HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
(Technisches Gebiet der Erfindung)(Technical Field of the Invention)
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine rotierende elektrische Einrichtung,
beispielsweise einen Generator und einen Motorgenerator, welche
in einem Fahrzeug installiert sind, beispielsweise einem Personenkraftwagen
oder einem Lastkraftwagen.The
The present invention relates to a rotating electrical device,
For example, a generator and a motor generator, which
are installed in a vehicle, such as a passenger car
or a truck.
(Zugehöriger Stand der Technik)(Related Art)
Eine
herkömmliche rotierende elektrische Vorrichtung für
ein Fahrzeug ist beispielsweise, wie in der Japanischen ungeprüften Patentanmeldungsveröffentlichung
Nr. 2007-97236 offenbart, bekannt. In der Vorrichtung ist
ein Schleifring von einer Abdeckung umgeben und ein Stellungsdetektor,
welcher an einem Ende einer Welle befestigt ist, ist auf der Außenseite
der Abdeckung durch eine Öffnung hindurch gelegen, welche
in der Abdeckung vorgesehen ist. Der Stellungsdetektor enthält
einen Magnethalter, einen Magneten und ein magnetempfindliches Element,
welche nahe an der Abdeckung gelegen sind und der Abdeckung gegenüber
stehen. Der Magnethalter ist an einem durchreichenden Teil der Welle befestigt.
Der Magnet wird von dem Magnethalter festgehalten. Das magnetisch
empfindliche Element gibt ein Signal entsprechend einem festgestellten magnetischen
Fluss des Magneten ab. Eine Labyrinthstruktur ist zwischen der Abdeckung
und dem Magnethalter vorgesehen. Die Labyrinthstruktur verhindert
eine Ausstreuung von Staub von der Bürstenabnutzung.A conventional rotary electric device for a vehicle is, for example, as shown in FIG Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2007-97236 disclosed, known. In the apparatus, a slip ring is surrounded by a cover and a position detector fixed to one end of a shaft is located on the outside of the cover through an opening provided in the cover. The position detector includes a magnet holder, a magnet, and a magnetosensitive member located near the cover and facing the cover. The magnet holder is attached to a passing part of the shaft. The magnet is held by the magnet holder. The magnetically sensitive element outputs a signal corresponding to a detected magnetic flux of the magnet. A labyrinth structure is provided between the cover and the magnet holder. The labyrinth structure prevents scattering of dust from the brush wear.
Zusätzlich
ist eine rotierende elektrische Vorrichtung für ein Fahrzeug
bekannt, bei welcher ein Drehwinkeldetektor an einem Ende einer
Welle befestigt ist, um einen Drehwinkel zu detektieren, wobei die
Vorrichtung beispielsweise in der Japanischen ungeprüften Patentanmeldungsveröffentlichung
Nr. 2004-15959450 geoffenbart ist. In der Vorrichtung ist der
Teil, an welchem der Drehwinkeldetektor befestigt ist, mit magnetflussunterbrechenden
Mitteln ausgestattet, welche aus einem nichtmagnetischen Werkstoff
gefertigt sind. Die magnetflussunterbrechenden Mittel sind auf dem
Weg zu einem Positionsdetektor angeordnet, zu welchem ein Magnetfluss
gelangt, welcher durch die Speisung einer Rotorwicklung erzeugt
wird, welche um einen Rotorkern gewickelt ist. Gemäß diesem
Aufbau unterbrechen die magnetflussunterbrechenden Mittel einen Streufluss,
welcher durch die Welle übertragen wird.In addition, there is known a rotary electric device for a vehicle in which a rotation angle detector is attached to an end of a shaft to detect a rotation angle, the device being known in the art, for example Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-15959450 is disclosed. In the apparatus, the part to which the rotation angle detector is attached is provided with magnetic flux interrupting means made of a non-magnetic material. The magnetic flux interrupting means are arranged on the way to a position detector, to which a magnetic flux passes, which is generated by the supply of a rotor winding, which is wound around a rotor core. According to this structure, the magnetic flux interrupting means interrupt leakage flux which is transmitted through the shaft.
