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QUERVERWEIS AUF EINE VERWANDTE ANMELDUNG
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Die vorliegende Anmeldung basiert auf und beansprucht die Vorteile der Priorität der früheren japanischen Patentanmeldung
JP 2008-054362 A mit der Anmeldenummer
JP 2006-224798 , die am 22. August 2006 angemeldet wurde, sodass die Inhalte derselben hier durch Bezugnahme miteinbezogen werden.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wechselstrommaschine, die durch eine Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs wie beispielsweise eines Passagierfahrzeugs, eines Lastkraftwagens oder ähnlichem angetrieben wird.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Ein Fahrzeug mit einer geneigten Vorderpartie wurde vor nicht langer Zeit erforderlich, um den Fahrwiderstand des Fahrzeugs zu reduzieren und um das Gesichtsfeld für einen Fahrer zu verbessern. Ferner wurde ein weiter Aufnahmeraum eines Fahrzeugs-Passagierraumes kürzlich erforderlich, um einen besseren Komfort für Insassen des Fahrzeugs zu bieten. Diese Anforderungen schmälern den Maschinenraum. In dem Maschinenraum sind eine Brennkraftmaschine, eine Wechselstrommaschine, die durch die Maschine angetrieben wird, und ähnliches angeordnet.
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Ferner wurde die Maschinendrehzahl reduziert, um die Brennstoffwirtschaftlichkeit zu verbessern, sodass die Zahl der Umdrehungen der Wechselstrommaschine reduziert wurde. Im Gegensatz dazu wurde die Zahl der Stromverbraucher wie beispielsweise eine Sicherheitssteuervorrichtung und ähnliches erhöht, sodass die Wechselstrommaschine hinsichtlich ihrer erzeugten elektrischen Energie erhöht bzw. verbessert werden musste. Es ist daher eine Wechselstrommaschine mit kleiner Größe und höherer Ausgangsleistung erforderlich. Bei dieser Wechselstrommaschine ist die Verbrennungswärme pro Volumeneinheit erhöht und die Kühlqualität wird unvermeidbar abgesenkt.
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Bei einer Wechselstrommaschine für ein Fahrzeug ist ein säulenförmiger Rotor in einem zylinderförmigen Stator angeordnet, es ist eine Riemenscheibe auf einer Antriebsseite des Rotors angeordnet, um eine Drehkraft von einer Maschine zu empfangen, und der Rotor wird um seine Achse in Ansprechen auf die Drehkraft gedreht. Im Ansprechen auf die Drehung des Rotors und eines Feldstromes, der dem Rotor zugeführt wird, wird ein Wechselstrom in der Statorverdrahtung des Stators erzeugt. Ein Regulierer für die Generatorspannung stellt eine Spannung dieses Stromes ein und zwar durch Regulieren des Feldstromes. Ein Gleichrichter richtet den Wechselstrom gleich. Der gleichgerichtete Strom, der auf die eingestellte Spannung eingestellt ist, wird an elektrische Verbraucher und eine Batterie des Fahrzeugs ausgegeben. Elektronische Vorrichtungen wie beispielsweise der Regler und der Gleichrichter sind auf einer Anti-Antriebsseite des Rotors angeordnet gegenüber der Antriebsseite. Das heißt die Riemenscheibe und die Gruppe der elektronischen Vorrichtungen sind voneinander getrennt angeordnet, wobei der Rotor dazwischen angeordnet ist.
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Da der Strom in der Statorwicklung erzeugt wird, wirkt diese Wicklung als Wärmeerzeugungsglied. Da jedoch die Kühlqualität der Wechselstrommaschine kürzlich abgesenkt wurde, werden Bestandteile oder Bestandteilelemente der Wechselstrommaschine unvermeidbar durch die Statorwicklung auf hohe Temperaturen erhitzt. Es besteht somit eine Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Bestandteile so stark erhitzt werden, dass die zulässigen Temperaturen derselben überschritten werden und diese brechen.
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Um zu verhindern, dass die Elemente übermäßig durch die Statorwicklung erhitzt werden, ist in der veröffentlichten japanischen Patent-Erstveröffentlichung
JP H11-155270 A eine Wechselstrommaschine offenbart, bei der ein Raumfaktor, der ein Raumverhältnis der Statorwicklung zu einem zulässigen Raum für die Verdrahtung angibt, erhöht ist, um den elektrischen Widerstand der Wicklung auf einen halben Wert zu reduzieren. Jedoch besteht der Gleichrichter im Allgemeinen aus Dioden, die in einer Diodenbrücke miteinander verbunden sind, sodass der Gleichrichter auch als Wärmeerzeugungselement wirkt. Es wird daher ein Problem, welches auf der Wärme basiert, die durch den Gleichrichter erzeugt wird, bei dieser Veröffentlichung nicht gelöst.
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In den letzten Jahren musste eine Wechselstrommaschine auch hinsichtlich ihrer Ausgangsleistung erhöht werden. Es werden daher der Gleichrichter und der Regler, die auf der Anti-Antriebsseite des Rotors angeordnet sind, leicht erhitzt, sodass die zulässigen Temperaturen derselben überschritten werden und der Gleichrichter und der Regler auch manchmal zerbrechen. Speziell der Regler besteht aus einem elektronischen Schaltungsteil zum Steuern des erzeugten Stromes der Wechselstrommaschine. Obwohl daher der Regler nicht sehr leicht brechen kann, können Fehlfunktionen in dem Regler einfach auftreten. In diesem Fall wird die Batterie dann übermäßig geladen und es wird dadurch die Lebensdauer der Batterie verkürzt. Um die Fehlfunktion des Reglers zu verhindern wurde eine Wärmeableitflosse oder -rippe, die an dem Regler angebracht ist, modifiziert, um die Wärmeableitung des Reglers zu verbessern. Jedoch kann die Wärme nicht in ausreichender Weise von dem Regler abgeleitet werden.
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Ferner ist in einer anderen Veröffentlichung ein Temperatursensor an einem Regler angebracht. Wenn der Sensor detektiert, dass der Regler auf eine vorbestimmte Temperatur aufgeheizt wurde, stoppt die Wechselstrommaschine das Erzeugen von elektrischer Energie. Es werden jedoch die Herstellungskosten für die Wechselstrommaschine aufgrund des Sensors und eines Steuersystems oder Regelsystems zum Stoppen der Energieerzeugung erhöht. Es ist ferner auch schwierig den Sensor in zuverlässiger Weise zu betreiben. Wenn zusätzlich der Betrieb der Wechselstrommaschine häufig angehalten wird, kann die Batterie nicht in ausreichender Weise geladen werden.
