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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Fahrzeugwechselstromgeneratoren und insbesondere auf einen Fahrzeugwechselstromgenerator mit einer Bürsteneinheit, die in einer verschlechterungsminimierenden Struktur gebildet ist.
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2. BESCHREIBUNG DER VERWANDTEN TECHNIK
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Bei Fahrzeugwechselstromgeneratoren der verwandten Technik ist es eine übliche Praxis, eine Gleichrichtereinheit und eine Bürsteneinheit, die entlang einer Achse einer Drehwelle angeordnet sind, in einer überlappenden Beziehung zu umfassen. Die Gleichrichtereinheit umfasst einen hufeisenförmigen Kühlventilator, der sich radial erstreckt und auf demselben Gleichrichtelemente fest trägt. Unter einer solchen Struktur hat der Kühlventilator ein radial inneres Ende, das in unmittelbarer Nähe zu einer äußeren Peripherie der Bürsteneinheit platziert ist.
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Früher wurde ein Versuch gemacht, einen Fahrzeugwechselstromgenerator zu schaffen, der strukturiert ist, um eine Gleichrichtereinheit zu haben, die an einer äußeren Oberfläche eines Rahmens fest gestützt ist und mit einer Endabdeckung bedeckt ist, wie in dem US-Patent Nr.
US 6 184 602 A offenbart ist. Die Endabdeckung hat Kühlfenster, die Kühlluftströmungen zum Kühlen der Gleichrichtereinheit einlassen.
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Mit einem laufenden Fortschritt in den letzten Jahren bei einer Entwicklung von Fahrzeugwechselstromgeneratoren mit jeweils einer minimierten Struktur bei einer erhöhten Leistungsabgabe entsteht ein Problem bei dem Auftreten eines geringeren Zwischenraums zwischen einer groß dimensionierten Gleichrichtereinheit und einer Bürsteneinheit. Ein Kühlventilator, der eine hohe Temperatur erreicht, liefert jedoch zu der Bürsteneinheit, die in unmittelbarer Nähe zu dem Kühlventilator platziert ist, eine Strahlungsheizung. Dies bewirkt eine Erhöhung von Temperaturen von Bürsten innerhalb der Bürsteneinheit. Die Erhöhung von Bürstentemperaturen resultiert in einer Erhöhung von elektrischen Widerständen der Bürsten, was zu dem Auftreten eines Erhitzens der Bürsten führt. Dies resultiert in einem frühen Verschleiß der Bürsten, während eine Reduzierung eines Erregerstroms bewirkt wird. Dem könnte begegnet werden, indem man eine Kühlrippe und die Bürsteneinheit weg voneinander platziert. Dies resultiert jedoch in einer Erhöhung einer physischen Größe des Fahrzeugwechselstromgenerators.
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Aus der
EP 0300 063 B1 ist ein Fahrzeugwechselstromgenerator bekannt, der eine Welle, Polkerne eines an der Welle fixierten Rotors, eine Rotorwicklung, die um die Polkerne gewickelt ist, einen Statorkern, der um den Rotor herum angebracht ist, eine Statorwicklung, die um den Statorkern herum gewickelt ist, ein Gehäuse, das den Rotor und den Stator aufnimmt und ein Paar von Rahmenbauteilen aufweist, ein Paar von Lüftern, die an der Seitenoberfläche der Polkerne des Rotors fixiert sind, wobei wenigstens einer der Lüfter aus einer Zentrifugalbauweise besteht, ein Paar von Lager, die in dem mittleren Abschnitt der die Welle drehend abstützenden Rahmenbauteile angebracht sind, eine Mehrzahl von Einlassöffnungen, die benachbart zu den Lager in den Rahmenbauteilen ausgebildet sind, so dass eine durch die Lüfter erzeugte Kühlluft innerhalb des Gehäuses durch die Einlassöffnungen angesaugt wird, und eine Mehrzahl von Auslassöffnungen, die benachbart zu dem Stator ausgebildet sind, so dass die erwärmte Kühlluft durch die Auslassöffnungen abgegeben wird. Ferner sind die Rahmenbauteile direkt miteinander an ihren kreisförmigen Kanten gekoppelt. Der Statorkern ist direkt zu einem der Rahmenbauteile fixiert. Die Lager sind benachbart zu den entsprechenden Polkernen angebracht. Ein Paar von Abdeckungen ist angrenzend zu den Lüftern und zwischen den Einlassöffnungen und den Ausschlussöffnungen ausgebildet. Schleifringkörper sind an der Welle außerhalb der Rahmenbauteile angebracht. Die zugehörigen Elemente, die Bürsten, Gleichrichter und Spannungsregler enthalten, sind außerhalb des durch die Rahmenbauteile ausgebildeten Gehäuses positioniert.