Die
Vorrichtung, welche in der Japanischen ungeprüften
Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2007-97236 geoffenbart
ist, ist so konstruiert, dass sie eine Ausstreuung von Staub von
der Bürstenabnutzung verhindert. Aus diesem Grunde lagert
sich Staub von der Bürstenabnutzung in einem Bereich zwischen
einem Teil, an welchem die Bürste auf dem Schleifring gleitet,
und der Labyrinthstruktur ab, welche zwischen der Abdeckung und
dem Magnethalter gebildet ist. Da der abgelagerte Staub von den
abgenützten Bürsten eine Leitfähigkeit
hat, kann sich ein Kurzschluss zwischen der Welle und dem Schleifring ergeben,
welcher einen Strom zu dem Stellungsdetektor leiten kann, welcher
an einem Ende der Welle befestigt ist. Wenn der Strom durch den
Kurzschluss fließt, wird eine magnetische Kraft um den
Kurzschlussweg erzeugt. Die magnetische Kraft beeinflusst nachteilig
die Erfassung einer Drehstellung und verschlechtert hierdurch die
Genauigkeit der Detektierung. Um die Genauigkeit der Detektierung
sicherzustellen, ist daran zu denken, den Stellungsdetektor von
der Welle zu trennen. In diesem Falle wird die Länge der
Welle eines Rotors (Abmessung in Längsrichtung der Welle)
groß. Aus diesem Grunde entsteht ein neues Problem bei
der Installation der rotierenden elektrischen Vorrichtung für
ein Fahrzeug in einem kleinen Motorraum. Zusätzlich nimmt,
wenn leitfähige Substanzen, beispielsweise der Staub von der
Abnützung der Bürsten, sich ablagern und zum Kurzschluss
führen, der Strom einer Feldwicklung ab, und es kann ein
Strom von einem inneren Ring eines Lagers, welches zusammen mit
der Welle umläuft, zu einen äußeren Ring
des Lagers, welcher ein feststehender Ring ist, über die
Lagerkugeln fließen. Folglich nimmt die Qualität
der Ausgangsleistung der rotierenden elektrischen Vorrichtung für
ein Fahrzeug ab. Dadurch entsteht abnormales Geräusch aufgrund
elektrolytischer Korrosion in dem Lager beim Umlauf.The device used in the Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2007-97236 is designed to prevent scattering of dust from brush abrasion. For this reason, dust deposits from the brush wear in an area between a part where the brush slides on the slip ring and the labyrinth structure formed between the cover and the magnet holder. Since the deposited dust from the worn brushes has conductivity, a short circuit may result between the shaft and the slip ring, which may conduct current to the position detector, which is attached to one end of the shaft. When the current flows through the short circuit, a magnetic force is generated around the short circuit path. The magnetic force adversely affects the detection of a rotational position and thereby deteriorates the accuracy of the detection. In order to ensure the accuracy of the detection, it is conceivable to separate the position detector from the shaft. In this case, the length of the shaft of a rotor (dimension in the longitudinal direction of the shaft) becomes large. For this reason, a new problem arises in the installation of the rotary electric device for a vehicle in a small engine compartment. In addition, when conductive substances, such as the dust from brush wear, deposit and short circuit, current from a field winding decreases, and current may flow from an inner ring of a bearing circulating with the shaft outer ring of the bearing, which is a fixed ring, flow over the bearing balls. As a result, the quality of output of the rotary electric device for a vehicle decreases. This causes abnormal noise due to electrolytic corrosion in the bearing during circulation.
Indessen
verhindert der in der Japanischen ungeprüften
Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2004-159450 offenbarte
Aufbau den Einfluss der Magnetflussstörung, vermeidet aber
nicht elektrische Probleme, beispielsweise einen Kurzschluss, der durch
die Ablagerung von Staub durch die Bürstenabnützung
oder dergleichen verursacht wird.Meanwhile, the prevented in the Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-159450 However, structure disclosed the influence of the magnetic flux disturbance, but does not avoid electrical problems, such as a short circuit, which is caused by the deposition of dust by the brush wear or the like.
Weiter
ist eine rotierende elektrische Vorrichtung bekannt, bei welcher
ein Drehstellungsdetektor an einem Ende einer Welle befestigt ist,
wobei diese Vorrichtung beispielsweise in der Japanischen ungeprüften Patentanmeldungsveröffentlichung
Nr. 9-65620 geoffenbart ist. Der Drehstellungsdetektor besitzt
eine ringförmige Scheibe mit vier kreisförmigen Öffnungen.
Befestigungsmittel, beispielsweise Schrauben, sind in die kreisförmigen Öffnungen
eingesetzt und befestigen die ringförmige Scheibe an der
Welle, wodurch der Drehstellungsdetektor an der Welle befestigt
wird.Further, a rotating electrical device is known, in which a rotational position detector is attached to one end of a shaft, said device, for example, in the Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 9-65620 is disclosed. The rotary position detector has an annular disc with four circular openings. Fasteners, such as screws, are inserted into the circular openings and secure the annular disc to the shaft, thereby securing the rotational position detector to the shaft.
Gemäß dem
Aufbau, welcher in der Japanischen
ungeprüften Patentanmeldungsveröffentlichung Nr.
9-65620 geoffenbart ist, wobei gemäß diesem
Aufbau der Drehstellungsdetektor befestigt ist, verändert
sich die Position, an der der Drehstellungsdetektor befestigt ist
(eine Position in Axialrichtung und Umfangsrichtung) aufgrund der
Toleranz der kreisförmigen Öffnungen, in welche
die Schrauben eingesetzt sind. Dies vermindert die Genauigkeit der Erfassung
der Drehstellung. Da zusätzlich die Befestigungsmittel,
beispielsweise die Schrauben, notwendig sind und die Komponentenanzahl
und die Zahl der Mannstunden für die Befestigung der Komponenten
zunehmen, steigen die Herstellungskosten an. Wenn weiter die Position,
an welcher der Drehstellungsdetektor befestigt wird, auf eine Zielposition
eingestellt wird, nimmt die Anzahl der Mannstunden weiter zu. Dies
führt zu einer weiteren Erhöhung der Herstellungskosten.According to the structure, which in the Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 9-65620 is disclosed, according to the The structure of the rotational position detector is fixed, the position at which the rotational position detector is mounted (a position in the axial direction and circumferential direction) changes due to the tolerance of the circular openings, in which the screws are inserted. This reduces the accuracy of detecting the rotational position. In addition, since the fastening means such as the screws are necessary and the number of components and the number of man-hours for the attachment of the components increase, the manufacturing cost increases. Further, when the position at which the rotational position detector is attached is set to a target position, the number of man-hours continues to increase. This leads to a further increase in production costs.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Die
vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der
oben geschilderten Situation bei herkömmlicher Konstruktion
geschaffen und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine
rotierende elektrische Vorrichtung für ein Fahrzeug zu
schaffen, welche eine Abnahme der Detektierungsgenauigkeit einer
Drehstellung verhindern kann, ohne dass die Baugröße
zunimmt.The
The present invention has been made in consideration of
above situation with conventional construction
and it is an object of the present invention to provide a
rotating electrical device for a vehicle
create a decrease in the detection accuracy of a
Can prevent rotation without affecting the size
increases.
Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer
rotierenden elektrischen Vorrichtung für ein Fahrzeug,
mit welcher die Detektierungsgenauigkeit einer Drehstellung verbessert
werden kann und die Herstellungskosten vermindert werden können.One
Another object of the present invention is to provide a
rotating electrical device for a vehicle,
with which improves the detection accuracy of a rotational position
can be and the manufacturing cost can be reduced.
Um
dieses Ziel zu erreichen wird durch die vorliegende Erfindung gemäß einem
Aspekt eine rotierende elektrische Vorrichtung für ein
Fahrzeug geschaffen, welche folgendes enthält: einen Rotor
mit einer Welle, welche ein Paar von Schleifringen aufweist, welche
elektrisch mit einer Feldwicklung verbunden sind; eine Bürsteneinheit
mit einem Paar von Bürsten, welche gleitenden Kontakt mit
den Schleifringen haben, mit einem Bürstenhalter, welcher
Gehäuse besitzt, welche die Bürsten aufnehmen,
und mit einem Abdeckteil, welches den Bürstenhalter und die
Schleifringe abdeckt; eine Zielobjekteinheit, deren Drehstellung
detektiert wird und welche an einem Ende der Welle befestigt ist;
einen Detektor, welcher die Drehstellung der Zielobjekteinheit detektiert;
und ein Isolationsteil, welches aus einem Isolationsmaterial gefertigt
ist und zwischen der Zielobjekteinheit und den Schleifringen angeordnet
ist.Around
To achieve this object is achieved by the present invention according to
Aspect of a rotating electrical device for a
A vehicle is provided which includes: a rotor
with a shaft having a pair of slip rings which
electrically connected to a field winding; a brush unit
with a pair of brushes, which sliding contact with
have the slip rings, with a brush holder, which
Housing has, which receive the brushes,
and with a cover part, which the brush holder and the
Covers slip rings; a target object unit whose rotational position
is detected and which is fixed to one end of the shaft;
a detector which detects the rotational position of the target object unit;
and an insulating member made of an insulating material
is located between the target object unit and the slip rings
is.
Um
die Aufgabe zu lösen, sieht die vorliegende Erfindung gemäß einem
anderen Aspekt eine rotierende elektrische Vorrichtung für
ein Fahrzeug vor, welche folgendes umfasst: einen Rotor mit einer
Welle, die ein Paar von Schleifringen aufweist, welche elektrisch
mit einer Feldwicklung verbunden sind; eine Bürsteneinheit
mit einem Paar von Bürsten, welche gleitenden Kontakt mit
den Schleifringen haben, mit einem Bürstenhalter, welcher
Gehäuse aufweist, die die Bürsten aufnehmen, und
mit einem Abdeckteil, welches den Bürstenhalter und die
Schleifringe überdeckt; eine Zielobjekteinheit, deren Drehstellung detektiert
wird und die an einem Ende der Welle befestigt ist; und einen Detektor,
welcher die Drehstellung der Zielobjekteinheit detektiert; wobei
die Zielobjekteinheit in solcher Weise ausgebildet ist, dass ein Permanentmagnet
und ein erstes metallisches Teil durch ein Harz zu einer Einheit
verbunden sind, und die Ziel objekteinheit in solcher Weise befestigt
ist, dass das erste metallische Teil in ein zweites metallisches
Teil hineingepresst wird, welches ein Ende der Welle ist.Around
to solve the problem, sees the present invention according to a
Another aspect is a rotating electrical device for
a vehicle comprising: a rotor having a
Shaft having a pair of slip rings which are electrically
connected to a field winding; a brush unit
with a pair of brushes, which sliding contact with
have the slip rings, with a brush holder, which
Housing which receive the brushes, and
with a cover part, which the brush holder and the
Slip rings covered; a target object unit whose rotational position is detected
and which is attached to one end of the shaft; and a detector,
which detects the rotational position of the target object unit; in which
the target object unit is formed in such a way that a permanent magnet
and a first metallic part through a resin into a unit
connected, and the target object unit attached in such a way
is that the first metallic part in a second metallic
Part is pressed in, which is an end of the shaft.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
In
den begleitenden Zeichnungen stellen dar:In
the accompanying drawings show:
1 eine
Abbildung, welche den Gesamtaufbau eines Generators für
ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform
zeigt; 1 an illustration showing the overall structure of a generator for a vehicle according to a first embodiment;
2 eine
Abbildung, welche den Generator mit Blickrichtung von seiner Rückseite
