Resonanz, zu verhindern, wodurch die Qualität und Robustheit des Wechselstromgenerators verbessert werden.

Es ist vorzuziehen, daß eine Vielzahl von Stützen eine größere Stütze und eine kleinere Stütze aufweisen. Eine Befestigungsfläche der größeren Stütze weist eine größere Kontaktfläche als die kleinere Stütze auf, welche die Stütze des Verbrennungsmotors kontaktiert. Die erste Stütze weist zwei Montagelöcher auf und die zweite Stütze weist ein Montageloch auf.

Entsprechend dieser Anordnung ist es möglich durch Verwendung von drei Montagelöchern den Wechselstromgenerator fest an dem Verbrennungsmotor zu befestigen. Darüber hinaus werden entsprechend dieser Anordnung zwei Montagelöcher an einer Stütze (an der ersten Stütze) vorgesehen. Die Montagefläche solcher Montagelöcher muß die Ausrichtung deshalb nicht anpassen. Demzufolge ist diese Anordnung verglichen mit einer Anordnung, welche drei Montagelöcher auf drei getrennten Stützen aufweist, leicht herzustellen.

Es ist vorzuziehen, daß die Stützen mit einem Frontrahmen des Wechselstromgenerators integral ausgebildet sind.

Falls Stützen mit einem Frontrahmen einem Heckrahmen eines Wechselstromgenerators integral ausgebildet sind, müssen Umfangspositionen des Frontrahmens und des Heckrahmens präzise angepaßt werden, so daß Montageflächen der Stützen auf dem Frontrahmen und Montageflächen der Stützen auf dem Heckrahmen auf der selben Ebene positioniert sind. Falls solche Umfangspositionen nicht präzise angepaßt werden, wird auf zumindest eine der Stützen eine Belastung ausgeübt, wenn ein Wechselstromgenerator an dem Verbrennungsmotor befestigt ist. Eine solche Belastung hat einen schädigenden Effekt auf den Frontrahmen oder den Heckrahmen.

Alle Stützen sind integral mit einem Frontrahmen ausgebildet. Somit können die Montageflächen aller Stützen in derselben Ebene positioniert werden, ohne die Umfangspositionen des Frontrahmens und des Heckrahmens anpassen zu müssen. Demzufolge ist das Fertigen des Frontrahmens und des Heckrahmens einfach. Eine Kombination eines Frontrahmens und eines Heckrahmens ist flexibler. Es ist deshalb möglich die Form eines Heckrahmens zu vereinheitlichen, so daß sie bei Wechselstromgeneratoren anderer Typen verwendet werden kann. Des weiteren wirkt keinerlei Mehrbelastung auf die Stützen bei der Montage eines Wechselstromgenerators auf den Verbrennungsmotor ein. Es ist deshalb möglich den Wechselstromgenerator in ausbalancierter Weise an dem Verbrennungsmotor zu befestigen.

Es kann eine Anordnung vorgesehen werden, in welcher die Stützen integral mit einem Heckrahmen eines Wechselstromgenerators ausgebildet sind.

Die obigen sowie andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung, welche mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen dargelegt ist, ersichtlicher. Es zeigt:
1 eine Frontansicht eines Fahrzeugwechselstromgenerators, welche eine erste Ausführungsform entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine partielle Querschnittsansicht, des in 1 gezeigten Wechselstromgenerators von Punkt II in 1 gekennzeichnet aus gesehen;
3 eine Querschnittsansicht des in 1 gezeigten Wechselstromgenerators;
4 eine Querschnittsansicht des Fahrzeugwechselstromgenerators, welcher eine zweite Ausführungsform entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 eine Frontansicht des in 4 gezeigten Wechselstromgenerators;
6 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugwechselstromgenerators, welche eine Änderung der Ausführungsformen entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 eine Seitenansicht eines Fahrzeugwechselstromgenerators entsprechend dem Stand der Technik; und
8 eine Frontansicht eines Fahrzeugwechselstromgenerators entsprechend dem Stand der Technik.
Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden in Bezug auf verschiedene Ausführungsformen in den begleitenden Zeichnungen erklärt.