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Die
US 2004/0 256 924 A1 offenbart einen Wechselstromgenerator für ein Fahrzeug, der die Kühlfähigkeit und eine Widerstandsfähigkeit eines Gleichrichters bezüglich der Umwelt verbessern kann. Der Gleichrichter des Fahrzeugwechselstromgenerators enthält eine positive Elektrodenabstrahlrippe und eine negative Elektrodenabstrahlrippe, die in Stapeln in Axialrichtung angeordnet sind, positive Elektrodengleichrichterelemente und negative Elektrodengleichrichterelemente, die in den entsprechenden Abstrahlrippen vorgesehen sind, und eine Anschlussplatine. Die positive Elektrodenabstrahlrippe ist mit zylindrischen Fixierabschnitten, an denen die positiven Elektrodengleichrichterelemente fixiert sind, und Unterrippen ausgestattet, die sich von dem Fixierabschnitt radial erstrecken. Ein Öffnungsabschnitt, der durch den Fixierabschnitt umgeben ist, die radialen Unterrippen und dergleichen bilden eine axiale Luftstrompassage.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde mit einem Blick auf ein Begegnen der vorhergehenden Probleme vollendet und hat die Aufgabe, einen Fahrzeugwechselstromgenerator zu schaffen, der eine Erhöhung einer physischen Größe verhindern kann, während eine Wärmeübertragung von einer Kühlrippe zu einer Bürsteneinheit minimiert wird.
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Um die vorhergehende Aufgabe zu lösen, schafft ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung einen Fahrzeugwechselstromgenerator, der einen Ständer bzw. Stator mit einer Statorwicklung, einen Läufer bzw. Rotor mit einer Feldwicklung, eine Drehwelle, an der der Rotor fest angebracht ist und die auf derselben Schleifringe trägt, einen Rahmen, der den Stator und den Rotor umgibt, eine schalenförmige Endabdeckung, die eine Endfläche des Rahmens bedeckt und zusammen mit der Endfläche des Rahmens ein Elektrobauteilfach zum Aufnehmen der Schleifringe, die auf der Drehwelle getragen sind, definiert, eine Bürsteneinheit, die in einem Gleitkontakt mit den Schleifringen in dem Elektrobauteilfach gehalten wird, und eine Gleichrichtereinheit, die in dem Elektrobauteilfach auf einer radialen Ebene, die der Bürsteneinheit hinsichtlich einer Achse der Drehwelle gegenüber ist, aufgenommen ist, aufweist. Die Gleichrichtereinheit umfasst einen isolierenden Anschlussblock, der sich radial in einer gegenüberliegenden Beziehung zu der einen Endfläche des Rahmens erstreckt, eine positivseitige Kühlrippe, die an einer Oberfläche des isolierenden Anschlussblocks getragen ist, und eine negativseitige Kühlrippe, die an der anderen Oberfläche des isolierenden Anschlussblocks getragen ist. Mindestens entweder der isolierende Anschlussblock oder die Endabdeckung hat ein Wärmeabschirmungsplattenglied, das sich in einer Richtung, die im Wesentlichen parallel zu der Achse der Drehwelle ist, lateral durch einen radialen Raum zwischen den Kühlrippen und der Bürsteneinheit erstreckt.
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Bei dem im Vorhergehenden dargelegten Fahrzeugwechselstromgenerator hat mindestens entweder der isolierende Anschlussblock oder die Endabdeckung das Wärmeabschirmungsplattenglied, das sich in einer Richtung, die im Wesentlichen parallel zu der Achse der Drehwelle ist, lateral durch einen radialen Raum zwischen den Kühlrippen und der Bürsteneinheit erstreckt.
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Bei einer solchen Struktur kann das Wärmeabschirmungsplattenglied eine Strahlungswärme von den Kühlrippen zu der Bürsteneinheit blockieren und ermöglicht dadurch die Unterdrückung einer Erhöhung einer Temperatur der Bürsteneinheit. Das Wärmeabschirmungsplattenglied hat ferner eine Fähigkeit eines Ausschließens, dass Wassertröpfchen, die von einem Äußeren in das Elektrobauteilfach eingetreten sind, die Bürsteneinheit erreichen. Dies verhindert, dass die Wassertröpfchen in ein Inneres der Bürsteneinheit eintreten und minimiert dadurch einen fortschreitenden Verschleiß der Bürsten.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann das Wärmeabschirmungsplattenglied vorzugsweise aus einem Harz hergestellt sein und mit mindestens entweder dem isolierenden Anschlussblock oder der Endabdeckung einstückig gebildet sein. Eine solche Anordnung sichert eine Reduzierung eines Herstellungsaufwands, während die vorteilhaften Wirkungen, die im Vorhergehenden erwähnt sind, realisiert werden.
