-
QUERVERWEISUNG AUF EINE ZUGEHÖRIGE ANMELDUNG
-
Die
vorliegende Anmeldung bezieht sich auf die
japanische Patentanmeldung Nr. 2008-018779 , eingereicht
am 30. Januar 2008, wobei diese Anmeldung durch die Verweisung hier
einbezogen wird.
-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
(Gebiet der Erfindung)
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeuggenerator.
-
(Beschreibung des zugehörigen
Standes des Technik)
-
Ein
Fahrzeuggenerator enthält einen Rotor mit einem Paar von
Polkernen (Polkerne der Lundell-Bauart), die jeweils eine Anzahl
von Klauen aufweisen. Der Rotor, welcher mit hoher Geschwindigkeit
in Umdrehung versetzt wird, erzeugt Elektrizität. Ein Magnet,
welcher in solcher Richtung magnetisiert ist, dass er eine Verminderung
einer Ableitung oder Streuung des magnetischen Flusses bewirkt,
ist zwischen zwei benachbarte Klauen der Polkerne eingesetzt.
-
In
vielen Fällen befindet sich der Magnet in einem Halter
(einem Gehäuse) und ist zwischen zwei benachbarte Klauen
eingesetzt, wie dies beispielsweise bei einem Kraftfahrzeuggenerator
in der ungeprüften
japanischen
Patentveröffentlichung Nr. 2005-80472 offenbart
ist, um den Magneten zu schützen und die Montage zu vereinfachen.
-
Der
in der zuvor erwähnten ungeprüften japanischen
Patentveröffentlichung angegebene Halter lässt
es jedoch zu, dass ein Teil des Magneten frei liegt, was verursachen
kann, dass der Magnet nass wird, wenn der Rotor nass wird. Der nasse
Magnet fördert die Korrosion des Magneten und kann die
Erzeugung der elektrischen Energie aufgrund eines verminderten magnetischen
Flusses verschlechtern. Wenn weiterhin der Magnet bricht, dann können
die Bruchstücke nach außen fliegen und können
sich zwischen dem Rotor und einem Stator verfangen, wodurch die
Drehbewegung des Rotors blockiert wird. Eine Lösung dieser
Probleme liegt außerhalb der Möglichkeiten herkömmlicher
Fahrzeuggeneratoren.
-
Andererseits
kann der in dem Halter untergebrachte Magnet aufgrund Änderungen
der Herstellungstoleranzen geschüttelt werden oder klappern. Das
Klappern des Magneten kann zu einem Bruch des Magneten führen
und kann Geräusche erzeugen.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung wurde unter diesen Aspekten geschaffen und
es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Fahrzeuggenerator
vorzusehen, welcher in ausreichendem Maße den Magneten
schützt und irgendwelche Schwierigkeiten vermeidet, welche
durch einen korrodierten oder gebrochenen Magneten verursacht werden.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung
eines Fahrzeuggenerators, der verhindert, dass der Magnet rattert
oder klappert.
-
Ein
Fahrzeuggenerator nach der vorliegenden Erfindung enthält
einen Rotor. Der Rotor umfasst einen ersten Polkern mit einer Anzahl
von am Umfang verteilten ersten Klauen und einem zweiten Polkern
mit einer Anzahl am Umfang verteilter zweiter Klauen. Jede der zweiten
Klauen und jede der ersten Klauen des ersten Polkerns sind abwechselnd
aufeinander zu gerichtet angeordnet. Der Fahrzeuggenerator enthält
weiter eine Feldspule, die auf der inneren Durchmesserseite der
am Umfang verteilten Klauen vorgesehen ist, sowie eine Anzahl von
Halter, die jeweils einen Magneten enthalten und zwischen jeweils
einer ersten Klaue und einer zweiten Klaue angeordnet sind. Der
Magnet ist in ein rohrförmiges Teil eingesetzt. Das rohrförmige
Teil ist an einem seiner Enden oder an beiden Enden offen. Der Halter
ist in solcher Weise hergestellt, dass er zum Schließen der Öffnung
oder der Öffnungen deformiert wird.
-
Das
Deformieren des rohrförmigen Teiles zum Schließen
der Öffnung oder der Öffnungen ermöglicht
es, dass der Halter den Magneten vollständig überdeckt;
d. h., der Halter ist aus dem rohrförmigen Bauteil hergestellt,
welches den Magneten in seinem abgeschirmten oder abgeschlossenen
inneren Raum aufnimmt. Demgemäß wird verhindert,
dass der Magnet nass wird, wodurch die Verschlechterung der Ausgangsleistung
aufgrund von Korrosion des Magneten verhindert wird. Weiter kann
durch eine solche Konstruktion verhindert werden, dass irgendwelche
Bruchstücke des Magneten nach außen fliegen, was
die Wirkung hat, dass irgendwelche Störungen verhindert
werden, beispielsweise die Blockierung des Drehmechanismus. Diese
Konstruktion kann auch die Anzahl der verwendeten Komponenten vermindern.
-
Bei
der vorliegenden Erfindung soll die Anzahl von Haltern effizient
hergestellt werden. Aus diesem Grunde kann die Anzahl von Haltern
aus einem einzigen Stück des rohrförmigen Bauteiles
hergestellt werden, in welches eine Anzahl von Magneten eingesetzt
und in regelmäßigen Abständen angeordnet
werden. Das rohrförmige Bauteil wird dann so deformiert,
dass seine Öffnung bzw. seine Öffnungen geschlossen
wird bzw. werden. Weiter werden Abschnitte des rohrförmigen
Bauteils, welche zwischen zwei benachbarten Magneten liegen, deformiert,
so dass die Magneten mit dem rohrförmigen Bauteil in solcher
Weise zusammenwirken, dass sich die Magneten nicht in einer Richtung
bewegen, in welcher die Magnete eingesetzt werden. (Die Richtung,
in der die Magnete eingesetzt werden, wird nachfolgend als die "Einsetzrichtung"
bezeichnet). Jeder Halter, der aus einem entsprechenden Abschnitt
des rohrförmigen Bauteils hergestellt ist, liegt zwischen
jeweils einer ersten Klaue und einer zweiten Klaue.