her zeigt; 2 an image showing the generator looking from its rear side;
3 eine
Schnittansicht einer Bürsteneinheit und eines Drehstellungsfühlers; 3 a sectional view of a brush unit and a rotary position sensor;
4 ein
Flussdiagramm, welches einen Herstellungsprozess einer Bürste
verdeutlicht; 4 a flowchart illustrating a manufacturing process of a brush;
5 eine
Schnittansicht entsprechend der in 3 gezeigten
Linie V-V; 5 a sectional view corresponding to in 3 shown line VV;
6 eine
Abbildung, welche eine Modifikation eines nichtelastischen Teiles
zeigt; 6 an illustration showing a modification of a nonelastic part;
7 eine
Abbildung, welche den Gesamtaufbau eines Generators für
ein Fahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform
zeigt; 7 an illustration showing the overall structure of a generator for a vehicle according to a second embodiment;
8 eine
Schnittansicht der Bürsteneinheit und eines Drehstellungsfühlers; 8th a sectional view of the brush unit and a rotary position sensor;
9 eine
Schnittansicht entsprechend der in 8 gezeigten
Schnittlinie V-V; und 9 a sectional view corresponding to in 8th shown section line VV; and
10 eine
Abbildung, welche eine Modifikation einer Zielobjekteinheit zeigt,
welche zu detektieren ist. 10 an illustration showing a modification of a target object unit to be detected.
DETAILIERTE BESCHREIBUNG DER
BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE
PREFERRED EMBODIMENTS
Nachfolgend
werden nun Ausführungsformen einer rotierenden elektrischen
Vorrichtung für ein Fahrzeug nach der vorliegenden Erfindung
in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen beschrieben.Hereinafter, embodiments of a rotary electric device for a vehicle according to the present invention in conjunction with the accompanying drawings.
1 ist
eine Darstellung des Gesamtaufbaus eines Generators für
ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform.
Ein Generator 100 für ein Fahrzeug enthält
einen frontseitigen Rahmen 1, einen rückseitigen
Rahmen 2, einen Stator 3, einen Rotor 4,
eine Steuereinheit 5, eine Bürsteneinheit 6, einen
Drehstellungsfühler 7, eine rückwärtige
Abdeckung 8 und eine Riemenscheibe 9. 1 FIG. 10 is an illustration of the overall structure of a vehicle generator according to a first embodiment. FIG. A generator 100 for a vehicle contains a front frame 1 , a back frame 2 , a stator 3 , a rotor 4 , a control unit 5 , a brush unit 6 , a rotary position sensor 7 , a back cover 8th and a pulley 9 ,
Sowohl
der frontseitige Rahmen 1 als auch der rückseitige
Rahmen 2 haben schüsselförmige Gestalt. Öffnungen
in dem frontseitigen Rahmen 1 und dem rückseitigen
Rahmen 2 stehen einander gegenüber und sind aneinander
durch mehrfache Schraubbolzen in einem Zustand befestigt, in welchem
der Stator 3 zwischen dem frontseitigen Rahmen 1 und
dem rückseitigen Rahmen 2 gehalten ist. Ein zylindrisches
Lagergehäuse 11 ist einstückig mit dem
frontseitigen Rahmen 1 gebildet. Ein eisernes Lagergehäuse 21 ist
an dem rückseitigen Rahmen 2 befestigt. Der Stator 3 enthält
einen Statorkern 31 und eine Statorwicklung 32.Both the front frame 1 as well as the back frame 2 have bowl-shaped form. Openings in the front frame 1 and the back frame 2 face each other and are fixed to each other by multiple bolts in a state in which the stator 3 between the front frame 1 and the back frame 2 is held. A cylindrical bearing housing 11 is integral with the front frame 1 educated. An iron bearing housing 21 is on the back frame 2 attached. The stator 3 contains a stator core 31 and a stator winding 32 ,
Der
Rotor 4 enthält eine Feldwicklung 41, Polkerne 42 und 43 und
eine Welle 44. Der Rotor 4 ist drehbar durch ein
Paar von Lagern 13 und 14 abgestützt,
die jeweils in den Lagergehäusen 11 und 12 untergebracht
sind. Kühllüfter 45 und 46 sind
an den Stirnflächen befestigt, welche in Axialrichtung
der jeweiligen Polkerne 42 und 43 positioniert
sind.The rotor 4 contains a field winding 41 , Polkerne 42 and 43 and a wave 44 , The rotor 4 is rotatable by a pair of bearings 13 and 14 supported, each in the bearing housings 11 and 12 are housed. cooling fan 45 and 46 are attached to the end faces, which in the axial direction of the respective pole cores 42 and 43 are positioned.
Die
Riemenscheibe 9 ist mit dem vorderen Ende der Welle 44 mittels
einer Mutter 10 verbunden. Die Riemenscheibe 9 wird
durch einen Motor des Fahrzeugs (nicht dargestellt) in Umdrehung
versetzt. Zusätzlich ist ein Paar von Schleifringen 47 und 48 an dem
hinteren Ende der Rotorwelle 44 befestigt, welches außerhalb
des rückwärtigen Rahmens 2 gelegen ist.