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Darüber hinaus sind Hochtemperaturteile wie beispielsweise die Auspuffanlage einer Maschine häufig an einer rückwärtigen Seite einer Wechselstrommaschine angeordnet (das heißt der Anti-Antriebsseite des Rotors), sodass sie dicht bei einem Regler gelegen sind. In diesem Fall wird der Regler dann noch weiter aufgeheizt.
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Ferner ist in der veröffentlichten japanischen Patent-Erstveröffentlichung
JP H05-199707 A eine Wechselstrommaschine offenbart, bei der sowohl ein Regler als auch ein Gleichrichter an einer Frontseite einer Wechselstrommaschine angeordnet sind (das heißt der Antriebsseite des Rotors). Jedoch empfängt der Regler weiterhin Wärme von dem Gleichrichter und es kann die Wärme nicht in ausreichender Weise von dem Regler abgeführt werden.
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Die
US 2001/0030472 A1 offenbart eine Wechselstrommaschine mit einem Rotor, einem Stator, einem Rahmen zur Halterung des Rotors und des Stators, wobei der Rahmen ein Lufteinlassfenster enthält; einem Paar von positiven und negativen Kühlrippen, die an dem Rahmen befestigt sind, wobei das Paar der Kühlrippen einen gemeinsamen Ausschnittsabschnitt an einer halben Seite derselben aufweisen, so dass dadurch ein Aufnahmeraum gebildet wird; einer Vielzahl an positiven und negativen Gleichrichterelementen, die jeweils an dem Paar der positiven und negativen Kühlrippen an der anderen Seite derselben befestigt sind; einer Bürsteneinheit, die in dem Aufnahmeraum angeordnet ist; einem Verbindergehäuse, welches in dem Aufnahmeraum an einer Seite des Bürstenhalters hinterhalb der Gleichrichterelemente angeordnet ist; und einem IC-Regulator mit einer Wärmesenke; wobei ein Kühlluftkanal, der mit dem Lufteinlaßfenster verbunden ist, zwischen dem Boden oder der radialen Innenseitenfläche des Verbindergehäuses und einer radialen Außenseitenfläche der Bürsteneinheit ausgebildet ist; und die Wärmesenke in dem Kühlluftkanal gegenüber dem Lufteinlaßfenster angeordnet ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung unter Berücksichtigung der bei einer herkömmlichen Wechselstrommaschine auftretenden Nachteile eine Wechselstrommaschine zu schaffen, die hohe elektrische Energie bei niedrigen Kosten und kleiner Größe bzw. geringen Abmaßen erzeugen kann und bei der ein Temperaturanstieg eines Reglers unterdrückt wird.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird die genannte Aufgabe durch Vorsehen einer Wechselstrommaschine gelöst, die einen Rotor mit einer Feldwicklung aufweist, welche einen Feldstrom empfängt, einen Stator mit einer Vielphasen-Statorwicklung aufweist, ferner einen Gleichrichter und einen Regler enthält. Der Regler und der Gleichrichter sind voneinander beabstandet angeordnet, wobei der Rotor zwischen diesen angeordnet ist.
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Bei dieser Konstruktion einer Wechselstrommaschine wird ein Wechselstrom in der Statorwicklung im Ansprechen auf die Drehung des Rotors und dem Feldstrom erzeugt, der in der Feldwicklung empfangen wird. Der Gleichrichter wandelt den Wechselstrom der Statorwicklung in einen Gleichstrom um und gibt den Gleichstrom als elektrische Energie aus, die in der Wechselstrommaschine erzeugt wurde. Der Regler reguliert den Feldstrom, um die elektrische Energie zu steuern oder zu regeln. Während des Betriebes der Wechselstrommaschine wirkt der Gleichrichter als Wärmeerzeugungselement. Da jedoch der Gleichrichter und der Regler voneinander entfernt angeordnet sind, wobei der Rotor zwischen diesen angeordnet ist, kann die in dem Gleichrichter erzeugte Wärme kaum auf den Regler übertragen werden.
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Selbst wenn somit die Wechselstrommaschine in kleiner Größe hergestellt wird, kann die Wechselstrommaschine eine hohe elektrische Energie bei niedrigen Kosten erzeugen, wobei jedoch ein Temperaturanstieg des Reglers unterdrückt wird. In diesem Fall kann eine Fehlfunktion des Reglers verhindert werden und der Regler kann in zuverlässiger Weise betrieben werden.
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Ferner sind bei dem herkömmlichen Fall, bei welchem der Gleichrichter und der Regler auf der gleichen Seite des Rotors angeordnet sind, der Gleichrichter und der Regler zusammen in einem begrenzten Raum angeordnet. Daher kann der Gleichrichter keinen weiten Raum belegen, der ausreichend wäre, um Wärme abzuleiten, die in dem Gleichrichter erzeugt wird. Jedoch wird bei der vorliegenden Erfindung, da der Gleichrichter und der Regler voneinander entfernt angeordnet sind, wobei der Rotor zwischen diesen gelegen ist, ein Raum für den Gleichrichter vergrößert ohne dass eine Störung durch den Regler dabei in Kauf genommen werden muss. In diesem Fall kann der Gleichrichter eine große Wärmeabstrahlflosse oder Rippe aufweisen. Es kann daher die in dem Gleichrichter erzeugte Wärme in ausreichender Weise über die Flosse abgeführt werden. Ferner kann die Flosse oder Rippe in Form einer Scheibengestalt ausgebildet werden, sodass die Möglichkeit geschaffen wird, dass die gleichrichtenden Elemente des Gleichrichters symmetrisch in Bezug auf das Zentrum der Flosse oder Rippe angeordnet werden können. Somit verhindert die symmetrische Anordnung, dass ein Teil der gleichrichtenden Elemente auf eine hohe Temperatur erhitzt wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt eine Ansicht, die Ergebnisse einer Temperaturanalyse wiedergibt, die einen Temperaturanstieg in jedem Bestandteilselement einer Wechselstrommaschine darstellt, welche durch Wärme verursacht wird, die sowohl in einem Stator als auch einem Gleichrichter einer Wechselstrommaschine erzeugt wird;
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2 ist eine Längs-Schnittansicht einer Wechselstrommaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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3 zeigt ein elektrisches Schaltungsdiagramm eines Gleichrichters, der in 2 gezeigt ist;
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4 gibt eine Frontansicht eines Gleichrichters wieder und zwar gesehen von einer Frontseite der Wechselstrommaschine aus, die in 2 dargestellt ist;
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5 eine Rückansicht des Gleichrichters gesehen von einer rückwärtigen Seite der Wechselstrommaschine aus, die in 2 gezeigt ist;
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6 ist eine Ansicht, die einen Temperaturanstieg eines Reglers gemäß dem Stand der Technik veranschaulicht und auch einen Temperaturanstieg eines Reglers gemäß der ersten Ausführungsform wiedergibt;
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7 ist eine Längs-Schnittansicht einer Wechselstrommaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
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8 zeigt eine Längs-Schnittansicht einer Wechselstrommaschine mit einer bürstenlosen Konstruktion gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Es werden nun Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Abschnitte, Teile und Elemente bezeichnen und zwar durch die Beschreibung hindurch, wenn dies nicht in anderer Weise angegeben wird.