-
Jeder
der Halter, welche aus dem rohrförmigen Bauteil gefertigt
sind, wobei dessen Öffnung bzw. dessen Öffnungen
geschlossen ist bzw. geschlossen sind, bietet dieselben Vorteile,
wie sie oben beschrieben wurden.
-
Weiter
kann eine solche Konstruktion, bei der das rohrförmige
Bauteil deformierte Abschnitte zwischen den benachbarten Magneten
aufweist, jeden Magneten innerhalb des Halters sicher positionieren.
Demgemäß kann die vorliegende Erfindung in ausreichendem
Maße die Anzahl der verwendeten Komponenten sowie auch
die Produktionskosten vermindern. Weiter kann gemäß der
vorliegenden Erfindung eine Mehrzahl von Haltern gleichzeitig gefertigt
werden.
-
Die
Abschnitte des rohrförmigen Bauteils zwischen den benachbarten
Magneten können als Verbindungsabschnitte zur Verbindung
der Halter bezeichnet werden. Jeder Verbindungsabschnitt kann in
eine konvexe Form gebogen werden, so dass eine innere gebogene Fläche
der konvexen Gestalt sich an das den Scheitel der Klaue anlegt.
Die konvexe Gestalt enthält einen kreisförmig
gebogenen konvexen Teil. Die innere gebogene Fläche bezeichnet eine
Fläche, die auf der Talseite der gekrümmten Fläche
gelegen ist. Demgemäß können die Verbindungsabschnitte
und die Halter längs desselben Umfangs angeordnet werden,
was ermöglicht, dass der Raum, der ursprünglich
nahe dem Scheitel der Klaue vorgesehen war, ausgenützt
wird, so dass nicht ohne Not irgendein besonderer Raum für
die Verbindungsabschnitte an der radial inneren Seite der Klauen
erforderlich ist. Diese Konstruktion kann den Fahrzeuggenerator
auch raummäßig kompakt machen und die Herstellungskosten
reduzieren. Weiter macht diese Konstruktion mit einem einstückigen
rohrförmigen Bauteil den Montagevorgang an dem Polkern
leicht.
-
Wenn
ein einstückiges rohrförmiges Bauteil drei oder
mehr Halter ausbildet, dann können die benachbarten Verbindungsabschnitte,
welche einander über einen entsprechenden Halter gegenüberstehen, so
gebogen werden, dass die gebildeten konvexen Formen in entgegengesetzten
Richtungen orientiert sind. Mit anderen Worten, die benachbarten
inneren gekrümmten Flächen der Verbindungsabschnitte weisen
in entgegengesetzte Richtungen. Als ganzes ist das deformierte rohrförmige
Bauteil (die Halter und die Verbindungsabschnitte) balgartig angeordnet.
Folglich sind die positionierten Halter in solcher Weise eingespannt,
dass sie sich nicht in Axialrichtung mit Bezug auf den Rotor bewegen,
und sie werden daran gehindert, in der Axialrichtung des Halters zu
gleiten oder sich zu bewegen.
-
Die
benachbarten Verbindungsabschnitte, welche einander über
den Halter gegenüberstehen, können durch Pressen
in entgegengesetzten Richtungen längs der Richtung senkrecht
zu der Einsetzrichtung (Richtung des Einsetzens der Magneten) geformt
werden. Eine solche Konstruktion erlaubt es, dass jeder Verbindungsabschnitt
sich in Nachbarschaft zu den entsprechenden Klauen befindet, was zu
einer stabileren Positionierung der Halter führt.
-
Der
Halter kann an seiner Innenfläche einen ersten konvexen
Bereich aufweisen, der sich gegen den Magneten abstützt,
um eine elastische Kraft auf den Magneten einwirken zu lassen. Demgemäß schließt
der erste konvexe Bereich den Zwischenraum zwischen dem Magneten
und dem Halter und verhindert dadurch ein Klappern des Magneten.
-
Der
erste konvexe Bereich soll sich an einem flachen Bereich des Magneten
abstützen. Wenn beispielsweise der Magnet abgewinkelte
Ecken aufweist, dann soll der erste konvexe Bereich sich gegen Bereiche
abstützen, welche keine solche abgewinkelte Ecken aufweisen.
Der Magnet, welcher eine rechteckige, geschlossene Form hat, besitzt
flache Bereiche an seinen Oberflächen, beispielsweise den Seiten
und dem Boden, und hat abgewinkelte Eckenbereiche (einschließlich
schräger Bereiche) an seinem oberen Ende und anderen Rändern
oder Kanten. Die abgewinkelten Ecken des Magneten neigen zum Bruch
(Absplitterung). Eine Abstützung des ersten konvexen Bereiches
an dem flachen Bereich (außerhalb der abgewinkelten Ecken)
des Magneten kann den Zwischenraum überwinden und ein Klappern
verhindern und gestattet nicht, dass irgendwelche Kräfte
(elastische Kräfte) auf die abgewinkelten Bereiche oder
Eckenbereiche des Magneten einwirken, die zu einem Bruch neigen.
Somit kann durch die Konstruktion, welche ein Klappern vermeidet,
der Bruch des Magneten verhindert werden.