Die Schleifringe 47 und 48 sind jeweils elektrisch
mit den beiden Enden einer Feldwicklung 41 verbunden.The pulley 9 is with the front end of the shaft 44 by means of a mother 10 connected. The pulley 9 is rotated by an engine of the vehicle (not shown). In addition is a pair of slip rings 47 and 48 at the rear end of the rotor shaft 44 attached, which is outside the rear frame 2 is located. The slip rings 47 and 48 are each electrically to the two ends of a field winding 41 connected.
Der
Drehstellungsfühler 7 detektiert eine Drehstellung
des Rotors 4. Der Drehstellungsfühler 7 enthält
eine scheibenartige, zu detektierende Zielobjekteinheit 71 (Zielobjekteinheit,
deren Drehstellung detektiert wird), ein Detektierungsteil (Detektor,
welcher die Drehstellung detektiert) 72, und ein isolierendes
Teil 73. Die zu detektierende Zielobjekteinheit 71 ist
an einem Ende der Welle 44 angeordnet und dreht sich zusammen
mit dem Rotor 4. Das Detektierungsteil 72 detektiert
eine Drehstellung der zu detektierenden Zielobjekteinheit 71.
Das isolierende Teil 73 ist aus einem elektrisch isolierenden
Werkstoff gefertigt und zwischen der zu detektierenden Zielobjekteinheit 71 und
dem hinteren Schleifring 48 gelegen.The rotary position sensor 7 detects a rotational position of the rotor 4 , The rotary position sensor 7 contains a disk-like target object unit to be detected 71 (Target object unit whose rotational position is detected), a detection part (detector which detects the rotational position) 72 , and an insulating part 73 , The target object unit to be detected 71 is at one end of the shaft 44 arranged and rotates together with the rotor 4 , The detection part 72 detects a rotational position of the target object unit to be detected 71 , The insulating part 73 is made of an electrically insulating material and between the target object unit to be detected 71 and the rear slip ring 48 located.
Elektrische
Komponenten wie eine Steuereinheit 5 und die Bürsteneinheit 6 sind
an der äußeren Stirnfläche befestigt,
welche mit Bezug auf die Radialrichtung auf dem rückwärtigen
Rahmen 2 gelegen ist, und zwar durch Befestigungsmittel,
beispielsweise Schrauben, gehalten. Die Steuereinheit 5 richtet
eine dreiphasige Wechselspannung gleich, welche eine Ausgangsspannung
der Statorwicklung 32 ist, um die dreiphasige Wechselspannung
in eine Gleichspannung umzuwandeln. Zusätzlich steuert die
Steuereinheit 5 die Richtung und die Größe
der Speisung eines Erregerstromes, welcher zu der Feldwicklung 41 geführt
wird, und steuert hierdurch die Ausgangsspannung des Generators 100.
Die Bürsteneinheit 6 bewirkt, dass ein Erregerstrom
von der Steuereinheit 5 zu der Feldwicklung 41 des
Rotors 4 geleitet wird. Die Bürsteneinheit 6 enthält
die Bürsten 61 und 62, welche gegen die
Schleifringe 47 und 48 gedrängt werden,
die auf der Welle 44 des Rotors 4 gebildet sind.
Diese elektrischen Komponenten sind durch die hintere Abdeckung 8 abgedeckt.Electrical components such as a control unit 5 and the brush unit 6 are fixed to the outer end surface, which with respect to the radial direction on the rear frame 2 is located, and held by fasteners, such as screws. The control unit 5 rectifies a three-phase AC voltage equal to an output voltage of the stator winding 32 is to convert the three-phase AC voltage into a DC voltage. In addition, the control unit controls 5 the direction and magnitude of the energization of an excitation current leading to the field winding 41 is guided, and thereby controls the output voltage of the generator 100 , The brush unit 6 causes a field current from the control unit 5 to the field winding 41 of the rotor 4 is directed. The brush unit 6 contains the brushes 61 and 62 , which against the slip rings 47 and 48 be pushed on the shaft 44 of the rotor 4 are formed. These electrical components are through the rear cover 8th covered.
2 ist
eine Abbildung, welche den Generator 100 aus einer Blickrichtung
von seiner Rückseite her zeigt. 2 zeigt
einen Zustand, bei welchem die hintere Abdeckung 8, die
Steuereinheit 5 und der Drehstellungsfühler 7 abgenommen
sind, um die Bürsteneinheit 6 freizulegen. Die
Statorwicklung 32 besteht aus zwei Gruppen von Dreiphasenwicklungen 32A und 32B.
Enden der Phasenwicklungen X, Y und Z der Dreiphasenwicklung 32A und
Enden der Phasenwicklungen U, V und W der Dreiphasenwicklung 32B erstrecken
sich zur Rückseite über Durchgangsöffnungen,
welche in dem rückwärtigen Rahmenteil 2 vorgesehen
sind. Diese Enden sind mit der Steuereinheit 5 verbunden. 2 is an illustration of the generator 100 from a viewing direction from its rear side shows. 2 shows a state in which the rear cover 8th , the control unit 5 and the rotary position sensor 7 are removed to the brush unit 6 expose. The stator winding 32 consists of two groups of three-phase windings 32A and 32B , Ends of the phase windings X, Y and Z of the three-phase winding 32A and ends of the phase windings U, V and W of the three-phase winding 32B extend to the back via through holes, which in the rear frame part 2 are provided. These ends are with the control unit 5 connected.