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Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben die Temperaturanstiege bei Bestandteilelementen einer Wechselstrommaschine analysiert und haben dabei festgestellt, dass ein Temperaturanstieg in einem Regler einer Wechselstrommaschine hauptsächlich durch die Wärme verursacht wird, die in einem Gleichrichter der Wechselstrommaschine erzeugt wird.
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1 zeigt eine Ansicht, welche die Ergebnisse der Temperaturanalyse durch die Erfinder veranschaulicht. In 1 gibt ein Zeichen ”S” in jedem Bestandteilselement der Wechselstrommaschine einen Temperaturanstieg des Teiles an, verursacht durch einen Stator der Wechselstrommaschine, und ein Zeichen ”R” in jedem Bestandteilelement gibt einen Temperaturanstieg des Teiles an, verursacht durch den Gleichrichter der Wechselstrommaschine. Wie in 1 gezeigt ist, steigt die Temperatur in einem Stator an und es wurde der Temperaturanstieg auf einer positiven Elektrodenseite bzw. der Wärmeabstrahlflosse eines Gleichrichters, der mit einer positiven Elektrode einer Batterie verbunden war, einer negativen Elektrodenseite bzw. Wärmeableitflosse des Gleichrichters, der mit einer negativen Elektrode der Batterie verbunden war, eines Rotors, eines Lagers und eines Reglers analysiert. Als ein Ergebnis dieser Temperaturanalyse wurde festgestellt, dass ein Temperaturanstieg des Reglers hauptsächlich durch die Wärme verursacht wird, die durch den Gleichrichter erzeugt wird. Spezifischer ausgedrückt empfängt von der Wärme, die den gesamten Temperaturanstieg von nahezu 80°C in dem Regler entspricht, der Regler die Wärme, die einem Temperaturanstieg von nahezu 50°C von dem Gleichrichter entspricht. Es besteht daher eine Wahrscheinlichkeit dafür, dass eine Fehlfunktion in dem Regler auftreten kann und zwar aufgrund der Wärme, die hauptsächlich in dem Gleichrichter erzeugt wird. Bei Wechselstrommaschinen gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung haben die Erfinder darauf abgezielt den Wärmefluss von dem Gleichrichter zu dem Regler zu reduzieren.
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AUSFÜHRUNGSFORM 1
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2 ist eine Längs-Schnittansicht einer Wechselstrommaschine, die für ein Fahrzeug verwendet wird, entsprechend dieser Ausführungsform. Wie in 2 gezeigt ist, umfasst die Wechselstrommaschine 1 einen zylinderförmigen Stator 2, einen säulenförmigen Rotor 3, der in einem zentralen Loch des Stators 2 angeordnet ist und zwar in einem vorbestimmten Intervall von dem Stator 2, einen Rahmen 4, mit dem eine äußere Umfangsfläche des Stators 2 bedeckt ist und der den Stator 2 und den Rotor 3 haltert, eine Bürstenvorrichtung 5, die an einem hinteren Abschnitt des Rahmens 4 an der hinteren Seite der Wechselstrommaschine 1 fixiert ist, einen Gleichrichter 6, der an einem Frontabschnitt des Rahmens 4 auf einer Frontseite der Wechselstrommaschine 1 fixiert ist, einen Regler 7, der an einem hinteren Abschnitt des Rahmens 4 an der hinteren Seite der Wechselstrommaschine 1 fixiert ist, sodass dieser weit von dem Gleichrichter 6 abgelegen ist, mit einer Riemenscheibe 8, die an dem Rotor 3 an der Frontseite der Wechselstrommaschine 1 befestigt ist, einer Frontabdeckung 9, mit der der Gleichrichter 6 abgedeckt ist, und einer hinteren Abdeckung 10, mit der die Bürstenvorrichtung 7 und der Regler 7 abgedeckt sind.
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Der Stator 2 umfasst einen Statorkern 22, eine Vielphasen-(zum Beispiel Drei-Phasen)-Statorwicklung 23, die um den Kern 22 gewickelt ist, und einen Isolator 24, der die Wicklung 23 elektrisch von dem Kern 22 isoliert. Die Wicklung 23 umfasst drei Phasenwicklungen, die miteinander in einer Y-Schaltung verbunden sind.
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Der Rotor 3 umfasst eine Drehwelle 33, ein Paar von Polkernen 32, die an der Welle 33 fixiert sind, um die Welle 33 in einem zentralen Loch des Kernes 32 zu platzieren, und eine Feldwicklung 31, die um den Kern 32 zylinderförmig und koaxial gewickelt ist. Die Kerne 32 umfassen eine Vielzahl von Nagelabschnitten, die entlang einer Umfangsrichtung des Kernes 32 ausgerichtet sind. Die Wicklung 31 ist aus einem Kupferdraht gebildet, der mit einem Isolator oder Harz beschichtet ist.
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Der Rahmen 4 haltert den Stator 2 und den Rotor 3, die in diesem aufgenommen sind. Der Rahmen 4 besitzt eine Lagereinheit 44, die an der Frontseite angeordnet ist, und eine Lagereinheit 45, die an der rückwärtigen Seite angeordnet ist. Die Einheiten 44 und 45 des Rahmens 4 haltern drehbar die Front- und Heck-Abschnitte der Welle 33. Der Rahmen 4 umfasst eine Vielzahl von Einlassfenstern 42 und eine Vielzahl von Auslassfenstern 41. Die Fenster 41 sind entlang der Umfangsrichtung angeordnet, sodass sie der Wicklung 23 gegenüberliegen, die aus dem Kern 22 in einer axialen Richtung der Welle 23 vorragt.
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Ein Kühllüfter 35 ist durch Schweißen oder ähnliches an einer Frontendfläche von einem Polkern 32 befestigt, der an der Frontseite platziert. Der Lüfter 35 empfängt Kühlluft über das Fenster 42, bewegt die Luft entlang der axialen Richtung und auch in radialen Richtung des Rohres 3 und trägt die Luft über die Fenster 41 aus. Die Luft von dem Lüfter 35 kühlt den Rotor 3 und auch den Stator 2. Ein Kühllüfter 36 ist durch Schweißen oder eine ähnliche Verbindung an der hinteren Endfläche des anderen Polkernes 32 angebracht, der auf der hinteren Seite platziert ist. Der Lüfter 36 empfängt Kühlluft durch die Fenster (nicht gezeigt) der hinteren Abdeckung 10 und einem offenen Raum 46, bewegt die Luft entlang der axialen Richtung und trägt die Luft durch die Fenster 41 aus. Die Luft von dem Lüfter 46 kühlt den Rotor 3.