-
Der
Halter kann zweite konvexe Bereiche an seinen Außenflächen
gegenüberliegend den Klauen aufweisen, welche sich gegen
die Klauen abstützen und auf die Klauen eine elastische
Kraft zur Wirkung bringen. Diese Konstruktion kann ein Klappern
oder Vibrieren zwischen dem Halter und den Klauen verhindern.
-
Bei
diesem Fahrzeuggenerator nach der vorliegenden Erfindung kann die
Klaue äußere Umfangsflanschen aufweisen, die sich
in Umfangsrichtung von dem äußeren Umfangsbereich
der Klaue aus erstrecken. Weiter kann der Halter mit den äußeren
Umfangsflanschen in Eingriff stehen, so dass er sich nicht in Radialrichtung
bewegt. Eine solche Konstruktion verhindert in ausreichendem Maße,
dass der Halter aufgrund der Drehbewegung des Rotors in radialer
Richtung von dem Rotor wegfliegt. Der durch den Halter eingeschlossene
Magnet, welcher an dem Wegfliegen nach außen gehindert
wird ist zwischen den Klauen stabil festgehalten.
-
Die
Klaue kann weiter innere Umfangsflanschen aufweisen, welche sich
in der Umfangsrichtung von dem Innenumfangsbereich der Klaue aus erstrecken.
Der Halter kann mit den äußeren Umfangsflanschen
und den inneren Umfangsflanschen in Eingriff stehen, so dass er
sich nicht in radialer Richtung bewegt. Eine solche Konstruktion
verhindert weiterhin, dass der Magnet nach außen in radialer
Richtung wegfliegt, wobei der Magnet in ausreichendem Maße
zwischen den Klauen stabiler positioniert wird.
-
Der
Abstand zwischen dem äußeren Umfangsflansch und
dem inneren Umfangsflansch sollte geringer sein als die Breite des
Halters in Radialrichtung. Demgemäß wird der Halter
(seine beiden Enden in Umfangsrichtung) zwischen den Klauen mit Presssitz
zwischen den inneren und äußeren Umfangsflanschen
festgehalten. Dies ermöglicht, dass der Halter in ausreichendem
Maße zwischen den Klauen festgehalten wird, wodurch ein
Klappern aufgrund von Bewegungen zwischen dem Halter und den Klauen
verhindert wird. Weiter wird der erste konvexe Bereich, welcher
die elastische Kraft in radialer Richtung erzeugt, bei seiner Druckbelastung elastisch
verformt, was ermöglicht, dass die elastische Kraft gegen
den Magneten zu jeder Zeit einwirkt. Dies verhindert ein Klappern
des Magneten.
-
Die
Krümmung R2 des R-geschrägten Bereiches sollte
kleiner als die Krümmung R1 der gekrümmten Ecke
sein. Der R-geschrägte Bereich wird zwischen der radial
außen liegenden Fläche und der Umfangsseitenfläche
des Halters gebildet. Die gekrümmte oder ausgerundete Ecke
wird zwischen der Umfangsseitenfläche und dem äußeren
Umfangsflansch der Klaue gebildet. Mit einer solchen Konstruktion
kann erreicht werden, dass der Halter und die äußeren
Umfangsflanschen einen ausreichenden Kontakt Fläche zu
Fläche ausbilden, wodurch der Flächendruck vermindert
wird, den der Halter von den äußeren Umfangsflächen
während des Umlaufs des Rotors aufnimmt. Demzufolge wird
die Beanspruchung je Flächeneinheit, welche auf den Magneten
einwirkt, reduziert, was einen Bruch des Magneten verhindert.
-
In
derselben Weise sollte die Krümmung R4 des R-geschrägten
oder -ausgekehlten Bereiches kleiner als die Krümmung R3
der gekrümmten Ecke sein. Der R-geschrägte Bereich
wird zwischen der radial innen liegenden Fläche und der
Umfangsseitenfläche des Halters gebildet. Die gekrümmte
oder ausgerundete Ecke ist zwischen der Umfangsseitenfläche
und dem inneren Umfangsflansch der Klaue ausgebildet. Eine solche
Konstruktion bietet die selben Vorteile wie sie oben beschrieben
wurden.
-
Der
Magnet kann mit einem elastischen Teil an seinen beiden Seitenflächen
parallel zu der Einsetzrichtung (Richtung, in welcher der Magnet
eingesetzt wird) versehen sein. Eine solche Konstruktion kann in
ausreichendem Maße einen Bruch des Magneten aufgrund der
Kraft (die beim Verfahren der Pressverformung aufgewendete Kraft)
verhindern, welche bei der Verformung des rohrförmigen
Bauteils aufgewendet wird.
-
Demgemäß können
bei dem Fahrzeuggenerator nach der vorliegenden Erfindung die Magneten vor
einer Beschädigung geschützt werden und es können
Schwierigkeiten aufgrund der Erosion oder des Bruches der Magneten
verhindert werden und schließlich kann ein Klappern oder
Rattern der Magneten verhindert werden.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
In
den begleitenden Zeichnungen stellen dar:
-
1 eine
Schnittansicht eines Fahrzeuggenerators, wobei der Schnitt in Axialrichtung
geführt ist;
-
2 eine
perspektivische Ansicht, welche einen Rotor 1 zeigt;
-
3 eine
perspektivische Ansicht, welche ein rohrförmiges Bauteil
X darstellt, aus welchem ein Halter 15 gebildet wird;
-
4 eine
perspektivische Ansicht, welche den Halter 15 zeigt;
-
5 eine
Schnittansicht längs der in 2 angedeuteten
Linie A-A;
-
6 eine
Untersicht, welche den Halter 15 zeigt, gesehen aus der
Betrachtungsrichtung P gemäß 5;
-
7 eine
Schnittansicht längs der in 2 angedeuteten
Schnittlinie A-A, welche eine weitere Ausführungsform des
Halters 17 zeigt;
-
8 eine
Untersicht, welche den Halter 17 aus der Blickrichtung
P entsprechend 7 zeigt;
-
9 eine
Untersicht, welche ein rohrförmiges Bautel X in einer zweiten
Ausführungsform darstellt;
-
10 eine
perspektivische Ansicht, welche die Halter 151, 152, 153 in
einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
-
11 eine
Ansicht, welche die Anordnung der Halter 151–154 unter
Weglassung eines äußeren Umfangsflansches 123a (143a)
zeigt; und
-
12 eine
Ansicht, welche durch Pressen geformte Halter und ihre Verbindungsabschnitte
darstellt.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Eine
bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
im Einzelnen beschrieben.