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Bei einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst das Wärmeabschirmungsplattenglied einen ersten und einen zweiten Wärmeabschirmungsplattenteil, die an dem isolierenden Anschlussblock bzw. der Endabdeckung vorgesehen sind, und der erste und der zweite Wärmeabschirmungsplattenteil erstrecken sich lateral in einer überlappenden Beziehung mit einem gegebenen radialen Raum.
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Bei einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der erste Wärmeabschirmungsplattenteil vorzugsweise in einem Bereich zwischen einer der Kühlrippen und der Bürsteneinheit platziert sein und sich in der Richtung, die im Wesentlichen parallel zu der Achse der Drehwelle ist, von dem isolierenden Anschlussblock erstrecken, und der zweite Wärmeabschirmungsplattenteil kann vorzugsweise in dem Bereich zwischen der einen der Kühlrippen und der Bürsteneinheit platziert sein, um sich von der Endabdeckung in eine Position zu erstrecken, die von dem ersten Wärmeabschirmungsplattenteil des isolierenden Anschlussblocks radial außen ist. Eine solche Struktur ermöglicht Verbesserungen bei einer Wärmeabschirmungswirkung der Bürsteneinheit und einer wasserdichten Wirkung der Bürsteneinheit.
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Bei einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Endabdeckung vorzugsweise eine Mehrzahl von Kühlluftströmungsfenstern haben, und das Elektrobauteilfach kann vorzugsweise einen Kühlluftströmungsdurchgang in einer fluidmäßigen Kommunikation mit den Kühlluftströmungsfenstern haben, um Kühlluftströmungen von den Kühlluftströmungsfenstern in einer Berührung mit den Kühlrippen durchzulassen. Bei einer solchen Struktur kann die Bürsteneinheit eine verbesserte Wärmeabschirmungswirkung haben, während die Realisierung einer Erhöhung einer Kühlfähigkeit der Bürsten in der Strömung von Kühlwinden ermöglicht wird. Zusätzlich können die Kühlrippen an den radial inneren Enden mit einer erhöhten Kühleffizienz gekühlt werden.
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Bei einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel kann das Wärmeabschirmungsplattenglied vorzugsweise in mindestens entweder dem isolierenden Anschlussblock oder der Endabdeckung gebildet sein und in einer engen Berührung mit jeweils der Endabdeckung oder dem isolierenden Anschlussblock gehalten sein. Bei einer solchen Struktur kann die Bürsteneinheit eine verbesserte Wärmeabschirmungswirkung und Wasserdichtungswirkung haben.
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Bei einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Endabdeckung vorzugsweise eine Mehrzahl von Kühlluftströmungsfenstern haben, und der Anschlussblock kann vorzugsweise ein Durchgangsloch in einer fluidmäßigen Kommunikation mit den Kühlluftströmungsfenstern haben, um Kühlluftströmungen von den Kühlluftströmungsfenstern zu dem Rahmen in einem Bereich innerhalb des Elektrobauteilfachs entlang dem Wärmeabschirmungsplattenglieds zuzulassen. Bei einer solchen Struktur können die radial inneren Enden der Kühlrippen mit einer erhöhten Effizienz gekühlt werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Längsquerschnittsansicht eines Fahrzeugwechselstromgenerators eines ersten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine Hinteransicht des Fahrzeugwechselstromgenerators mit einer Gleichrichtereinheit betrachtet auf einer Hinterseite des Fahrzeugwechselstromgenerators, der in 1 gezeigt ist.
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3 ist eine fragmentarische vergrößerte Ansicht, die einen isolierenden Anschlussblock und eine Endabdeckung mit hervorgehobenen Strukturen des ersten Ausführungsbeispiels zeigt.
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4 ist eine fragmentarische vergrößerte Ansicht, die einen isolierenden Anschlussblock und eine Endabdeckung mit hervorgehobenen Strukturen eines zweiten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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Im Folgenden sind nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen Fahrzeugwechselstromgeneratoren von verschiedenen Ausführungsbeispielen gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch so auszulegen, dass dieselbe nicht auf solche Ausführungsbeispiele, die im Folgenden beschrieben sind, begrenzt ist, und technische Konzepte der vorliegenden Erfindung können in Kombination mit anderen bekannten Technologien oder der anderen Technologie, die Funktionen hat, die mit solchen bekannten Technologien äquivalent sind, implementiert sein.
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In der folgenden Beschreibung bezeichnen durch die mehreren Ansichten hindurch gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Bauteile. In der folgenden Beschreibung versteht es sich von selbst, dass solche Ausdrücke wie „Vorder-”, „Hinter-”, „parallel”, „radial”, „Axial-”, „axial”, „Dreh-”, „nach innen”, „außen”, „nach unten”, „hin zu” und dergleichen Wörter einer Zweckmäßigkeit sind und nicht als begrenzende Ausdrücke auszulegen sind.