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Die Riemenscheibe 8 besitzt eine Riemenscheibenwelle 8A, und es ist ein Frontende der Welle 33 fest in die Riemenscheibenwelle 8A eingeführt. Die Riemenscheibe 8 empfängt eine Drehkraft von einer Brennkraftmaschine des Fahrzeugs und überträgt diese Kraft auf die Welle 33, um den Rotor 3 anzutreiben. Daher ist die Riemenscheibenwelle 8A, die an einen Frontabschnitt der Welle 33 eingepasst ist, an einer Antriebsseite des Rotors 3 platziert.
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Es sind zwei Schleifringe 37 und 38 an einem rückwärtigen Abschnitt der Welle 33 angebracht gegenüber dem Frontabschnitt der Welle 33, sodass diese mit der Welle 33 gedreht werden. Daher sind die Schleifringe 37 und 38 auf einer Anti-Antriebsseite des Rotors 3 platziert gegenüber der Antriebsseite. Jeder der Schleifringe 37 und 38 besitzt jeweils zwei halbe Abschnitte, die mit beiden Enden der Wicklung 31 über Leitungsverbindungen 39 verbunden sind.
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Die Bürstenvorrichtung 5 ist auf der Anti-Antriebsseite des Rotors 3 platziert. Die Bürstenvorrichtung 5 umfasst zwei Bürsten 51 und 52, die jeweils gegen die Ringe 37 und 38 drücken. Ein Feldstrom wird von dem Gleichrichter 6 der Wicklung 31 über die Bürstenvorrichtung 5 und die Ringe 37 und 38 zugeführt. Die Flussrichtung des Feldstromes in der Wicklung 31 ändert sich bei jeder halben Umdrehung der Welle 33 und es wird ein Drei-Phasen-Wechselstrom in der Statorwicklung 23 erzeugt.
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Der Gleichrichter 6 richtet den Wechselstrom der Wicklung 23 gleich und erzeugt einen gleichgerichteten oder Gleichstrom in Form einer elektrischen Energie, die in der Wechselstrommaschine 1 erzeugt wird. Dieser Gleichstrom wird von einem B-Bolzen 60, der an der rückwärtigen Seite der Wechselstrommaschine 1 angeordnet ist, über eine B-Schiene 671 ausgegeben. Der Gleichrichter 6 ist an der Außenfläche des Rahmens 4 durch eine Befestigung über Schraubbolzen 43 fixiert, die von einem Frontabschnitt des Rahmens 4 zu dem Gleichrichter 6 vorragen, unter Zuhilfenahme von Mutter. Der Gleichrichter 6 ist so angeordnet, dass er die Riemenscheibenwelle 8A entlang der Umfangsrichtung umschließt und an der gleichen Position platziert ist wie diejenige der Riemenscheibenwelle 8A und zwar in der axialen Richtung. Daher ist der Gleichrichter 6 auf der Antriebsseite des Rotors 3 positioniert.
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Der Regler 7 ist an der gleichen Position wie derjenigen der Bürstenvorrichtung 5 in der axialen Richtung platziert. Daher ist der Regler 7 auf der Anti-Antriebsseite des Rotors 3 positioniert. Der Regler 7 regelt einen Wert des Feldstromes, welcher der Feldwicklung 31 zugeführt wird, um eine elektrische Energie zu steuern oder zu regeln, die in der Wechselstrommaschine 1 erzeugt wird. Der Regler 7 ist mit einem Hochspannungsende der Wicklung 31 verbunden, um zu verhindern, dass die Wechselstrommaschine 1 ein elektrisches Potenzial zu der Wicklung 31 überträgt oder an diese anlegt, wenn die Wechselstrommaschine 1 nicht betrieben wird. Der Regler 7 besitzt einen Erdungsanschluss, einen B-Anschluss, der mit dem B-Bolzen 60 verbunden ist, einen P-Anschluss, über den ein elektrisches Potenzial überwacht wird, welches in der Wicklung 23 induziert wird, und besitzt einen Anschluss, der mit der Bürstenvorrichtung 5 verbunden ist.
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Wenn bei dieser Konfiguration der Wechselstrommaschine 1 eine Drehkraft von der Maschine auf die Welle 33 über einen Riemen und die Riemenscheibe 8 übertragen wird, wird der Rotor 3 entlang einer vorbestimmten Drehrichtung gedreht. Wenn der Feldstrom der Feldwicklung 31 des in Drehung versetzten Rotors 3 über die Bürstenvorrichtung 5 zugeführt wird, werden die Nagelabschnitte der in Drehung versetzten Kerne 32 magnetisiert. Es wird daher ein Drei-Phasen-Wechselstrom in der Statorwicklung 23 erzeugt. Der Regler 7 stellt den Feldstrom auf der Grundlage einer Spannung der Batterie ein, um den Strom der Wicklung 23 zu steuern oder zu regeln. Der Gleichrichter 6 richtet den Wechselstrom der Wicklung 23 gleich, um einen Gleichstrom zu erhalten. Dieser Gleichstrom wird zu dem B-Bolzen oder Schraube 60 übertragen und wird zu den Stromverbrauchern und einer Batterie über ein Ausgangskabel des Fahrzeugs ausgegeben. Ferner wird ein Teil des Gleichstromes dem Regler 7 über den B-Bolzen 60 als Feldstrom zugeführt. Da der Regler 7 den Strom der Wicklung 23 auf der Grundlage einer Spannung der Batterie regelt, kann die Batterie in angemessener Weise geladen werden. Bei dieser Ausführungsform betrifft die Nenn-Ausgangsspannung der Batterie 12 V.
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Als nächstes wird der Gleichrichter 6 in Einzelheiten unter Hinweis auf die 2 bis 5 beschrieben. 3 zeigt ein elektrisches Schaltungsdiagramm des Gleichrichters 6. 4 ist eine Frontansicht des Gleichrichters 6 gesehen von der Frontseite aus, während 5 eine Rückansicht des Gleichrichters 6 ist und zwar von der Rückseite her gesehen.