-
Zunächst
sei unter Bezugnahme auf die 1 und 2 der
grundsätzliche Aufbau des Fahrzeuggenerators beschrieben. 1 ist
eine Schnittansicht, welche einen Fahrzeuggenerator in einem Schnitt
in axialer Richtung zeigt. 2 ist eine perspektivische
Ansicht, welche einen Rotor 1 darstellt. 1 zeigt
den Rotor 1, einen Stator 2, einen frontseitigen
Rahmen oder ein frontseitiges Gehäuseteil 3, einen
rückwärtigen Rahmen oder ein rückwärtiges
Gehäuseteil 4, eine Riemenscheibe 5, Schleifringe 6,
Bürsten 7, einen Gleichrichter 8 und einen
Regler 9.
-
Der
Stator 2 besteht aus einem Statorkern 21, welcher
mit einer Statorwicklung 22 bewickelt ist und fest zwischen
dem frontseitigen Rahmen oder Gehäuseteil 3 und
dem rückwärtigen Rahmen oder Gehäuseteil 4 gehalten
ist. Der frontseitige Rahmen 3 und der rückwärtige
Rahmen 4 sind so ausgebildet, dass sie den Stator 2 umgeben,
und sind miteinander durch Schrauben verbunden, wobei sie eine Rotorwelle 11 des
Rotors 1 über Lager 31 und 41 abstützen.
-
Der
Rotor besteht aus einem frontseitigen Polkern 12, welcher
auf der Rotorwelle 11 befestigt ist, einer Feldspule 13,
einem rückwärtigen Polkern 14 und Haltern 15,
welche jeweils einen Magneten 16 umschließen.
Die Polkerne 12 und 14 sind Polkerne der sogenannten
Lindell-Bauart. Weiter besteht der Polkern 12 aus einem
Nabenteil 121, einem Scheibenteil 122, welches
sich von dem vorderen Ende des Nabenteiles 121 aus radial
nach außen erstreckt, und einer Anzahl von Klauen 123,
welche sich von dem Scheibenteil 122 in Axialrichtung nach
rückwärts erstrecken. Die Anzahl von Klauen 123 ist
am Umfang verteilt angeordnet.
-
Der
Polkern 14 hat denselben Aufbau wie der Polkern 12 und
enthält ein Nabenteil 141, ein Scheibenteil 142 und
eine Anzahl von Klauen 143, welche jeweils in der vorliegenden
Beschreibung ihre eigene Bezugszahl tragen. Jedes der Scheibenteile 122 und 142 ist
einstückig mit dem zugehörigen Nabenteil 121 bzw. 141 ausgebildet.
Die Polkerne 12 und 14 sind aus magnetisch weichem
Material hergestellt.
-
Die
rückwärtige Endfläche des Polkerns 12 und
die vordere Endfläche des Polkerns 14 sind in Berührung
miteinander und die Feldspule 13 ist zwischen den Polkernen 12 und 14 eingeschlossen.
Die Feldspule 13 befindet sich auf der radial inneren Seite
der Klauen 123 und 143. Wie in 2 gezeigt
sind die Klauen 123 des Polkernes 12 und die Klauen 143 des
Polkerns 14 abwechselnd in Umfangsrichtung und einander
zugewandt angeordnet.
-
Die
Magneten (Permanentmagneten) 16 sind in solcher Richtung
magnetisiert, dass sie eine Streuung oder eine Leckage des magnetischen
Flusses vermindern, wie dies allgemein bekannt ist und jeder Magnet 16 ist
in einem entsprechenden Halter 15 eingeschlossen. Die Halter 15 sind
beispielsweise aus nicht magnetischem Material hergestellt und jeder
Halter 15 ist zwischen einem Paar von Klauen 123 und 143 angeordnet.
Der Fahrzeuggenerator mit einer solchen Konstruktion ist allgemein
bekannt, so dass eine detailliertere Beschreibung entbehrlich ist. Die
genauere Beschreibung der Halter 15 und der Klauen 123, 143,
welche Merkmale der vorliegenden Erfindung tragen, erfolgt nachstehend
anhand beispielsweiser bevorzugter Ausführungsformen.
-
(Erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung)
-
Die
Halter 15 und die Klauen 123, 143 bei der
ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
werden unter Bezugnahme auf die 3 bis 6 beschrieben. 3 ist
eine perspektivische Ansicht, welche ein rohrförmiges Bauteil
X zeigt, aus welchem die Halter 15 gebildet werden. 4 ist
eine perspektivische Ansicht, welche den Halter 15 erkennen
lässt; 5 ist eine Schnittansicht längs
der Linie A-A von 2; und 6 ist eine
Untersicht, welche den Halter 15, gesehen aus einer Blickrichtung
P gemäß 5 zeigt.