[Erste Ausführungsform]
s1, 2 und 3 zeigen eine erste Ausführungsform eines Wechselstromgenerators 1, welcher für die Verwendung in einem Fahrzeug bestimmt ist. Wie in 3 gezeigt, weist der Wechselstromgenerator 1 einen Rotor 3 auf, welcher sich mit einer Drehwelle 2 dreht, einen Stator 4, welcher an der radialen Außenseite des Rotors 3 angeordnet ist, einen Frontrahmen 5 und einen Heckrahmen 6, welche den Rotor 3 und den Stator 4 unterbringen, externe Komponenten (unten angegeben), welche außerhalb des Heckrahmens 6 angeordnet sind, und eine Schutzabdeckung 7, welche die externen Komponenten abdeckt.
Ein Ende der Drehwelle 2 steht von dem Frontrahmen 5 hervor. Eine Riemenscheibe 8 ist an einem Ende der Drehwelle 2 befestigt. Die Drehwelle 2 dreht sich, wenn der Verbrennungsmotor (in den Figuren nicht gezeigt) die Riemenscheibe 8 in Rotation versetzt.
Der Rotor 3 weist einen Polkern 3a auf, welcher an der Drehwelle 2 befestigt ist, sowie eine Feldspule 3b, welche um den Polkern 3a gewickelt ist. Die Feldspule 3b erzeugt ein Magnetfeld, wenn ein Erregerstrom an die Feldspule 3b zugeführt wird.
Der Stator 4 weist einen Statorkern 4a auf, welcher durch den Frontrahmen 5 und den Heckrahmen 6 getragen wird, sowie Statorspulen 4b, welche um den Statorkern 4a gewickelt sind. Aufgrund eines durch die Rotation des Rotors 3 erzeugten magnetischen Drehfelds wird eine Wechselspannung in den Statorspulen 4b induziert.
Die externen Komponenten weisen elektrische Komponenten wie z. B. Bürsten 9, einen Gleichrichter 10 und Regler 11 auf. Die Bürsten kontaktieren die Schleifringe 2a, um einen Erregerstrom an die Feldspule 3b zuzuführen. Die Schleifringe 2a sind an einem anderen Ende der Drehwelle 2, welches von dem Heckrahmen 6 hervorsteht, vorgesehen, und drehen sich schleifend. Der Gleichrichter 10 richtet die von dem Stator 4 ausgegebene Wechselspannung in eine Gleichspannung gleich. Der Regler 11 regelt die gleichgerichtete Gleichspannung in einem gewünschten Bereich.
Die Schutzabdeckung 7, welche die externen Komponenten abdeckt, weist eine Vielzahl von Öffnungen zur Belüftung auf.
Der Frontrahmen 5 und der Heckrahmen 6 tragen die Drehwelle 2 durch die Lager 12 und 13. Der Frontrahmen 5 und der Heckrahmen 6 sind durch eine Vielzahl von Gewindebolzen 14 indem Öffnungen des Frontrahmens 5 und des Heckrahmens 6 entlang der Achse des Wechselstromgenerators 1 aneinander anliegen, aneinander befestigt.
Der Frontrahmen 5 und der Heckrahmen 6 sind z.B. aus Aluminium unter Verwendung von Druckguß hergestellt. Der Frontrahmen 5 und der Heckrahmen 6 weisen jeweils eine Vielzahl von Einlaßöffnungen 15 an ihren axialen Endwänden und eine Vielzahl von Auslaßöffnungen 16 an ihrem Schulterabschnitt der Wand auf, welche sich von der axialen Endwand zu der radialen Endwand abwinkelt.
Auf der Innenseite des Frontrahmens 5 und des Heckrahmens 6 sind Kühllüfter 17 an beiden axialen Enden des Polkerns 3a, wie in 3 gezeigt, befestigt. Wenn sich die Kühllüfter 17 mit der Drehung des Rotors 3 drehen, wird das Innere des Frontrahmens 5 und des Heckrahmens 6 durch die Einlaßöffnungen 15 und die Auslaßöffnungen 16 belüftet. Hochtemperaturkomponenten wie z. B. die Feldspule 3b und die Statorspule 4b werden somit gekühlt.
Wenn sich die Kühllüfter 17 drehen wird die außerhalb des Wechselstromgenerators 1 befindliche Luft durch in der Schutzabdeckung 7 vorgesehene Öffnungen eingeführt. Die über die Öffnungen eingeführte Luft kühlt die externen Komponenten.
Wie in 1 gezeigt sind der Frontrahmen 5, Stützen 19 zum Befestigen des Wechselstromgenerators 1 an der Halterung 18 des Verbrennungsmotors, und Versteifungsrippen 20 integral ausgebildet.