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(ERSTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL)
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Im Folgenden ist unter Bezugnahme auf 1 bis 3 der beigefügten Zeichnungen ein Fahrzeugwechselstromgenerator eines ersten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.
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1 ist eine Längsquerschnittsansicht, die eine Gesamtstruktur des Fahrzeugwechselstromgenerators des ersten Ausführungsbeispiels, das die vorliegende Erfindung implementiert, zeigt.
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2 ist eine Hinteransicht, die eine Hinterseite des Fahrzeugwechselstromgenerators, der in 1 gezeigt ist, zeigt.
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3 ist eine Ansicht, die eine hervorgehobene Struktur des Fahrzeugwechselstromgenerators des ersten Ausführungsbeispiels zeigt.
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[GESAMTSTRUKTUR]
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Wie in 1 gezeigt ist, umfasst der Fahrzeugwechselstromgenerator 10 einen vorderen Rahmen 12, einen hinteren Rahmen 14, einen Stator 16, der mit dem vorderen und hinteren Rahmen 12, 14 getragen ist und eine Statorspule 16a zum Erzeugen einer Wechselstromausgangsleistung hat, einen Lundell-Typ-Rotor 18, der auf einer Drehwelle 20, die mit dem vorderen und hinteren Rahmen 12, 14 drehbar gestützt ist, getragen ist und innerhalb des Stators 16 drehbar angeordnet ist, eine Gleichrichtereinheit 22 zum Umwandeln einer Wechselstromleistungsabgabe, die durch die Statorspule 16a erzeugt wird, in eine Gleichstromleistungsabgabe, einen Spannungsregler 24, der eine Gleichstromleistungsabgabe, die durch die Gleichrichtereinheit 22 gleichgerichtet wird, auf eine gewünschte Ausgangsspannung regelt, eine Bürsteneinheit 26 zum Zuführen eines Erregerstroms zu einer Feldwicklung 18a über Schleifringe 52, 54, die auf der Drehwelle 20 getragen sind, und eine schalenförmige Endabdeckung 30, die an dem hinteren Rahmen 14 fest gesichert ist, zum Definieren eines Elektrobauteilfachs 31 zum Aufnehmen von elektrischen Vorrichtungen, die die Gleichrichtereinheit 22, den Spannungsregler 24 und die Bürsteneinheit 26 umfassen, in demselben. Die schalenförmige Endabdeckung 30 ist durch Formen aus einem Harz hergestellt und hat eine untere Wand 30a, die mit einer großen Zahl von Kühlluftströmungsfenstern 30b zum Einlassen von Kühlluftströmungen von außen gebildet ist.
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Sowohl der Vorder- als auch der hintere Rahmen 12, 14 sind mittels einer Mehrzahl von Durchsteckschrauben 32 aneinander festgezogen, wobei der Stator 16 in einer axialen Richtung dazwischen angeordnet ist. Der vordere und der hintere Rahmen 12, 14 stützen auf denselben ein vorderes und ein hinteres Lager 34, 36, die die Drehwelle 20 drehbar tragen, um zu erlauben, dass der Lundell-Typ-Rotor 18 innerhalb einer inneren Peripherie des Stators 16 drehbar ist. Das vordere und das hintere Lager 34, 36 sind auf dem vorderen bzw. hinteren Rahmen 12, 14 fest gestützt.
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Der Stator 16, der mit dem vorderen und hinteren Rahmen 12, 14 fest gestützt ist, umfasst die Statorspule 16a, die aus beispielsweise einer Dreiphasenwicklung zusammengesetzt ist, um beispielsweise einen Dreiphasen-Wechselspannung zu erzeugen. Der Rotor 18 umfasst einen vorderen und einen hinteren Polkern 38, 40, die auf denselben die Feldwicklung 18 tragen und die auf der Drehwelle 20 fest gestützt sind.
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Zusätzlich hat die Drehwelle 20 ein Vorderende 20a, an dem mittels einer Mutter 50 eine Riemenscheibe 48 fest angebracht ist, um mit einem Ausgangsdrehmoment einer Maschine (nicht gezeigt) eines Fahrzeugs drehbar angetrieben zu werden. Die Drehwelle 20 hat außerdem einen hinteren Endteil 20b, der sich durch den hinteren Rahmen 14 zu einem Bereich außerhalb desselben erstreckt, und trägt auf derselben in gegebenen axial beabstandeten Positionen die Schleifringe 52, 54. Die Schleifringe 52, 54 sind jeweils mit beiden Enden der Feldwicklung 18a elektrisch verbunden.