-
Wie
aus 3 ersichtlich, ist der Halter 15 aus
einem rohrförmigen Bauteil X hergestellt, welches in eine
vorbestimmte Form deformierbar ist. Das rohrförmige Bauteil
X ist aus rostfreiem Stahl gefertigt. Das rohrförmige Bauteil
X hat an seinen beiden Enden in Längsrichtung Öffnungen
und hat eine Gestalt eines Rechteckrohres mit einer im Wesentlichen
rechteckigen Rahmenform in einem Querschnitt in der Längsrichtung
des rohrförmigen Bauteils X. Das rohrförmige Bauteil
X hat einen vorgeformten ersten konvexen Bereich 15a, welcher
nachfolgend beschrieben wird.
-
Der
Halter 15 kann in folgender Weise vorbereitet werden. Zuerst
wird der Magnet 16 in das rohrförmige Bauteil
X von der Öffnung x1 aus (oder von der Öffnung
x2 aus) eingesetzt. Der Magnet 16 wird in Längsrichtung
des rohrförmigen Bauteils X eingesetzt. Der Magnet 16 hat
im wesentlichen rechteckig quaderförmige Gestalt und ist
in das rohrförmige Bauteil X in dessen mittleren Bereich
in Längsrichtung eingesetzt. Jede der Öffnungen
x1, x2 sind in ihrer Höhe und ihrer Breite geringfügig
größer als Höhe bzw. Breite des einzusetzenden
Magneten 16. Ein Werkzeug, beispielsweise ein Stab mit
einer Maßstabsskala, dient zum Einschieben und Einsetzen des
Magneten 16 in das rohrförmige Bauteil X, während
die jeweilige Position des Magneten 16 gemessen wird.
-
Dann
werden die beiden Längsenden deformiert, so dass die Öffnungen
x1, x2 des rohrförmigen Bauteils X verschlossen werden.
Insbesondere werden, wie in 3 gezeigt
ist, die beiden Enden des rohrförmigen Bauteils X durch
Pressen in einer Richtung senkrecht zur Einschubrichtung des Magneten 16 (nachfolgend
als "Einsetzrichtung" bezeichnet) verformt. Der Druckverformungsvorgang
bewirkt eine vollständige Schließung der Öffnungen
x1, x2. Demgemäß ist der Magnet 16 von
dem Halter 15 vollständig abgedeckt. Irgendwelche
nicht benötigten Bereiche, welche durch die Pressverformung
erzeugt worden sind, können abgeschnitten werden.
-
Eine
unerwünschte Bewegung des Magneten 16 aus der
zugewiesenen Position während des Pressverformungsvorganges
kann durch den ersten konvexen Bereich 15a verhindert werden,
welcher den Magneten 16 in der richtigen Position hält.
Dies ermöglicht, dass der Pressverformungsvorgang erfolgreich
durchgeführt werden kann, wobei der Magnet 16 nicht
bewegt wird. Anstelle der Verwendung des ersten konvexen Bereiches 15a kann
der Halter 15 selbst zum Festhalten des Magneten 16 eingesetzt
werden oder irgendeine magnetische Kraft kann verwendet werden,
um den Magneten 16 zu halten.
-
Wie
in 5 dargestellt, ist der Halter 15 zwischen
den Klauen 123, 143 angeordnet. Die Klaue 123 weist
einen äußeren Umfangsflansch 123a auf,
der sich in der Umfangsrichtung von dem äußeren
Umfangsbereich der Klaue 123 aus erstreckt, sowie einen
inneren Umfangsflansch 123b, welcher sich in Umfangsrichtung
von dem inneren Umfangsbereich der Klaue 123 aus erstreckt.
Die Klaue 143 enthält ebenfalls einen äußeren
Umfangsflansch 143a und einen inneren Umfangsflansch 143b.
Der Verbindungsbereich zwischen der Seitenfläche der Klaue 123 (143)
senkrecht zu der Umfangsrichtung und der äußere
Umfangsflansch 123a (143a) bildet eine gekrümmte
Fläche (ausgekehlte oder gekrümmte Ecke 123c (143c)).
Diese gekrümmte Ecke 123c (143c) hat
eine Krümmung R1 (Kehrwert des Krümmungsradius).
In entsprechender Weise bildet der Verbindungsbereich zwischen der
Seitenfläche der Klaue 123 (143) senkrecht
zur Umfangsrichtung und der innere Umfangsflansch 123b (143b)
eine gekrümmte Fläche (gekrümmte oder
ausgekehlte Ecke 123d (143d)). Diese gekrümmte
oder ausgekehlte Ecke 123d (143d) hat eine Krümmung
R3.
-
Der
Halter 15 weist an seiner Bodenfläche (die Fläche
auf der Innendurchmesserseite) den ersten konvexen Bereich 15a auf.
Wie in den 5 und 6 gezeigt
ist, ist der erste konvexe Bereich 15a in der Mitte der
Bodenfläche des Halters 15 ausgebildet und ragt
in Richtung auf die Innenseite (die Außendurchmesserseite)
des Halters 15 vor und hat eine gekrümmte Gestalt.
-
Der
Abstand zwischen dem Scheitel des ersten konvexen Bereiches 15a und
der oberen Oberfläche (die Fläche an der Außendurchmesserseite)
des Halters 15 ist kleiner als die Höhe des Magneten 16. Somit
kann der erste konvexe Bereich 15a elastisch Kontakt mit
dem Magneten aufnehmen. Dieser elastische Kontakt bestimmt in ausreichendem
Maße die Position des Magneten 16 bei dem Pressverformungsvorgang
und verhindert ein Klappern oder Rattern des Magneten 16.
Der erste konvexe Bereich 15a hat Berührung mit
der flach gestalteten Bodenfläche des Magneten 16.