Als
nächstes werden die Konstruktionen der Bürsteneinheit 6 und
der zu detektierenden Zielobjekteinheit 71 im Einzelnen
beschrieben. 3 ist eine Schnittansicht der
Bürsteneinheit 6 und des Drehstellungsfühlers 7.
Die Bürsteneinheit 6 enthält einen Bürstenhalter 200,
die Bürsten 61 und 62, und ein Abdeckteil 250.Next, the constructions of the brush unit 6 and the target object unit to be detected 71 described in detail. 3 is a sectional view of the brush unit 6 and the rotary position sensor 7 , The brush unit 6 contains a brush holder 200 , the brushes 61 and 62 , and a cover 250 ,
Der
Bürstenhalter 200 hat kastenförmige Gestalt.
Der Bürstenhalter 200 enthält Gehäuse 211 und 212 quaderförmiger
Gestalt sowie ein Paar von Anschlüssen 221 sowie 222.
Die Gehäuse 211 und 212 nehmen die Bürste 61 auf
der Seite der positiven Elektrode beziehungsweise die Bürste 62 auf
der Seite der negativen Elektrode auf. Die Anschlüsse 212 und 222 sind
elektrisch mit Anschlusslitzen 63 verbunden, welche flexible
Leitungen sind, die sich von den jeweiligen Bürsten 61 und 62 nach
außen erstrecken.The brush holder 200 has a box-shaped shape. The brush holder 200 contains housing 211 and 212 cuboid shape and a pair of terminals 221 such as 222 , The housing 211 and 212 take the brush 61 on the side of the positive electrode or the brush 62 on the side of the negative electrode. The connections 212 and 222 are electric with pigtails 63 connected, which are flexible lines, different from the respective brushes 61 and 62 extend to the outside.
Die
Anschlüsse 221 und 222 sind in dem Bürstenhalter 200 gebildet,
der durch Einsatzguss aus isolierendem Harz hergestellt ist.The connections 221 and 222 are in the brush holder 200 formed by insert molding of insulating resin.
Das
Abdeckteil 250 ist an der radial äußeren Seite
der Schleifringe 47 und 48 und einer Stirnseite der
Welle 44 (einer Seite am Ende der Schleifringe 47 und 48)
gelegen. Das Abdeckteil 52 überdeckt den Bürstenhalter 200 und
die Schleifringe 47 und 48. Zusätzlich
weißt das Abdeckteil 250 einen offenen Bereich 252 an
einer Stelle auf, welche dem einen Ende der Welle 44 entspricht.
Der offene Bereich 262 wird von einer Öffnung
gebildet, welche einen Durchmesser hat, der kleiner ist als der
Durchmesser des äußersten Teiles der Zielobjekteinheit 71.The cover part 250 is on the radially outer side of the slip rings 47 and 48 and one end of the shaft 44 (one side at the end of the slip rings 47 and 48 ). The cover part 52 covers the brush holder 200 and the slip rings 47 and 48 , In addition, the cover part knows 250 an open area 252 at a point on which one end of the shaft 44 equivalent. The open area 262 is formed by an opening having a diameter smaller than the diameter of the outermost part of the target object unit 71 ,
Die
Bürsten 61 und 62 sind Metall-Graphit-Bürsten,
bei welchen natürliches Graphit Kupferpulver enthält
und Phenolharz als Binder verwendet ist. Die Bürsten 61 und 62 werden
beispielsweise durch ein Verfahren hergestellt, welches in 4 verdeutlicht
ist. D. h., die Bürsten 61 und 62 werden durch
die Schritte der Mischung des Rohmaterials (natürliches
Graphit) und des Binders (Phenolharz) (Schritt 100), Zumischen
des Kupferpulvers (Schritt 101) Anordnen der Anschlusslitzen 63 (Schritt 102), Formen
(Schritt 103) und Brennen (Schritt 104) gefertigt.