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Wie in 3 gezeigt ist, umfasst der Gleichrichter 6 zwei Dioden-Brückenschaltungen, die zueinander parallel angeordnet sind. Jede Dioden-Brückenschaltung besitzt drei positive Elektrodenseiten-Gleichrichterelemente (zum Beispiel Dioden) 63, von denen die Kathoden elektrisch mit einer positiven Elektrode der Batterie verbunden sind, und drei negative Elektrodenseiten-Gleichrichterelemente (zum Beispiel Dioden) 65, von denen die Anoden geerdet sind. Die Anoden der Gleichrichterelemente 63 sind mit den Kathoden der Gleichrichterelemente 65 an Verbindungspunkten jeweils verbunden. Erste Enden der U-, V- und W-Phasenwicklungen der Statorwicklung 23 sind miteinander an einem Neutralpunkt verbunden, und die zweiten Enden der Phasenwicklungen sind mit jeder Dioden-Brückenschaltung an den jeweiligen Verbindungspunkten verbunden.
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Wie in den 2, 4 und 5 gezeigt ist, umfasst der Gleichrichter 6 ferner eine Anschlussplatine 61, in welcher Verbindungsanschlüsse 62 eingebettet sind, sodass diese aus der Anschlussplatine 61 vorragen, ferner eine erste Radiator-Flosse 67, um die Gleichrichterelemente 63 festzuhalten und um Wärme, die hauptsächlich in den Elementen 63 erzeugt wird, abzuführen, und eine zweite Radiator-Flosse 68 zum Halten der Gleichrichterelemente 65 und um Wärme abzuführen, die hauptsächlich in den Elementen 65 erzeugt wird. Die zweiten Enden der Phasenwicklungen sind mit den Verbindungsanschlüssen 62 verbunden.
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Die Flosse oder Rippe 67 ist in einer kleineren Scheibengestalt ausgeführt und besitzt sechs Durchgangslöcher (oder Befestigungslöcher), die in nahezu gleichen Intervallen entlang einer Umfangsrichtung der Flosse 67 angeordnet sind. Die Flosse oder Rippe 67 besitzt eine B-Schiene 671 mit einer Überkreuzungsleitung, die sich zu der Anti-Antriebsseite hin erstreckt. Die Überkreuzungsleitung der B-Schiene 671 ist mit einem Isoliermaterial beschichtet und ist an dem B-Bolzen oder Schraube 60 befestigt. Die Flosse 68 ist in einer großen Scheibengestalt ausgebildet und besitzt sechs Durchgangslöcher (oder Befestigungslöcher). Die Flossen oder Rippen 67 und 68 sind koaxial angeordnet, sodass sie in der axialen Richtung voneinander beabstandet sind, wobei die Anschlussplatine 61 dazwischen gelegen ist. Jede der Flossen 67 und 68 besitzt ferner ein zentrales Loch und es ist die Riemenscheibenwelle 8A in die zentralen Löcher der Flossen 67 und 68 eingeführt.
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Die sechs Gleichrichterelemente 63 sind gemäß einer Zwangsverbindung in die Durchgangslöcher der Flosse 67 eingesetzt und sind fest an der Flosse 67 eingepasst. es sind ferner Anschlussdrähte 63a, die sich von den Anoden der Gleichrichterelemente 63 aus erstrecken, so angeordnet, dass sie dem Rahmen 4 gegenüberliegen und sind mit Verbindungsenden 621 der Verbindungsanschlüsse 62 über eine TIG-Schweißverbindung (Wolfram-Inertgas) jeweils angeschlossen. Da die Durchgangslöcher der Flosse oder der Rippe 67 in nahezu gleichen Intervallen angeordnet sind, können die Gleichrichterelemente 63 symmetrisch in der Flosse oder Rippe 67 in Bezug auf das Zentrum der Flosse oder Rippe 67 angeordnet werden. Die Kathoden der Gleichrichterelemente 63 sind elektrisch mit der Flosse oder Rippe 67 verbunden. Es wird daher ein elektrischer Strom, der von den Elementen 63 ausgegeben wird, zu dem B-Bolzen oder Schraube 60 über die B-Schiene 671 übertragen.
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Die sechs Gleichrichterelemente 65 sind gemäß einer Zwangsverbindung in die Durchgangslöcher der Flosse oder Rippe 68 eingesetzt und sind fest in die Flosse oder Rippe 68 jeweils eingepasst. Anschlussdrähte 65a erstrecken sich von den Kathoden der Gleichrichterelemente 65 und sind so angeordnet, dass sie der Frontabdeckung 9 gegenüberliegen und sind mit anderen Verbindungsenden 622 der Verbindungsanschlüsse 62 über eine TIG-Schweißverbindung jeweils verbunden. Daher ist jedes Gleichrichterelement 63 in Reihe mit dem entsprechenden Gleichrichterelement 65 über einen Anschluss 62 verbunden. Die Anoden der Gleichrichterelemente 65 sind elektrisch mit der Flosse oder Rippe 68 verbunden, während die Flosse oder Rippe 68 geerdet ist.
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Die Flosse oder Rippe 68 besitzt zwei dünnwandige Abschnitte, an welchen jeweils Riffelungs-Nuten 68C ausgebildet sind. Die Flosse oder Rippe 68 ist in zwei Flossenabschnitte 68A und 68B gleichmäßig aufgeteilt, die einander über die Nuten 68C gegenüberliegen. Ein Bereich des Abschnitts 68A ist nahezu der gleiche wie derjenige des Abschnitts 68B. Es sind drei Durchgangslöcher des Flossenabschnitts 68A symmetrisch zu denjenigen des Flossenabschnitts 68B in Bezug auf eine Linie angeordnet, die durch die Nuten 68C verlauft. Jeder der Abschnitte 68A und 68B besitzt zwei Befestigungslöcher 69. Eine kleine Schraube 72 (siehe 2), die in jedes Loch 69 eingeführt ist, wird in einem Gewindeloch aufgenommen, welches in dem Rahmen 4 ausgebildet ist und wird somit an dem Rahmen 4 befestigt. Daher ist die Rippe oder Flosse 68 an dem Rahmen 4 befestigt.
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Bei dieser Konstruktion des Gleichrichters 6 kann, da der Regler 7 und der Gleichrichter 6 voneinander abliegend mit dem dazwischenliegenden Rotor 3 angeordnet sind, die thermische Leitung zwischen dem Regler 7 und dem Gleichrichter 6 im Wesentlichen mit Hilfe des Rotors 3 unterbrochen werden. Daher wird ein Wärmefluss von dem Gleichrichter 6 zu dem Regler 7 in beträchtlicher Weise reduziert, sodass der Einfluss dieses Wärmeflusses auf den Regler 7 reduziert wird. Demzufolge kann ein Temperaturanstieg des Reglers 7, der durch Wärme verursacht wird, die in dem Gleichrichter 6 erzeugt wird, beträchtlich reduziert werden.