-
Der
Abstand zwischen den beiden Klauen 123, 143 ist
im wesentlichen gleich der Breite des Halters 15 in der
Umfangsrichtung. Der Abstand zwischen dem äußeren
Umfangsflansch 123a (143a) und dem inneren Umfangsflansch 123b (143b)
ist etwas ge ringer ausgebildet als die Breite des Halters 15 in
der Radialrichtung. Der Halter 15 wird mit Presssitz zwischen
dem äußeren Umfangsflansch 123a (143a)
und dem inneren Umfangsflansch 123b (143b) gehalten.
Diese Konstruktion ermöglicht es dem Halter 15,
in ausreichendem Maße zwischen den Klauen 123 und 143 eingespannt
zu sein und verhindert ein Klappern oder Rattern, welches anderenfalls
zwischen dem Halter 15 und der Klaue 123 (143)
auftreten würde. Weiter verhindert die Presssitzhalterung
des Halters 15 und des ersten konvexen Bereiches 15a in
ausreichendem Maße ein Klappern oder Rattern des Magneten 16.
-
Jede
Ecke (Kante) des Halters 15, welche die obere Fläche
und die Seitenflächen vertikal zur Umfangsrichtung verbindet,
ist abgeschrägt und bildet eine gekrümmte Fläche.
Der R-abgeschrägte Bereich 15b hat ein Krümmung
R2, welche geringer ist als die Krümmung R1 (R2 < R1), d. h., der
abgeschrägte Bereich 15b hat eine sanftere Krümmungslinie
als die Krümmung R1.
-
Eine
solche Konstruktion kann zu einer ausreichenden Flächenberührung
zwischen dem Halter 15 und dem äußeren
Umfangsflansch 123a (143a) führen und
kann die Flächenpressung vermindern, welche der Halter 15 von
dem äußeren Umfangsflansch 123a (143a)
während der Rotation aufnimmt. Diese Verminderung der Beanspruchung
je Flächeneinheit, welche der Magnet 16 aufnimmt,
verhindert dadurch eine Zerstörung des Magneten 16.
-
In
entsprechender Weise ist jede Ecke (Kante) des Halters 15,
welche die Bodenfläche und die Seitenfläche mit
Bezug auf die Umfangsrichtung verbindet, abgeschrägt und
bildet dadurch eine gekrümmte Fläche. Die Krümmung
R4 des R-abgeschrägten Bereiches 15c ist geringer
als die Krümmung R3 (R4 < R3).
Diese Konstruktion kann in ausreichendem Maße den Magneten 16 schützen.
-
Gemäß der
bevorzugten Ausführungsform ist der Magnet 16 vollständig
in dem Halter 15 eingeschlossen und von diesem überdeckt,
was verhindern kann, dass der Magnet 16 nass wird, was
eine Verschlechterung der Ausgangsleistung verhindert, welche durch
Korrosion des Magneten 16 verursacht würde. Weiter
verhindert eine solche Konstruktion, dass abgebrochene Stücke
des Magneten 16 nach außen fliegen, und verhindert
Blockierungsstörungen in dem rotierenden Mechanismus oder
dergleichen des Fahrzeuggenerators aufgrund von abfliegenden Teilen.
Darüber hinaus fixiert die Konstruktion, wie oben erwähnt,
die Position des Halters 15 und des Magneten 16 sicher
und verhindert ein Klappern sowohl des Halters 15 als auch
des Magneten 16. Der erste konvexe Bereich 15a kann
an der oberen Fläche oder der Seitenfläche des
Halters 15 anstatt an der Bodenfläche des Halters 15 gebildet
sein. Mit anderen Worten, es ist in erster Linie von Wichtigkeit, dass
der erste konvexe Bereich 15a an der Innenfläche
des Halters 15 ausgebildet wird, so dass er elastischen
Kontakt mit dem Magneten 16 hat. Eine solche Konstruktion
kann die selben Vorteile bieten, wie sie oben beschrieben wurden.
Der Halter 15 kann eine Mehrzahl erster konvexer Bereiche 15a aufweisen,
anstelle eines einzigen solchen Bereiches. Das rohrförmige
Bauteil X kann aus einer Röhre mit einer Bodenwand hergestellt
sein, wobei ein Ende offen ist und das andere geschlossen ist.
-
(Zweite bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung)
-
Eine
zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
umfasst einen Halter 17, der gegenüber dem Halter 15 der
ersten bevorzugten Ausführungsform deformiert ist, wobei
die Klaue 123 (143) nicht die inneren Umfangsflanschen 123b (143b)
aufweist. Aus diesem Grunde sind bei der Konstruktion, welche denselben
Aufbau wie die erste Ausführungsform hat, dieselben Bezugszeichen
verwendet und diese Teile werden hier nicht beschrieben. Die zweite
bevorzugte Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 7 und 8 beschrieben. 7 ist
eine Schnittansicht längs der in 2 angedeuteten
Linie A-A und der Darstellung einer zweiten Ausführungsform
des Halters 17. 8 ist eine Untersicht, welche
den Halter 17 aus einer Blickrichtung P gemäß 7 zeigt.
-
Wie
in den 7 und 8 dargestellt, enthält
der Halter 17 zweite konvexe Bereiche 17a, 17b an
den Seitenflächen senkrecht zu der Umfangsrichtung. Der
zweite konvexe Bereich 17a ist im Wesentlichen im mittleren
Teil der Seitenfläche des Halters 17 gebildet
und ragt in Richtung zur Außenseite (mit Bezug auf 7 nach
links) von dem Halter 17 in Umfangsrichtung weg und bildet
eine gekrümmte Gestaltung aus. In entsprechender Weise
ist der zweite konvexe Bereich 17b im Wesentlichen im mittleren
Teil der Seitenfläche des Halters 17 ausgebildet und
ragt in Richtung zu Außenseite (mit Bezug auf 7 nach
rechts) von dem Halter 17 in Umfangsrichtung weg und bildet
eine gekrümmte Gestaltung aus.