Die beiden Stützen 19 sind wie in 1 gezeigt an beiden Seiten des Frontrahmens 5 (in Radialrichtung, welche zu der Montagerichtung an den Verbrennungsmotor orthogonal ist) ausgebildet. Die Stützen 19 weisen Montagelöcher 22 auf. Bolzen 21 werden in auf Montageflächen der Halterung des Verbrennungsmotors vorgesehene Löcher (in den Figuren nicht gezeigt) durch die Montagelöcher 22 geschraubt, so daß der Wechselstromgenerator 1 an der Halterung 18 des Verbrennungsmotors befestigt wird.
Wie in 1 gezeigt, ist der Wechselstromgenerator 1 an der Halterung des Verbrennungsmotors derart montiert, so daß die Montagerichtung zu der Achse der Drehwelle 2 des Rotors 3 orthogonal ist. Der Wechselstromgenerator 1 ist deshalb ein seitlich montierbarer Wechselstromgenerator. Die Montagelöcher 22, in welche die Bolzen 21 eingefügt werden sind nämlich derart vorgesehen, daß die Montagelöcher 22 in den Stützen 19 in orthogonaler Richtung zu der Achse der Drehwelle 2 ausgebildet sind.
Eine der beiden Stützen 19 weist eine größere Fläche auf, welche eine Montagefläche 18a der Halterung 18 des Verbrennungsmotors an der Montagefläche 19a kontaktiert (nachstehend als „größere Stütze 19b" bezeichnet) als die Montagefläche 19a der anderen Stütze 19 (nachstehend als „kleiner Stütze 19c" bezeichnet). Wie in 2 gezeigt weist die größere Stütze 19b zwei Montagelöcher und die kleinere Stütze 19c ein Montageloch auf. Die Montageflächen 19a der Stützen 19 weisen aufgrund eines nach dem Druckgußverfahren durchgeführten Schneidverfahren eine gleichmäßige Ebenheit auf.
Wie in 1 gezeigt, unterscheidet sich die Höhe der Montageflächen 19a der größeren Stütze 19b von der Höhe der Montageflächen 19a der kleineren Stütze 19c in Bezug auf die Montagerichtung. Die Montagefläche 19a der größeren Stütze 19b ist höher als die Montagefläche 19a der kleineren Stütze 19c. Die Montagefläche 18a der Halterung 18 des Verbrennungsmotors für die größere Stütze 19b ist nämlich höher als die Montagefläche 18a der Halterung 18 des Verbrennungsmotors für die kleinere Stütze 19c.
Wenn man eine fiktive Linie L in Betracht zieht, welche durch einen Mittelpunkt des Montagelochs 22 auf der Montagefläche 19a der größeren Stütze 19b und einen Mittelpunkt eines Montagelochs 22 auf der Montagefläche 19a der kleineren Stütze 19c verläuft, sind die Montageflächen 19a der Stützen 19 derart angeordnet, so daß sich die fiktive Linie L außerhalb (d. h. der Seite der Halterung 18 des Verbrennungsmotors) einer äußersten Oberfläche des Frontrahmens 5 und des Heckrahmens 6 befindet.
Durch Verbinden der Mittelpunkte der drei Montagelöcher 22 kann ein fiktives Dreieck entstehen. Wie in 2 gezeigt, sind die drei Montagelöcher 22 derart angeordnet, so daß wenn der Mittelpunkt des Rotors 3 (welcher ungefähr dem Masseschwerpunkt des Wechselstromgenerators 1 gleicht) auf eine fiktive Ebene projiziert wird, welche ein solches fiktives Dreieck in Bezug auf die Montagerichtung enthält, ein projizierter Mittelpunkt C sich innerhalb des fiktiven Dreiecks befindet.
Wie in 1 gezeigt, erstrecken sich die Versteifungsrippen 20 von einem ungefähren Mittelpunkt beider Seiten des Frontrahmens 5 (d. h. der äußersten Oberfläche auf der rechten Seite und der äußersten Oberfläche auf der linken Seite des Frontrahmens 5 in 1) bis zu der Position um die Befestigungslöcher 22 der Stützen 19 herum (die größere Stütze 19b und die kleinere Stütze 19c). Desweiteren sind die Versteifungsrippen 20 ausgebildet, um die Stützen 19 zu stützen, um den Wechselstromgenerator 1 zu tragen.