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Die Erfinder haben einen Temperaturanstieg eines Reglers bei einer herkömmlichen Wechselstrommaschine und den Temperaturanstieg des Reglers 7 gemäß der vorliegenden Ausführungsform bei den gleichen Betriebsbedingungen und Maschinendrehzahl geprüft und zwar bei gleicher Atmosphärentemperatur und gleicher erzeugter elektrischer Energie und ähnlichen. Die Prüfergebnisse sind in 6 gezeigt.
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Wie aus 6 hervorgeht, wird der Temperaturanstieg des Reglers 7 gemäß der vorliegenden Ausführungsform um nahezu 20°C reduziert und zwar vergleichen mit demjenigen der herkömmlichen Wechselstrommaschine. Es sei angenommen, dass die Kühllüfter, die an dem Rotor angebracht sind, in ihrer Größe vergrößert werden, um die gleiche Wirkung hinsichtlich einer Reduzierung des Temperaturanstieges in dem Regler zu erhalten, wobei jedoch die Kühlgeräusche, die durch die Drehung der Lüfter verursacht werden, ansteigen und die Größe einer Wechselstrommaschine in der axialen Richtung vergrößert wird. Wenn im Gegensatz dazu ein Regler und ein Gleichrichter voneinander entfernt angeordnet werden, wobei der Rotor dazwischen angeordnet ist entsprechend der vorliegenden Ausführungsform, kann die Wechselstrommaschine eine höhere elektrische Energie bei niedrigen Kosten und kleiner Größe erzeugen, während gleichzeitig ein Temperaturanstieg des Reglers unterdrückt wird und eine Zunahme in den Kühlgeräuschen verhindert wird.
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Ferner ist der Gleichrichter 6 mit der Bürstenvorrichtung 5 und dem Regler 7 nicht in einem begrenzten Raum auf der Anti-Antriebsseite angeordnet, sondern ist einem weiten Raum auf der Antriebsseite angeordnet ohne eine Störung durch den Regler 7 zu erfahren. Es kann daher ein Raum für die Anordnung der Rippen 67 und 68 erweitert werden, sodass dadurch die Wärmeabstrahlflächen der Flossen oder Rippen 67 und 68 vergrößert werden können. Daher kann Wärme, die in den Gleichrichterelementen 63 und 65 erzeugt wird, effizient über die groß bemessenen Flossen oder Rippen 67 und 68 abgeführt werden, sodass ein Temperaturanstieg des Gleichrichters 6, verursacht durch die Wärme, die in dem Gleichrichter 6 erzeugt wird, selbst in beträchtlicher Weise reduziert werden kann.
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Darüber hinaus kann die jede Flosse oder Rippe in einer Scheibengestalt ausgebildet werden, die sich senkrecht zur axialen Richtung des Rotors 3 erstreckt, wobei das Zentrum der Flosse oder Rippe an einer Position der Welle 33 platziert werden kann. Demzufolge können die Gleichrichterelemente symmetrisch in jeder Flosse oder Rippe in Bezug auf das Zentrum der Flosse oder Rippe angeordnet werden oder in Bezug auf eine Linie, welche die Flosse oder Rippe in zwei Abschnitte teilt, sodass die Gleichrichterelemente des Gleichrichters 6 in gleicher Weise gekühlt werden können.
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Ferner ist der Gleichrichter 6 an dem Rahmen 4 an der Frontseite des Rahmens 4 angebracht und der Rahmen 4 ist an einem Fahrzeugkörper befestigt. Obwohl daher eine Vibration in dem Stator 2 und/oder einem Abschnitt des Rahmens 4 auftreten kann, der auf der Anti-Antriebsseite platziert ist, und verstärkt wird, wird der Gleichrichter 6 kaum durch eine verstärkte Vibration beeinflusst. Es kann daher die Vibration, die auf den Gleichrichter 6 übertragen wird, reduziert werden, sodass der Gleichrichter 6 kaum Fehlfunktionen aufweisen wird.
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Wenn ferner die Flosse oder Rippe 68 des Gleichrichters 6 an dem Rahmen 4 befestigt wird, der konkave und konvexe Abschnitte an seiner Außenfläche aufweist, indem die Schrauben 72 befestigt werden, die in die Löcher 69 des Rahmens 4 eingeführt werden, wird in der Flosse oder Rippe 68 eine übermäßige Spannung erzeugt und führt zu einer Deformation entlang der konkaven und konvexen Abschnitte des Rahmens 4. Da jedoch die dünnwandigen Abschnitte der Flosse oder Rippe 68 an den Riffelungs-Nuten 68C ausgebildet sind, ist die Flosse oder Rippe 68 biegefähig, es kann die Spannung an der Flosse oder Rippe 68 über die dünnwandigen Abschnitte abgebaut werden. Demzufolge kann das Auftreten einer Verzerrung oder eines Bruches in der Flosse oder Rippe 68 verhindert werden. Obwohl ferner Wasser in einen offenen Raum nach der Flosse oder Rippe 68 eindringen kann, kann das Wasser auch nach außen hin von der Wechselstrommaschine 1 ausgetragen werden und zwar durch die Riffelungs-Nuten 68C der Flosse oder Rippe 68. Es kann demzufolge das Auftreten einer Erosion, verursacht durch Wasser, welches in dem Gleichrichter 6 zurückgehalten wird, unterdrückt werden.
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Da ferner die Gleichrichterelemente 65 zwangsweise in die Befestigungslöcher der Flosse oder Rippe 68 eingeführt sind, sind diese ortsfest an der Flosse oder Rippe 68 eingepasst. Da die dünnwandigen Abschnitte der Flosse oder Rippe 68 verhindern, dass die Flosse oder Rippe 68 eine Verzerrung oder Verformung erfährt, kann die Einpassfestigkeit der Elemente 65 in der Flosse oder Rippe 68 aufrecht erhalten werden und zwar ungeachtet einer Änderung in der Betriebsumgebung der Wechselstrommaschine 1. Da ferner die Elemente 65 fest in die Flosse oder Rippe 68 eingepasst sind und zwar ohne Verwendung einer komplizierten Zusammenbauarbeit wie beispielsweise einem Lötvorgang, kann die Wechselstrommaschine 1 bei niedrigen Kosten hergestellt werden.