-
Der
Abstand zwischen den Scheitelpunkten der zweiten konvexen Bereiche 17a, 17b ist
etwas länger gewählt als der Abstand zwischen
den Klauen 123, 143. Eine solche Konstruktion
ermöglicht es, dass der Halter 17 mit Presssitz
zwischen den Klauen 123, 143 gehalten ist. Dieser
Aufbau verhindert ein Klappern des Halters 17 gegenüber
den Klauen 123, 143, und ermöglicht es
dem Halter 17, in ausreichendem Maße den Magnet 16 zu
haltern, wie dies für den Halter 15 in der ersten
Ausführungsform gilt.
-
(Dritte bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung)
-
Ein
rohrförmiges Bauteil X, welches bei der dritten bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, ist länger
als das rohrförmige Bauteil, das bei der ersten bevorzugten
Ausführungsform mit Bezug auf die Einsetzrichtung (die
Richtung, in welcher die Magneten eingesetzt werden) verwendet wird.
Die Halter 151, 152, 153, 154 bei
dieser Ausführungsform werden unter Bezugnahme auf die 9 bis 11 beschrieben. 9 ist
eine Untersicht, welche das rohrförmige Bauteil X zeigt. 10 ist eine
perspektivische Ansicht, welche die Halter 151, 152, 153 in
dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt. 11 ist
eine Ansicht, welche die Anordnung der Halter 151, 152, 153, 154 unter Weglassung
eines äußeren Umfangsflansches 123a (143a)
verdeutlicht.
-
Wie
in 9 gezeigt, wird das rohrförmige Bauteil
X mit vier ersten konvexen Bereichen 15a vorbereitet, welche
in regelmäßigen Abständen in Einsetzrichtung
(Richtung, in welcher die Magneten eingesetzt werden) angeordnet
sind. Die Magneten 16 werden von einer Öffnung
x1 (x2) des rohrförmigen Bauteils X aus eingesetzt. Wie
bei der ersten Ausführungsform wird jeder Magnet 16 eingeschoben,
während seine Position mit einem Maßstab gemessen
wird und wird an einem ersten entsprechenden konvexen Bereich 15a positioniert.
Der Magnet 16, welcher in die Tiefe des rohrförmigen
Bauteils X eingeschoben werden soll, ist in der Lage, über
den ersten konvexen Bereich 15a auf der naheliegenden Seite
hinweg zu reiten und wird an dem entsprechenden ersten konvexen
Bereich 15a in der Tiefe angeordnet. Vier Magneten 16 werden
in regelmäßigen Abständen in dem rohrförmigen
Bauteil X untergebracht.
-
Die
Halter 151, 152, 153 und 154 werden durch
Pressverformung der beiden Endabschnitte x3, x7 des rohrförmigen
Bauteils X gebildet, so dass die Öffnungen x1, x2 verschlossen
werden. Die Abschnitte x4, x5, x6 des rohrförmigen Bauteils
X, welche zwischen den Magneten 16, 16 gelegen
sind, werden durch Pressen verformt, so dass jeder Magnet 16 daran
gehindert wird, sich in Einsetzrichtung zu bewegen.
-
Der
Aufbau dieser Ausführungsform wird weiter beschrieben.
Die Abschnitte x3, x4, x5, x6, x7 des rohrförmigen Bauteils
X werden durch Pressen in der in 9 durch
Pfeile verdeutlichten Richtung (die Richtung senkrecht zur Einsetzrichtung,
vom Boden aus gesehen) geformt. Die beiden Endabschnitte x3, x7
werden durch Pressen in Abwärtsrichtung geformt, wobei
die Öffnungen x1, x2 vollständig verschlossen
werden.
-
Die
Abschnitte x4, x5, x6, welche zwischen den Magneten 16, 16 liegen,
werden durch Pressen abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen
verformt (der Abschnitt x4 wird durch Pressen in Aufwärtsrichtung
verformt, der Abschnitt x5 durch Pressen in die Abwärtsrichtung
und der Abschnitt x6 durch Pressen in der Aufwärtsrichtung).
Wie in den 9 und 10 dargestellt
ist, werden die Abschnitte, welche einander über den Magneten 16 hinweg
gegenüberstehen (der Abschnitt x4 und der Abschnitt x5
sowie der Abschnitt x5 und der Abschnitt x6) durch Pressen in jeweils
entgegengesetzten Richtungen verformt.
-
Die
Abschnitte x4, x5, x6 des rohrförmigen Bauteils X, welche
zwischen den Magneten 16 gebildet werden, werden durch
Pressen verformt, um den Durchgangsweg der Magneten 16 zu
schließen, ebenso wie die Endabschnitte x2, x7. Die Abschnitte x4,
x5, x6 können jedoch gerade so verformt werden, dass sie
den Magneten 16 daran hin dern, sich in der Einsetzrichtung
zu bewegen, und sie müssen nicht so verformt werden, dass
sie den Durchgangsweg für die Magneten 16 vollständig
verschließen. Das bedeutet, dass die Abschnitte x4, x5,
x6 mindestens so ausgebildet werden sollen, dass die Breite des Durchgangsweges
für den Magneten 16 so verringert wird, dass der
Magnet 16 daran gehindert wird durch diesen Durchgangsweg
zu gelangen. Die Abschnitte x4, x5, x6 zwischen den Magneten 16 bilden
Verbindungsabschnitte 181, 182, 183,
welche jeweils die Halter 151, 152, 153 verbinden.