Wenn man wie oben beschrieben die fiktive Linie L in Betracht zieht, welche durch den Mittelpunkt des Montagelochs 22 auf der Montagefläche 19a der größeren Stütze 19b und den Mittelpunkt des Montagelochs 22 auf der Montagefläche 19a der kleineren Stütze 19c verläuft, ist die Höhe der Montageflächen 19a der größeren Stütze 19b und der kleineren Stütze 19c gegenüber der Halterung 18 des Verbrennungsmotors derart angeordnet, so daß sich die fiktive Linie L außerhalb der äußersten Oberfläche des Frontrahmens 5 und des Heckrahmens 6 befindet.
Entsprechend dieser Anordnung wird der Wechselstromgenerator 1, wie in 1 gezeigt, durch die größere Stütze 19b und die kleinere Stütze 19c von der Halterung 18 des Verbrennungsmotors gehalten. Demzufolge ist es möglich einen größeren Raum S zwischen der Halterung 18 des Verbrennungsmotors und den Rahmen (Frontrahmen 5 und Heckrahmen 6) im Vergleich zu einem herkömmlichen seitlich montierbaren Wechselstromgenerator zu schaffen.
Wie in 1 gezeigt neigt von den Auslaßöffnungen 16 ausgestoßene Heißluft, speziell die von den Auslaßöffnungen 16 der Halterungsseite des Verbrennungsmotors ausgestoßene Luft deshalb dazu, nicht in dem Raum S zu verbleiben. Die Heißluft strömt gleichmäßig an das Äußere des Raums S. Die von den Auslaßöffnungen 16 ausgestoßene Heißluft wird anschließend kaum wieder durch die Einlaßöffnungen 15 in das Innere des Wechselstromgenerators 1 eingeführt. Es ist somit möglich, die Kühlung des Wechselstromgenerators 1 zu verbessern und das Auftreten eines Temperaturanstiegs im Inneren des Wechselstromgenerators 1 zu verhindern. Es ist ebenfalls möglich eine lange Lebensdauer der Hochtemperaturkomponenten (wie z. B. einer Feldspule 3b, Statorspulen 4b, Bürsten 9, einem Gleichrichter (10 und einem Regler 11) zu erreichen und ein hohes Maß an Leistung der Hochtemperaturkomponenten aufrecht zu erhalten.
Wie oben beschrieben sind die drei Montagelöcher 22 derart angeordnet, so daß sich ein projizierter Mittelpunkt C des Rotors 3 innerhalb des fiktiven Dreiecks befindet, welches durch Verbinden der Mittelpunkte der drei Montagelöcher 22 entsteht. Entsprechend dieser Anordnung ist es möglich den Wechselstromgenerator 1 an der Halterung 18 des Verbrennungsmotors fest und im Gleichgewicht befindlich zu befestigen. Demzufolge ist es möglich, anormale Schwingungen wie z.B. Resonanz zu verhindern, wodurch die Qualität und Robustheit des Wechselstromgenerators 1 verbessert werden.
Wie oben beschrieben sind der Frontrahmen 5, die größere Stütze 19b und die kleiner Stütze 19c integral ausgebildet. Der Heckrahmen 6 weist nämlich keine Stütze auf. Es ist deshalb möglich die Form des Heckrahmens 6 zu vereinheitlichen, so daß diese auch bei anderen Typen von Wechselstromgeneratoren verwendet werden kann. Falls des weiteren Gewindebolzen 14 zum Befestigen des Frontrahmens 5 und des Heckrahmens 6z.B. in Abständen von 90° angeordnet sind (Mittelpunkt ist die Rotationsachse), kann der Heckrahmen 6 an dem Frontrahmen 5 befestigt werden, auch wenn der Heckrahmen 6 mehrmals um 90° gedreht wird. Positionen von Komponenten, welche an dem Heckrahmen 6 befestigt sind, wie z.B. ein Ausgangsanschlußbolzen 23 und ein Verbinder 4, welche in 3 gezeigt sind, sind deshalb variabel.
In dieser ersten Ausführungsform befindet sich, wie in 3 gezeigt, ein Spalt α zwischen der größeren Stütze 19b und der kleineren Stütze 19c. Es können sich jedoch keine Spalte zwischen diesen befinden. Die Montagefläche 19a der größeren Stütze 19b kann sich in der gleichen Ebene als die Montagefläche 19a der kleineren Stütze 19c befinden. In diesem Fall sind die Montageflächen 18a der Halterung des Verbrennungsmotors für jede Stütze in der gleichen Höhe angeordnet.