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Darüber hinaus sind die Befestigungslöcher der Flosse oder Rippe 67 in nahezu gleichen Intervallen entlang einer Umfangsrichtung der Flosse oder Rippe 67 angeordnet. Daher kann die Flosse oder Rippe 67 nahezu in gleicher Weise Wärme abstrahlen, die in den Gleichrichterelementen 63 erzeugt wird, sodass die Elemente 63 nahezu gleichmäßig gekühlt werden können. Demzufolge kann die Flosse oder Rippe 67 die Kühlqualität verbessern und ein Designer kann dann auch in einfacher Weise die Flosse oder Rippe 67 gestalten und zwar unter Berücksichtigung der erwarteten Lebensdauer und der Kühlqualität der Flosse oder Rippe 67.
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Ferner sind die Flossenabschnitte 68A und 68B der Flosse oder Rippe 68 in gleicher Weise durch die dünnwandigen Abschnitte partitioniert, derart, dass die Löcher des Flossenabschnitts 68A symmetrisch zu den Löchern des Flossenabschnitts 68B in Bezug auf eine Linie angeordnet sind, die durch die dünnwandigen Abschnitte hindurch verläuft. Daher wird ein Bereich oder Fläche des Rippen- oder Flossenabschnitts 68A nahezu gleich demjenigen des Flossen- oder Rippenabschnitts 68B. Daher kann die Gruppe aus drei Gleichrichterelementen 65 des Flossenabschnitts 68A und die Gruppe aus drei Gleichrichterelementen 65 des Flossenabschnitts 68B nahezu gleichmäßig gekühlt werden. Demzufolge kann die Flosse oder Rippe 68 die Kühlqualität verbessern und ein Designer kann in einfacher Weise die Flosse oder Rippe 68 gestalten und zwar unter Berücksichtigung der erwarteten Lebensdauer und der Kühlqualität der Flosse oder Rippe 68.
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Ferner besitzt der Gleichrichter 6 die Flossen 67 und 68, um die Gleichrichterelemente 63 und 65 in Lage zu halten. Demzufolge kann der Gleichrichter 6 in einfacher Weise an dem Rahmen 4 befestigt werden, indem die Flossen oder Rippen 67 und 68 an dem Rahmen 4 fixiert werden. Ferner umfasst der Gleichrichter 6 die Anschlussplatine 61 zum Verbinden der Gleichrichterelemente 63 mit den Gleichrichterelementen 65. Demzufolge können die Gleichrichterelemente 63 in einfacher Weise mit den Gleichrichterelementen 65 verbunden werden.
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Ferner ist jedes Gleichrichterelement des Gleichrichters 6 durch eine Diode gebildet, die Wärme erzeugt und zwar mehr als diejenige, die in einem Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET) erzeugt wird, sodass die in dem Gleichrichter 6 erzeugte Wähne groß wird. Da jedoch der Regler 7 und der Gleichrichter 6 voneinander entfernt angeordnet sind, wobei der Rotor 3 zwischen diesen angeordnet ist, kann der Regler 7 kaum die Wähne aufnehmen, die durch den Gleichrichter 6 erzeugt wird. Demzufolge kann ein Temperaturanstieg des Reglers 7, verursacht durch den Gleichrichter 6, der aus den Dioden gebildet ist, unterdrückt werden.
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Darüber hinaus ist ein Innendurchmesser (das heißt der Durchmesser des zentralen Loches) der Flossen oder Rippen 67 und 68 größer als ein Außendurchmesser der Riemenscheibenwelle 8A, die zu dem Rotor 3 hin vorragt, sodass die Position des Gleichrichters 6 so gestaltet werden kann, dass sie die gleiche ist wie diejenige der Riemenscheibenwelle 8A in axialer Richtung, während sie jedoch von derjenigen der Riemenscheibenwelle 8A in der radialen Richtung differenziert ist. Demzufolge kann das Konstruktionsdesign für die Wechselstrommaschine 1 vereinfacht werden und es kann eine Zunahme in der Größe der Wechselstrommaschine 1 in der axialen Richtung unterdrückt werden.
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Ferner besitzt die Flosse oder Rippe 67 die B-Schiene 671, die als Anschlussschiene dient, und die Überkreuzungsleitung der B-Schiene 671, die sich von der Antriebsseite zu der Anti-Antriebsseite entlang der axialen Richtung erstreckt und an dem B-Bolzen oder Schraube 60 befestigt ist, die einen äußeren Anschluss des Gleichrichters 6 bildet. Obwohl daher der Gleichrichter 6 entfernt von einem Ausgangskabel des Fahrzeugs angeordnet ist, welches normalerweise an der hinteren Seite angeordnet ist, kann eine elektrische Energie, die in der Wechselstrommaschine 1 erzeugt wird, von dem Gleichrichter 6 an die Stromverbraucher und die Batterie über das Ausgangskabel des Fahrzeugs ausgegeben werden, welches mit dem B-Bolzen oder Schraube 60 verbunden ist, ohne dass dabei die Position des Ausgangskabels geändert werden muss.
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Obwohl ferner der Gleichrichter 6 auf der Antriebsseite angeordnet ist, der Regler 7 auf der Anti-Antriebsseite angeordnet ist, kann letzterer in einfacher Weise mit dem Gleichrichter 6 über den B-Bolzen oder Schraube 60 verbunden werden, um einen Feldstrom von dem Gleichrichter 6 zu empfangen. Demzufolge kann der Gleichrichter 6, der auf der Antriebsseite angeordnet ist, eine Erhöhung der Herstellungskosten der Wechselstrommaschine 1 vermeiden bzw. unterdrücken.
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Da darüber hinaus die Überkreuzungsleitung der B-Schiene 671 mit einem isolierenden Material beschichtet ist, kann die B-Schiene 671 elektrisch gegenüber dem Rahmen 4 und den Komponententeilen isoliert werden, die in einem Maschinenraum angeordnet sind. Daher kann das Konstruktionsdesign der Wechselstrommaschine 1 in einfacher Weise realisiert werden. Die B-Schiene 671 kann ein Befestigungsteil aufweisen, welches an dem Rahmen 4 befestigt wird. Selbst wenn in diesem Fall die B-Schiene 671 eine Vibrationskraft empfängt und zwar von den Gleichrichterelementen 63 während des Betriebes der Wechselstrommaschine 1, kann das Befestigungsteil verhindern, dass die B-Schiene 671 in Vibration versetzt wird. Ferner ist die B-Schiene 671 zusammenhängend oder einstückig mit der Flosse oder Rippe 67 ausgebildet oder ist an der Flosse oder Rippe 67 befestigt bzw. in diese eingepasst. Demzufolge kann der Gleichrichter 6, der auf der Antriebsseite angeordnet ist, eine Erhöhung der Herstellungskosten der Wechselstrommaschine 1 unterdrücken.