Die Bürsten 61 und 62 haben dieselbe
Gestalt. Die Bürsten 61 und 62 sind so
angeordnet, dass ihre Seiten mit den Anschlusslitzen 63 einander
gegenüberstehen. Die Bürsten 61 und 62 sind
in den Gehäusen 211 und 212 in einem
Zustand untergebracht, in welchem Federn 64 zwischengelagert
sind. Die Bürsten 61 und 62 werden durch
die Federn 64 jeweils gegen die Schleifringe 47 und 48 gedrückt
und haben gleitenden Kontakt mit den Schleifringen 47 und 48 jeweils
innerhalb der Gehäuse 211 und 212.The brushes 61 and 62 are metal-graphite brushes in which natural graphite contains copper powder and phenolic resin is used as a binder. The brushes 61 and 62 are prepared, for example, by a process which is described in 4 is clarified. That is, the brushes 61 and 62 are determined by the steps of mixing the raw material (natural graphite) and the binder (phenolic resin) (step 100 ), Admixing the copper powder (step 101 ) Arrange the connection wires 63 (Step 102 ), Shapes (step 103 ) and burning (step 104 ). The brushes 61 and 62 have the same shape. The brushes 61 and 62 are arranged so that their sides with the pigtails 63 face each other. The brushes 61 and 62 are in the cases 211 and 212 housed in a state in which springs 64 are stored intermediately. The brushes 61 and 62 be through the springs 64 each against the slip rings 47 and 48 pressed and have sliding contact with the slip rings 47 and 48 each within the housing 211 and 212 ,
Die
Zielobjekteinheit 71 ist an einem Ende der Welle 44 (dem
Wellenende auf der Seite der Schleifringe 47 und 48)
mit dem isolierenden Teil 73 beispielsweise mittels Schrauben
befestigt. Das Detektierungsteil 72 ist an einem Teil der
Steuereinheit 5 befestigt und der Zielobjekteinheit 7 gegenüberliegend
angeordnet. Das Detektierungsteil 72 detektiert die Drehstellung
einer Fläche der scheibenartigen Zielobjekteinheit 71,
welche in der Nachbarschaft des Umfangs der Zielobjekteinheit gelegen
ist. Vielerlei spezifische Verfahren können für
die Detektierung in Betracht gezogen werden. Ein Beispiel besteht
darin, dass eine magnetische Substanz in der Nachbarschaft des Umfanges
der Zielobjekteinheit 71 angeordnet wird und die Drehstellung
der magnetischen Substanz durch eine Spule detektiert wird, welche
in dem Detektierungsteil 72 angeordnet ist. Ein anderes Beispiel
besteht darin, dass ein Magnet in der Nachbarschaft des Umfangs
der Zielobjekteinheit 71 angeordnet wird und die Drehstellung
des Magneten durch ein Hall-Element detektiert wird, welches in dem
Detektierungsteil 72 angeordnet ist. Alternativ kann ein
optisches Detektierungsverfahren verwendet werden, beispielsweise
ein Verfahren, welches einen optischen Fühler verwendet.
Das isolierende Teil 73 ist an einer Stelle angeordnet,
an welcher das isolierende Teil 73 die Seitenfläche
der Zielobjekteinheit 71 abdecken kann, welche auf der
Seite der Welle 44 gelegen ist. Das isolierende Teil 73 ist
an der Welle 44 unter Spannung befestigt, wenn die Zielobjekteinheit 71 an
dem einen Ende der Welle 44 befestigt ist. Das bedeutet,
der Außendurchmesser des entsprechenden Teiles des isolierenden
Teiles 73 ist etwas größer als der Durchmesser
einer Befestigungsöffnung, die in dem einen Ende der Welle 44 vorgesehen
ist. Das isolierende Teil 73 ist aus einem elastischen
Körper gebildet. Zusätzlich ist es vorteilhaft,
metallische oder keramische Werkstoffe in das isolierende Teil 73 einzumischen,
um die thermische Leitfähigkeit zu erhöhen.The target object unit 71 is at one end of the shaft 44 (the shaft end on the side of the slip rings 47 and 48 ) with the insulating part 73 fastened for example by means of screws. The detection part 72 is at a part of the control unit 5 attached and the target object unit 7 arranged opposite. The detection part 72 detects the rotational position of a surface of the disc-like target object unit 71 which is located in the vicinity of the periphery of the target object unit. Many specific procedures may be considered for detection. An example is that a magnetic substance is in the vicinity of the circumference of the target object unit 71 is arranged and the rotational position of the magnetic substance is detected by a coil, which in the detection part 72 is arranged. Another example is that a magnet is in the vicinity of the periphery of the target object unit 71 is arranged and the rotational position of the magnet is detected by a Hall element, which in the detection part 72 is arranged. Alternatively, an optical detection method may be used, for example, a method using an optical probe. The insulating part 73 is disposed at a position where the insulating part 73 the side surface of the target object entity 71 can cover which on the side of the shaft 44 is located. The insulating part 73 is at the shaft 44 fastened under tension when the target object unit 71 at one end of the shaft 44 is attached. This means the outer diameter of the corresponding part of the insulating part 73 is slightly larger than the diameter of a mounting hole in one end of the shaft 44 is provided. The insulating part 73 is made of an elastic body. Additionally, it is advantageous to include metallic or ceramic materials in the insulating part 73 to mix in order to increase the thermal conductivity.
5 ist
eine Schnittansicht entsprechend der in 3 angedeuteten
Linie V-V. Wie in den 3 und 5 gezeigt
enthält die Zielobjekteinheit 71 einen Permanentmagneten 71a welcher
eine NS-Polarisierung der Magnetpole in einer Richtung längs
seiner Oberfläche aufweist, sowie einen Halter 71b,
welcher den Permanentmagneten 71a festhält. Das
Detektierungsteil 72 enthält zwei Hall-Elemente 72a und 72b,
welche in der Nachbarschaft des Umfangs des Permanentmagneten 71a in
einem Zustand angeordnet sind, in welchem die Linie, welche die
Mitte des Permanentmagneten 71a und des Hall-Elementes 72a verbindet,
und die Linie, welche die Mitte des Permanentmagneten 71a und
des Hall-Elementes 72b verbindet, einen Winkel von 90° bilden.