-
Wie
in 11 gezeigt ist, sind die Verbindungsabschnitte 181, 182, 183 in
eine konvexe Form gebogen. Der Verbindungsabschnitt 181 ist
so gebogen, dass er eine konvexe Form in einer Richtung axial nach
abwärts ausbildet (wobei die konvexe Form vorsteht), der
Verbindungsabschnitt 182 ist so gebogen, dass er die konvexe
Form in einer Richtung axial nach aufwärts ausbildet und
der Verbindungsabschnitt 183 ist so gebogen, dass er die
konvexe Form in axialer Form nach abwärts ausbildet. Die Verbindungsabschnitte,
welche aufeinander zu weisen (der Abschnitt 181 und der
Abschnitt 182, der Abschnitt 182 und der Abschnitt 183)
sind so gebogen, dass sie mit ihrer konvexen Form in entgegengesetzte
Richtung weisen, wobei insgesamt, wie in 11 gezeigt,
eine Form nach Art eines Balges erzeugt wird.
-
Die
gebogenen Verbindungsabschnitte 181, 182, 183 haben
jeweils gebogene Innenflächen 181a, 182a, 183a,
welche jeweils an dem Scheitelbereich der zugehörigen Klaue 123 oder 143 anliegen. Bei
dieser bevorzugten Ausführungsform sind die Verbindungsabschnitte 181, 182, 183 so
gebogen, dass sie sich an den Scheitelbereichen der zugehörigen
Klaue 123 oder 143 abstützen.
-
Demzufolge
kann eine Anzahl von Haltern 151, 152, 153, 154 und
eine Anzahl von Verbindungsbereichen 181, 182, 183 aus
einem einzigen Stück des rohrförmigen Bauteils
X gebildet werden. Diese Konstruktion ermöglicht es, dass
jeder der Halter 151, 152, 153, 154 denselben
Aufbau und dieselben Vorteile wie der Halter 15 der zuvor
beschriebenen Ausführungsform bietet. Weiter kann mit dieser Konstruktion
die Anzahl von verwendeten Bauteilen vermindert werden und die Produktionskosten
können reduziert werden. Weiter kann mit dieser Konstruktion,
welche aus einem einzigen Stück des rohrförmigen
Bauteils X gefertigt ist, der Montagevorgang vereinfacht werden.
-
Darüber
hinaus sind die Verbindungsabschnitte 181, 182, 183 auf
demselben Umfang wie die Halter 151, 152, 153, 154 gelegen,
was ermöglicht, dass der ursprünglich nahe den
Scheitelenden der Klauen 123, 143 vorgesehene
Raum ausgenützt wird. Hierdurch wird nicht irgendein besonderer Raum
für die Verbindungsabschnitte benötigt, welcher
an der radialen Innenseite der Klauen 123, 143 vorzusehen
wäre, wodurch der Fahrzeuggenerator in der Größe
kompakt gestaltet wird und die Produktionskosten vermindert werden.
-
Die
benachbarten Verbindungsabschnitte, welche einander gegenüberstehen
(die Abschnitte 181 und 182 und die Abschnitte 182 und 183)
sind so gebogen, dass sie mit der gebildeten konvexen Form in entgegengesetzte
Richtungen weisen. Demgemäß sind die in ihre Lage
gebrachten Halter 151, 152, 153, 154 in
solcher Weise eingespannt, dass sie sich nicht in Axialrichtung
bewegen, wodurch die Halter daran gehindert werden, in der Axialrichtung
zu gleiten oder sich zu verlagern. Die Anzahl von Halter, welche
aus einem einzigen Stück des rohrförmigen Bauteils
X gefertigt werden, kann insbesondere drei oder mehr sein (mit zwei
oder mehr Verbindungsabschnitten), um die zuvor beschriebenen vorteilhaften
Eigenschaften zu bieten.
-
Die
benachbarten Verbindungsabschnitte, welche aufeinander zu weisen
(die Abschnitte 181 und 182 und die Abschnitte 182 und 183)
sind durch Pressen in entgegengesetzten Richtungen längs
der Richtung senkrecht zu der Einsetzrichtung (die Richtung, in
welcher die Magneten 16 eingesetzt werden) geformt. Eine
solche Konstruktion ermöglicht, dass die Verbindungsabschnitte 181, 182, 183 so
gelegen sind, dass sie sich an den Scheiteln der Klauen 123, 143 abstützen,
um eine stabile und präzise Positionierung zu erreichen.
-
Wie
in 12 dargestellt, können elastische Teile 16a an
den beiden Seiten des Magneten 16 in der Einsetzrichtung
angeordnet sein. 12 ist eine Ansicht, welche
die durch Pressen geformten Halter und die Verbindungsabschnitte
zeigt. Diese Kon struktion kann beispielsweise durch Einsetzen der Magneten 16 in
das rohrförmige Bauteil X verwirklicht werden, wobei jeder
zuvor mit den elastischen Teilen 16a versehen worden ist.
Folglich kann diese Konstruktion in ausreichendem Maße
ein Brechen des Magneten 16 aufgrund der Kraft verhindern,
welche auf den Magneten 16 während des Deformationsvorganges
des rohrförmigen Bauteils X einwirkt.
-
Während
die vorliegende Erfindung hier anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele
offenbart worden ist, um das Verständnis der Erfindung
zu erleichtern, versteht es sich, dass die Erfindung in vielerlei
Weise ausgeführt werden kann, ohne dass hierdurch die grundsätzliche
Lehre nach der Erfindung verlassen wird.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 2008-018779 [0001]
- - JP 2005-80472 [0004]