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Ferner kann die Flosse oder Rippe 67 einen P-Anschluss aufweisen, der mit einem P-Anschluss des Reglers 7 verbunden ist. In diesem Fall kann sich der P-Anschluss der Flosse oder Rippe 67 parallel zu der B-Schiene 671 erstrecken. Demzufolge kann der Regler 7 in einfacher Weise mit dem Gleichrichter 6 verbunden werden und es kann eine Erhöhung der Herstellungskosten der Wechselstrommaschine 1 unterdrückt werden.
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Ferner ist der Wert der Wärme, die in den Dioden des Gleichrichters 6 erzeugt wird, proportional zu einem Wert des elektrischen Stroms, der durch den Gleichrichter 6 fließt. Wenn ferner eine bestimmte elektrische Energie von der Wechselstrommaschine 1 zu einer Batterie und zu elektrischen Verbrauchern übertragen wird, wird der Wert des elektrischen Stromes, der durch den Gleichrichter 6 fließt, erhöht und zwar mit einer Abnahme der Spannung des elektrischen Stromes. Wenn daher die Nenn-Ausgangsspannung der Batterie abfällt, wird die Spannung des elektrischen Stromes, der durch den Gleichrichter 6 fließt, abgesenkt und es wird die Wärme, die in dem Gleichrichter 6 erzeugt wird, erhöht. Im Allgemeinen wird eine Batterie mit einer Nenn-Ausgangsspannung von 48 V, eine Batterie mit einer Nenn-Ausgangsspannung von 24 V und eine Batterie mit einer Nenn-Ausgangsspannung von 12 V häufig verwendet. Wenn demzufolge eine Batterie mit einer Nenn-Ausgangsspannung von 12 V in dem Fahrzeug verwendet wird, kann die Wirkung der Reduzierung des Temperaturanstieges in dem Regler 7 maximiert werden.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Gleichrichterelemente 63, die durch die Flosse oder Rippe 67 in Lage gehalten werden, symmetrisch in Bezug auf das Zentrum der Flosse oder Rippe 67 angeordnet und eine Gruppe von drei Gleichrichterelementen 65 und eine andere Gruppe aus drei Gleichrichterelementen 65 sind symmetrisch in Bezug auf die dünnwandigen Abschnitte 68C angeordnet. Jedoch können die Gleichrichterelemente 65 auch symmetrisch in Bezug auf das Zentrum der Flosse oder Rippe 68 eingestellt werden.
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AUSFÜHRUNGSFORM 2
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7 zeigt eine Längs-Schnittansicht einer Wechselstrommaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform besitzt der Gleichrichter 6 keine zweite Radiatorflosse oder -rippe, sondern es sind die Gleichrichterelemente 65 des Gleichrichters 6 direkt an einem Frontabschnitt des Rahmens 4 angebracht, der auf der Antriebsseite angeordnet ist. Spezifischer ausgedrückt sind sechs Konkavbereiche oder Durchgangslöcher in dem Frontabschnitt des Rahmens 4 ausgebildet und es sind Elemente 65 zwangsweise in die konkaven Bereiche oder Löcher des Rahmens 4 jeweils eingesetzt. Daher sind die Elemente 65 in dem Rahmen 4 eingepasst und werden über den Rahmen 4 geerdet.
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Bei dieser Konstruktion der Wechselstrommaschine 1 kann zusätzlich zu den Wirkungen, die in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschrieben wurden, der Frontabschnitt des Rahmens 4, der eine Fläche größer als diejenige der Flosse oder Rippe 68 aufweist, als Radiatorflosse oder -rippe wirken mit einer thermischen Kapazität, die größer ist als diejenige der Flosse oder Rippe 68. Demzufolge kann ein Temperaturanstieg der Gleichrichterelemente 65 noch weiter unterdrückt werden.
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Da ferner die Flosse oder Rippe 68 oder die Fixierteile zum Befestigen der Flosse oder Rippe 68 an dem Rahmen 4 nicht erforderlich sind, kann die Zahl der Komponententeile der Wechselstrommaschine 1 reduziert werden und es kann die Wechselstrommaschine 1 bei niedrigeren Kosten hergestellt werden.
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AUSFÜHRUNGSFORM 3
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Ein Abgasverteiler oder Auspuffanlage einer Brennkraftmaschine ist normalerweise nahe an der hinteren Seite der Wechselstrommaschine 1 angeordnet. Wenn daher der Regler 7 auf der Anti-Antitriebsseite des Rotors 3 angeordnet ist, empfängt der Regler 7 Wärme von dem Verteiler, der auf eine hohe Temperatur aufgeheizt wird. Es besteht daher die Möglichkeit, dass der Regler 7 eine Fehlfunktion hat und zwar aufgrund der Hitze, die er von dem Verteiler empfängt.
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8 zeigt eine Längs-Schnittansicht einer Wechselstrommaschine gemäß einer bürstenlosen Konstruktion entsprechend einer dritten Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform ist der Gleichrichter 6 auf der Anti-Antriebsseite des Rotors 3 angeordnet und der Regler 7 ist auf der Antriebsseite des Rotors 3 angeordnet. Es ist dabei keine Bürstenvorrichtung an der Wechselstrommaschine 1 vorgesehen.
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Bei dieser Konstruktion wird der Abstand zwischen dem Regler 7 und dem Abgasverteiler der Maschine größer im Vergleich zu demjenigen gemäß der ersten Ausführungsform. Demzufolge wird die Wärme, die von dem Verteiler auf den Regler 7 übertragen wird, reduziert, sodass ein Temperaturanstieg des Reglers 7 weiter reduziert werden kann.
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Da ferner keine Bürstenvorrichtung an der hinteren Seite angeordnet ist, kann der Gleichrichter 6 den gesamten Raum auf der Anti-Antriebsseite des Rotors 3 belegen. Daher können die Flosse oder Rippe 67 und 68 des Gleichrichters 6 zusammen in einer großen Größe ausgebildet werden. Demzufolge wird auch ein Temperaturanstieg des Gleichrichters 6 effizient reduziert, sodass der Gleichrichter 6 zuverlässig für eine lange Zeit arbeiten kann. Da ferner kein Raum für eine Bürstenvorrichtung erforderlich ist, kann die Wechselstrommaschine 1 in einer kleinen Größe hergestellt werden.
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Bei dieser Ausführungsform ist keine Bürstenvorrichtung in der Wechselstrommaschine angeordnet. Es kann jedoch die Bürstenvorrichtung 5 mit dem Regler 7 auf der Antriebsseite des Rotors 3 angeordnet werden und zwar durch Fixieren der Vorrichtung 5 an dem Frontabschnitt des Rahmens 4. Mit dieser Konstruktion der Wechselstrommaschine können die Wirkungen entsprechend der ersten Ausführungsform in der gleichen Weise erzielt werden.