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Wie in 1 gezeigt ist, ist ein isolierender Anschlussblock 72 an dem hinteren Rahmen 14 bei einer hinteren Endfläche desselben auf im Wesentlichen der gleichen radialen Ebene wie die Bürsteneinheit 26, in einer radialen Richtung gegenüber derselben fest getragen. Der isolierende Anschlussblock 72 hat eine vordere Oberfläche, die auf derselben eine negativseitige Kühlrippe 70 trägt, und eine hintere Oberfläche, die auf derselben eine positivseitige Kühlrippe 74 trägt, wobei zwischen der negativseitigen Kühlrippe 70 und der positivseitigen Kühlrippe 74 ein Elektroisolationsabstand sichergestellt ist. Der isolierende Anschlussblock 72 hat ferner eine Funktion zum festen Halten von Wechselstromverdrahtungsmetallsegmenten.
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Ein vorderer und ein hinterer Kühlventilator 44 und 46 eines Zentrifugaltyps sind an dem vorderen und dem hinteren Polkern 38, 40 fest angebracht und umfassen Mischströmungsventilatoren, die eine Mehrzahl von Ventilatorflügeln haben, die zu dem Zweck, Kühlwinde hin zu der Statorspule 16a strömen zu lassen, hinsichtlich einer Drehrichtung des Rotors 18 nach vorne geneigt sind.
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Während Drehungen der Kühlventilatoren 46 werden Kühlluftströmungen in einer Richtung, die durch einen Pfeil A0 in 1 gezeigt ist, durch Kühlluftströmungsansaugöffnungen 14a, die in dem hinteren Rahmen 14 gebildet sind, und die Kühlluftströmungsfenster 30b, die in der Endabdeckung 30 gebildet sind, in das Innere des vorderen und hinteren Rahmens 12, 14 gezogen. In diesem Augenblick werden die Kühlluftströmungen in eine axiale und zentrifugale Richtung gerichtet und kühlen dadurch die Statorspule 16a.
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Der Fahrzeugwechselstromgenerator 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels hat die gleiche Struktur wie dieselbe eines üblichen Fahrzeugwechselstromgenerators und ist auf die gleiche Art und Weise wie dieselbe des üblichen Fahrzeugwechselstromgenerators in Betrieb. Der Fahrzeugwechselstromgenerator 10 der vorliegenden Erfindung ist daher im Folgenden mit einem Schwerpunkt auf einzigartigen Merkmalen der vorliegenden Erfindung weiter im Detail beschrieben.
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(BÜRSTENEINHEIT 26)
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Die Bürsteneinheit 26 umfasst ein Paar von Bürsten 56, 58, die betriebsfähig in einer Gleitberührung mit den Schleifringen 52 bzw. 54, die an dem hinteren Ende 20b der Drehwelle 20 getragen sind, gehalten werden, einen Bürstenhalter 60 mit einem Bürstenaufnahmeabschnitt zum Aufnehmen der Bürsten 56, 58 in demselben und ein Dichtungsplattenglied 62 zum Abdichten eines unteren Teils des Bürstenhalters 60, während äußere Peripherien der Schleifringe 52, 54 bedeckt werden. Der Bürstenaufnahmeabschnitt nimmt in demselben Federn 64, 66 auf, mit denen die Bürsten 56, 58 nach unten in eine Gleitberührung mit den Schleifringen 52 bzw. 54 gedrängt werden. Der Bürstenhalter 60 und das Dichtungsplattenglied 62, die beide aus einem Harz hergestellt sind, sind hinsichtlich der Struktur vereinheitlicht, um die äußere Umfangsperipherie und eine hintere Endfläche 20c der Drehwelle 20 zu umgeben.
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Der Bürstenhalter 60 umfasst zusätzlich zu dem rechteckförmigen Bürstenaufnahmeabschnitt, der die Bürsten 56, 58 einzeln aufnimmt und nach unten geöffnet ist, einen Schleifringaufnahmeabschnitt, der sich von einem unteren Teil des Bürstenaufnahmeabschnitts nach unten erstreckt, um nahezu Bereiche einer oberen Hälfte des hinteren Endteils 20b der Drehwelle 20 und die Schleifringe 52, 54 innen zu umschließen. Der Schleifringaufnahmeabschnitt hat Seitenwände, die auf beiden Seiten der Schleifringe 52, 54 angeordnet sind und sich in Richtungen parallel zu einer radialen Richtung der Drehwelle 20 erstrecken, und eine hintere Endwand, die von der hinteren Endfläche 20c der Drehwelle 20 um einen gegebenen Abstand in einer axialen Richtung entfernt ist und sich in der Richtung parallel zu der radialen Richtung der Drehwelle 20 nach unten erstreckt.