In dieser ersten Ausführungsform sind beide Montageflächen 19a der größeren Stütze 19b und der kleineren Stütze 19c auf der Seite der Halterung 18 des Verbrennungsmotors außerhalb der äußersten Oberfläche des Frontrahmens 5 und des Heckrahmens 6 befindlich. Eine der beiden oder beide Montageflächen 19a der größeren Stütze 19b und der kleineren Stütze 19c können sich jedoch auf der gegenüberliegenden Seite der Halterung des Verbrennungsmotors (auf der oberen Seite in 1) außerhalb der äußersten Oberfläche des Frontrahmens 5 und des Heckrahmens 6 befinden. In diesem Fall ist es vorzuziehen, die Höhe der Montageflächen 19a der größeren Stütze 19b und der kleineren Stütze 19c derart anzuordnen, daß die fiktive Linie L, welche durch den Mittelpunkt des Montagelochs 22 auf der Montagefläche 19a der größeren Stütze 19b und den Mittelpunkt des Montagelochs 22 auf der Montagefläche 19a der kleineren Stütze 19c verläuft, sich außerhalb einer äußersten Oberfläche des Frontrahmens 5 und des Heckrahmens 6 befindet.
In der ersten Ausführungsform bestehen die Stützen 19 aus der größeren Stütze 19b und der kleineren Stütze 19c. Die Stützen 19 können jedoch ausschließlich aus größeren Stützen 19b oder kleineren Stützen 19c bestehen.
[Zweite Ausführungsform]
Wie in 4 gezeigt, weist ein Montageloch 22a, welches eines der zwei auf der größeren Stütze 19b vorgesehenen Montagelöchern ist, eine größere Tiefe als ein Montageloch 22b, das andere Loch auf. In Bezug auf die Endoberfläche der größeren Stütze 19b, welche der Montagefläche 19a gegenüberliegt, weist das Montageloch 22a eine unterschiedliche Höhe als das Montageloch 22b auf. Die Endoberfläche 19d auf der Seite des Montagelochs 22a ist an einer höheren Position als die Endoberfläche 19e auf der Seite des Montagelochs 22b angeordnet. Wie in 5 gezeigt, ist die Endoberfläche 19d auf ungefähr der gleichen Höhe als der Mittelpunkt des Frontrahmens 5 ange ordnet, d. h. auf ungefähr der gleichen Höhe als der Mittelpunkt der Drehwelle 2 in Bezug auf die Montagerichtung.
Wie in 4 gezeigt, ist der Abschnitt zwischen den Montageflächen 22a und 22b als Versteifungsrippe 20 angeordnet, welche mit der größeren Stütze 19b integral ausgebildet ist. Die Versteifungsrippe 20 ist von der Endoberfläche 19d zu der Endoberfläche 19e mit einer Schräge ausgebildet, so daß sich die Gesamtbreite der größeren Stützen 19b fortschreitend verbreitert.
Entsprechend der obigen Anordnung der zweiten Ausführungsform, ist die Festigkeit der größeren Stütze 19b gegenüber der ersten Ausführungsform verbessert. Es ist daher möglich, den Wechselstromgenerator 1 an der Halterung 18 des Verbrennungsmotors mit ausreichender Festigkeit zu befestigen.
[Änderung]
In der ersten und zweiten Ausführungsform können die Montageflächen 19a der Stützen 19 auf der selben Ebene befindlich sein, d. h. die Stütze 19b kann auf der gleichen Höhe als die Stütze 19c durch Fortsetzen der Rippe 20 wie in 1 schematisch mit einer gepunkteten Linie gezeigt, vorgesehen werden. Diese Anordnung ist auch in dem Fall effektiv, wenn die Montageflächen 18a der Halterung 18 des Verbrennungsmotors auf der gleichen Höhe wie durch die gepunktete Linie gezeigt, befindlich sind.
In der ersten und zweiten Ausführungsform können die Stützen 19 wie in 6 gezeigt nur mit dem Heckrahmen 6 integral ausgebildet sein. Die Stützen 19 können alternativ mit dem Frontrahmen 5 und dem Heckrahmen 6 integral ausgebildet sein.
Die vorliegende Erfindung sollte nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt werden, sondern kann auf viele andere Arten ausgeführt werden, ohne von dem gedanklichen Kern der Erfindung abzuweichen.