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Wie in 1 und 2 gezeigt ist, hat die Dichtungsplatte 62 Seitenwände, die auf beiden lateralen Seiten der Schleifringe 52, 54 platziert sind und sich in Richtungen parallel zu der radialen Richtung der Drehwelle 20 nach oben erstrecken, eine hintere Endwand 62a, die von der hinteren Endfläche 20c der Drehwelle 20 um einen gegebenen Abstand axial beabstandet ist und sich in einer Richtung senkrecht zu einer Achse der Drehwelle 20 erstreckt, und eine untere Wand 62b, die sich von unteren Enden der Seitenwände der Dichtungsplatte 62 und einem unteren Ende der hinteren Endwand 62a lateral erstreckt. Die Dichtungsplatte 62 ist in den Bürstenhalter 60 eng eingepasst, um mit dem Schleifringaufnahmeabschnitt des Bürstenhalters 60 vereinheitlicht zu sein, und bildet dadurch den Schleifringaufnahmeabschnitt zum Umschließen des hinteren Endes 20b der Drehwelle 20 und der Schleifringe 52, 54.
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(GLEICHRICHTEREINHEIT 22)
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Die Gleichrichtereinheit 22 umfasst die negativseitige Kühlrippe 70, die aus einem hufeisenförmigen Metall hergestellt ist, und die positivseitige Kühlrippe 74, die aus einem hufeisenförmigen Metall hergestellt ist, die an dem isolierenden Anschlussblock 72 auf beiden Seiten desselben fest angebracht sind. Der isolierende Anschlussblock 72 ist aus einem Harzformerzeugnis, in dem einlegeteilgeformten Wechselstromverdrahtungsmetallsegmenten eingebettet sind, zusammengesetzt. Der Anschlussblock 72 befindet sich in einem unteren Bereich 76 unter der Dichtungsplatte 62. Zusätzlich hat der Anschlussblock 72 einen radial äußeren Endteil 72a, der mit einem sich lateral erstreckenden Röhrenteil 72b, der mit dem hinteren Rahmen 14 fest verbunden und mit demselben gestützt ist, gebildet ist. Die negativseitige Kühlrippe 70 und die positivseitige Kühlrippe 74 sind an dem Anschlussblock 72 auf beiden Seiten desselben in einer gestapelten Struktur platziert. Die positivseitige Kühlrippe 74 ist von dem hinteren Rahmen 14 und der negativseitigen Kühlrippe 70 elektrisch isoliert. Bei einer Alternative können die positivseitige Kühlrippe 74 und die negativseitige Kühlrippe 70 an der vorderen und der hinteren Endfläche des Anschlussblocks 72 gestützt sein.
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Wie in 2 gezeigt ist, hat die negativseitige Kühlrippe 70 einen ersten bis dritten Anbringungsbereich 70a bis 70c, die in umfangsmäßig beabstandeten Positionen gebildet sind, zum festen Stützen eines ersten Paars von U-Phasen-Dioden 90u, eines zweiten Paars von V-Phasen-Dioden 90v bzw. eines dritten Paars von W-Phasen-Dioden 90w. Ebenso hat die positivseitige Kühlrippe 74 einen ersten bis dritten Anbringungsbereich 74a bis 74c, die in umfangsmäßig beabstandeten Positionen gebildet sind, zum festen Stützen eines ersten Paars von U-Phasen-Dioden 92u, eines zweiten Paars von V-Phasen-Dioden 92v bzw. eines dritten Paars von W-Phasen-Dioden 92w.
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Unter solchen Strukturen haben Negativ-Elektroden-Dioden 90u, 90v, 90w Kathoden-Elektrodenleitungen, die in verschiedenen Phasen mit einer ersten Gruppe von Wechselstromverdrahtungsmetallsegmenten, die sich von dem Anschlussblock 72 erstrecken, elektrisch verbunden sind. Ebenso haben Positiv-Elektroden-Dioden 92u, 92v, 92w Anoden-Elektrodenleitungen, die in verschiedenen Phasen mit einer zweiten Gruppe von Wechselstromverdrahtungsmetallsegmenten, die sich von dem Anschlussblock 72 erstrecken, elektrisch verbunden sind.
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Die Statorspule 16a umfasst Statorleitungen 16b in verschiedenen Phasen, die sich durch den Röhrenteil 72b erstrecken und hintere Enden haben, die mit einer dritten Gruppe von Wechselstromverdrahtungsmetallsegmenten, die sich von dem Anschlussblock 72 erstrecken, elektrisch verbunden sind.
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Die negativseitige Kühlrippe 70 ist mit einer Masse verbunden, und ein Ausgangsanschluss 94 ist an der positivseitigen Kühlrippe 74 fest gesichert.
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Während bei dem Fahrzeugwechselstromgenerator 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die negativseitige Kühlrippe 70 und die positivseitige Kühlrippe 74 aus Aluminiumdruckgusskörpern zusammengesetzt sind, können diese Bauteile vorzugsweise durch pressgeformte Aluminiumplatten gebildet sein.
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Wie in 2 gezeigt ist, sind die negativseitige Kühlrippe 70 und die positivseitige Kühlrippe 74 an bestrahlten Stellen platziert. Zusätzlich hat die positivseitige Kühlrippe 74 einen kleineren Durchmesser als derselbe der negativseitigen Kühlrippe 70. Die positivseitige Kühlrippe 74 hat einen sich umfangsmäßig erstreckenden flachen Plattenabschnitt 74d, der radial innerhalb der negativseitigen Kühlrippe 70 platziert ist, und eine große Zahl von sich radial erstreckenden Rippenteilen 74e, die von dem flachen Plattenabschnitt 74d axial hin zu der Endabdeckung 30 vorstehen. Die Rippenteile 74e sind jeweils in radial geraden Konfigurationen gebildet, wie in 2 gezeigt ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf solche besonderen Formen begrenzt und kann abhängig von Bedürfnissen beliebige andere geeignete Formen annehmen.
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Die Rippenteile 74e sind ferner an dem flachen Plattenabschnitt 74d in Bereichen weg von den Positiv-Elektroden-Dioden 90, die an den flachen Plattenabschnitt 74d gepasst sind, und Kopplungsbereichen, in denen die Dioden mit dem flachen Plattenabschnitt 74d gekoppelt sind, gebildet.
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(ENDABDECKUNG 30)
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Die Endabdeckung 30 ist in einem im Wesentlichen schalenförmigen Glied mit einem flachen Boden durch Harzformen gebildet. Die Endabdeckung 30 hat eine untere Wand 30a, die mit einer großen Zahl von Kühlluftströmungseinlassfenstern 30b zum Einlassen von Kühlluftströmungen in einer Richtung, die durch einen Pfeil A1 in 3 gezeigt ist, gebildet ist.
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(WÄRMEABSCHIRMUNGSPLATTENTEIL 72a UND WÄRMEABSCHIRMUNGSPLATTENTEIL 30c)
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Unter Bezugnahme auf 1 und 3 sind im Folgenden ein Wärmeabschirmungsplattenteil 72a und ein Wärmeabschirmungsplattenteil 30c im Detail beschrieben.
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Der Wärmeabschirmungsplattenteil 72a ist aus einem Harz hergestellt und mit dem Anschlussblock 72 einstückig gebildet. Ebenso ist der Wärmeabschirmungsplattenteil 30c aus einem Harz hergestellt und mit der Endabdeckung 30 einstückig gebildet.
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Der Anschlussblock 72 hat insbesondere einen radial inneren Endteil 72b, von dem sich der Wärmeabschirmungsplattenteil 72a in einer im Wesentlichen axialen Richtung hin zu der Endabdeckung 30 durch einen radialen Raum zwischen einer äußeren Peripherie der positivseitigen Kühlrippe 74 und der unteren Wand 62b der Dichtungsplatte 62 erstreckt. D. h., der Wärmeabschirmungsplattenteil 72a hat die Form eines Kreiszylinders, der sich in einem leicht geneigten Winkel hinsichtlich einer Achse der Drehwelle 20 erstreckt und in einem mit der Bürsteneinheit 26 überlappenden Bereich in einer gespaltenen zylindrischen Struktur weggeschnitten ist.
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Der Wärmeabschirmungsplattenteil 30c erstreckt sich axial von der unteren Wand 30a der Endabdeckung 30 hin zu dem Anschlussblock 72 in einem Bereich radial außen von dem Wärmeabschirmungsplattenteil 72a durch den radialen Raum zwischen der äußeren Peripherie der positivseitigen Kühlrippe 74 und der unteren Wand 62b der Dichtungsplatte 62. Der Wärmeabschirmungsplattenteil 30c hat eine Führungsflanke 30d zum Führen der Kühlluftströmung auf eine im Folgenden beschriebene Art und Weise. Der Wärmeabschirmungsplattenteil 30c hat zusätzlich die Form eines Kreiszylinders, der in einem mit der Bürsteneinheit 26 überlappenden Bereich in einer gespaltenen zylindrischen Struktur weggeschnitten ist.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind beide Wärmeabschirmungsplattenteile 72a und 30c zwischen die Rippenteile 74e, die an der positivseitigen Kühlrippe 74 an einem radial inneren Ende derselben gebildet sind, und die untere Wand 62b der Dichtungsplatte 62 gebracht.