Claims

Wechselstromgenerator für ein Fahrzeug, mit: einem Rahmen (5, 6), welcher eine Drehwelle (2) drehbar lagert und welcher zumindest eine Belüftungsöffnung (15, 16) auf einer äußeren peripheren Oberfläche seines radialen Endes aufweist; und eine Vielzahl von Stützen (19, 19b, 19c), welche integral mit dem Rahmen ausgebildet sind, um den Wechselstromgenerator an einer Montagefläche (18a) einer Seite eines Verbrennungsmotors mit Befestigungsgliedern (21) zu befestigen; wobei die Stützen (19, 19b, 19c) Montagelöcher (22) aufweisen und die Montagelöcher die Stützen durchdringen, so daß eine Mittelachse des Montagelochs zu der Drehwelle orthogonal ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Stützen (19, 19b, 19c) eine Montagefläche (19a) aufweist, welche die Montagefläche auf der Seite des Verbrennungsmotors kontaktiert und sich außerhalb der äußersten Oberfläche des Rahmens in Bezug auf die Montagerichtung befindet, in welcher der Wechselstromgenerator an den Verbrennungsmotor montiert wird.
Wechselstromgeneratoren nach Anspruch 1, wobei: die Stützen (19, 19b, 19c) eine erste Stütze (19b) und eine zweite Stütze (19c) aufweisen und ein Niveau einer Montagefläche einer ersten Stütze von einem Niveau einer Montagefläche einer zweiten Stütze in Bezug auf die Montagerichtung, in welcher der Wechselstromgenerator an den Verbrennungsmotor montiert wird, unterschiedlich ist; und die Montageflächen der ersten Stütze und der zweiten Stütze derart angeordnet sind, so daß eine fiktive Linie (L), welche durch einen Mittelpunkt des Montagelochs auf der Montagefläche der ersten Stütze und einem Mittelpunkt des Montagelochs auf der Montagefläche der zweiten Stütze verläuft, sich außerhalb einer äußersten Oberfläche des Rahmens befindet.
Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, wobei die Niveaus der Montageflächen (19a) der Stützen in Bezug auf die Montagerichtung, in welcher der Wechselstromgenerator an den Verbrennungsmotor montiert wird, gleich sind.
Wechselstromgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: die Stützen (19, 19b, 19c) insgesamt zumindest drei Montagelöcher aufweisen; die drei Montagelöcher derart angeordnet sind, daß ein Mittelpunkt (C) eines Rotors (3), welcher in dem Rahmen untergebracht ist, in Bezug auf die Montagerichtung auf eine fiktive Ebene, welche ein fiktives Polygon enthält, das durch Verbinden der Mittelpunkte der Montagelöcher der Stützen definiert ist, projiziert wird; und der projizierte Mittelpunkt des Rotors sich innerhalb des fiktiven Polygons befindet.
Wechselstromgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei: die Stützen (19, 19b, 19c) eine größere Stütze (19b) und eine kleinere Stütze (19c) aufweisen, und eine Montagefläche einer größeren Stütze eine größere Kontakt fläche als die zweite Stütze aufweist, welche mit der Montagefläche der Seite des Verbrennungsmotors Kontakt bildet; und die größere Stütze (19b) zwei Montagelöcher (22) aufweist und die kleinere Stütze (19c) ein Montageloch aufweist.
Wechselstromgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Rahmen (5, 6) einen Frontrahmen (5) aufweist, welcher auf einer Seite eine Riemenscheibe in Bezug auf eine Axialrichtung des Rotors angeordnet ist und ein Heckrahmen (6) aufweist, welcher auf einer gegenüberliegenden Seite der Seite der Riemenscheibe in Bezug auf die Axialrichtung angeordnet ist; und die Vielzahl von Stützen (19, 19b, 19c) ausschließlich mit dem Frontrahmen integral ausgebildet sind.
Wechselstromgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Rahmen (5, 6) einen Frontrahmen (5) aufweist, welcher auf einer Seite einer Riemenscheibe in Bezug auf die Axialrichtung des Rotors angeordnet ist und ein Heckrahmen (6), welcher auf einer gegenüberliegenden Seite einer Seite einer Riemenscheibe in Bezug auf die Axialrichtung angeordnet ist; und die Vielzahl von Stützen (19, 19b, 19c) ausschließlich mit dem Heckrahmen integral ausgebildet ist.