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Die Wärmeabschirmungsplattenteile 72a und 30c überlappen einander in einer radialen Richtung mit einer Funktion, die Kühlluftströmung auf eine im Folgenden beschriebene Art und Weise abzulenken. D. h., es wird bewirkt, dass die Kühlluftströmung, die durch die Kühlluftströmungsfenster 30b gezogen wird und durch einen Kühlluftströmungsdurchgang 82 geht, der in der Form eines radialen Raums zwischen dem Wärmeabschirmungsplattenteil 30c und den Rippenteilen 74e der positivseitigen Kühlrippe 74 definiert ist, durch die Wirkungsweise des Wärmeabschirmungsplattenteils 72a in einer Richtung, die durch einen Pfeil A2 gezeigt ist, abgelenkt wird. Wenn dies stattfindet, trifft die Kühlluftströmung A2 auf eine Wandoberfläche der unteren Wand 30a der Endabdeckung 30 auf. Dann fließt die Kühlluftströmung in einer Richtung, die durch einen Pfeil A3 gezeigt ist, durch einen radialen Raum zwischen der unteren Wand 62b der Dichtungsplatte 62 und dem Wärmeabschirmungsplattenteil 72a. Danach trifft die Kühlluftströmung auf ein Endwandglied 15, das in angrenzendem Eingriff mit dem hinteren Rahmen 14 gehalten ist, auf und wird in einer Richtung, die durch einen Pfeil A4 gezeigt ist, abgelenkt, wonach die Kühlluftströmung in einer Richtung, die durch einen Pfeil A4 in 1 gezeigt ist, zu dem Äußeren des hinteren Rahmens 14 entladen wird. Die Wärmeabschirmungsplattenteile 72a und 30c bilden somit einen Kühlluftströmungsdurchgang in einer Labyrinthdichtungsstruktur, die in einem Bereich nahe einer äußeren Umfangsperipherie der Dichtungsplatte 62 vorgesehen ist.
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Bei einer solchen im Vorhergehenden erwähnten Struktur ist die Bürsteneinheit 26 bevorzugt von der positivseitigen Kühlrippe 74, die als ein Wärmeabschirmungsplattenglied mit einer erhöhten wasserdichten Funktion wirkt, während ermöglicht wird, dass die Kühlluftströmung erhöhte Kühlwirkungen der relevanten Bauteile sicherstellt, wärmeabgeschirmt.
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(ZWEITES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL)
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Im Folgenden ist unter Bezugnahme auf 4 ein Fahrzeugwechselstromgenerator eines zweiten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Bei dem Fahrzeugwechselstromgenerator 10A, der in 4 gezeigt ist, ist ein Wärmeabschirmungsplattenteil 72Aa einstückig mit einem Anschlussblock 72A an einem radial inneren Ende 72Ab desselben gebildet und erstreckt sich in einer Richtung, die im Wesentlichen parallel zu der unteren Wand 62b der Dichtungsplatte 62 ist. Eine Endabdeckung 30A hat eine untere Wand 30Aa, die mit einem Wärmeabschirmungsplattenteil 30Ac gebildet ist, der sich in einer Richtung, die im Wesentlichen parallel zu der unteren Wand 62b der Dichtungsplatte 62 ist, axial erstreckt, derart, dass eine vordere Endfläche 30Ad des Wärmeabschirmungsplattenteils 30Ac in eine angrenzende Berührung mit einer hinteren Endfläche 72Ac des Wärmeabschirmungsplattenteils 72Aa gebracht ist.
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Eine solche Struktur liefert einen sich axial erstreckenden Kühlluftströmungsdurchgang 90 in einem Bereich in unmittelbarer Nähe zu den Rippen 74e der positivseitigen Rippenteile 74e, um dieselben zu kühlen. Der Anschlussblock 72A hat zusätzlich ein radial inneres Ende 72Ab, das mit einer sich lateral erstreckenden Durchgangsbohrung 72Ad gebildet ist und eine Rolle als ein Kühllufteinlass spielt. Es wird somit in einer Richtung, die durch einen Pfeil B1 gezeigt ist, eine Kühlluftströmung durch eine große Zahl von Kühlluftströmungsfenstern 30Ab, die in der Endabdeckung 30 gebildet sind, eingelassen, um in einer Richtung, die durch einen Pfeil B2 gezeigt ist, durch den Kühlluftströmungsdurchgang 90 zu gehen. Dann geht die Kühlluftströmung durch die Durchgangsbohrung 72Ad, die in dem Anschlussblock 72A gebildet ist, und wird in einer Richtung, die durch einen Pfeil B3 in 4 gezeigt ist, entladen.
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(ERSTE MODIFIZIERTE FORM)
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Anstatt zu bewirken, dass eine äußere periphere Oberfläche des Wärmeabschirmungsplattenteils 72Aa in eine enge Berührung mit einer inneren peripheren Oberfläche des Wärmeabschirmungsplattenteils 30Ac gebracht wird, kann der Wärmeabschirmungsplattenteil 72Aa des Anschlussblocks 72A weggelassen oder längenmäßig verkürzt sein, und der Wärmeabschirmungsplattenteil 30Ac kann konfiguriert sein, um sich axial nach vorne zu erstrecken, um in eine enge Berührung mit dem Anschlussblock 72A gebracht zu sein.