Basierend auf den Ausgängen der Hall-Elemente 72a und 72b kann
eine Drehstellung des Permanentmagneten 71a, d. h., eine
Drehstellung des Rotors 4, an welchem der Permanentmagnet 71a über
den Halter 71b befestigt ist, detektiert werden. 5 is a sectional view corresponding to in 3 indicated line VV. As in the 3 and 5 shown contains the target object unit 71 a permanent magnet 71a which has an NS polarization of the magnetic poles in a direction along its surface, and a holder 71b , which is the permanent magnet 71a holds. The detection part 72 contains two reverb elements 72a and 72b which is in the vicinity of the circumference of the permanent magnet 71a are arranged in a state in which the line, which is the center of the permanent magnet 71a and the Hall element 72a connects, and the line, which is the center of the permanent magnet 71a and the Hall element 72b connects, forming an angle of 90 °. Based on the outputs of the Hall elements 72a and 72b can be a rotational position of the permanent magnet 71a , ie, a rotational position of the rotor 4 at which the permanent magnet 71a over the holder 71b is fixed, to be detected.
Das
Detektierungsteil 72 und das Abdeckteil 250 bilden
eine Labyrinthstruktur zum Verhindern des Abtropfens von Wasser
von oben oder des Eindringens von anderem Fremdmaterial. Andererseits erreicht
Luft, welche leichter ist als Wasser oder andere Fremdstoffe, die
Stelle in der Nachbarschaft der Zielobjekteinheit 71 über
die Labyrinthstruktur, welche von dem Detektierungsteil 72 und
dem Abdeckteil 250 gebildet ist. Die Luft wird dann zu
der Stelle in der Nachbarschaft der Schleifringe 47 und 48 über den Öffnungsbereich 262 geführt.
Es sei bemerkt, dass dann, wenn Wasser oder anderes Fremdmaterial
die Stelle in der Nachbarschaft der Zielobjekteinheit 71 über
die Labyrinthstruktur erreicht, dass Wasser oder anderes Fremdmaterial
nach abwärts über den Spalt zwischen der Zielobjekteinheit 71 und
dem Detektierungsteil 72 abgegeben wird, welcher in der Richtung
nach unten gebildet ist.The detection part 72 and the cover part 250 form a labyrinth structure for preventing dripping of water from above or intrusion of other foreign matter. On the other hand, air lighter than water or other foreign matter reaches the location in the vicinity of the target object unit 71 about the labyrinth structure, which is from the detection part 72 and the cover part 250 is formed. The air then becomes the point in the vicinity of the slip rings 47 and 48 over the opening area 262 guided. It should be noted that if water or other foreign material is the location in the vicinity of the target object unit 71 Via the labyrinth structure, water or other foreign material reaches down over the gap between the target object unit 71 and the detection part 72 is discharged, which is formed in the downward direction.
Die
Zielobjekteinheit 71 und das isolierende Teil 73 des
Drehstellungsfühlers 7, wie sie oben beschrieben
wurden, werden an einem Ende der Welle 44 befestigt, nachdem
die Bürsteneinheit 6 angebaut ist, d. h., in einem
Zustand, in welchem die Schleifringe 47 und 48 durch
das Abdeckteil 250 umgeben sind. Hierdurch können
die Zielobjekteinheit 71 und das isolierende Teil 73,
welche größer als der Öffnungsbereich 262 sind,
leicht montiert werden.The target object unit 71 and the insulating part 73 of the rotary position sensor 7 as described above will be at one end of the shaft 44 attached after the brush unit 6 is grown, that is, in a state in which the Schleifrin ge 47 and 48 through the cover part 250 are surrounded. This allows the target object entity 71 and the insulating part 73 which is larger than the opening area 262 are easy to mount.
In
der vorliegenden Ausführungsform bilden das Abdeckteil 250 und
das Detektierungsteil 72 eine Labyrinthstruktur in einer
Richtung längs der Radialrichtung der Welle 44.
Im Einzelnen überlappen sich, wie in 3 gezeigt,
das Abdeckteil 50 und das Detektierungsteil 72 in
Axialrichtung und bilden dadurch die Labyrinthstruktur in der Radialrichtung.
Es sei bemerkt, dass in der Konstruktion, welche in 3 gezeigt
ist, die Zielobjekteinheit 71 und das Abdeckteil 250 einander
in der Axialrichtung und der Radialrichtung überlappen
und dadurch die Labyrinthstruktur in der Radialrichtung und der
Axialrichtung ausbilden. Während folglich Kühlluft über
den Spalt zwischen dem Abdeckteil 250 und dem Detektierungsteil 72 eingeführt
wird, wird Wasser am Eintritt in die Innenseite von der Außenseite
durch den Spalt gehindert, wodurch der Widerstand gegen Wassereintritt
sichergestellt ist. Es sei bemerkt, dass die hintere Abdeckung 8 Durchbrüche
aufweißt (in 1 nicht gezeigt), durch welche
Kühlluft eingeführt wird. Die Kühlluft
wird von der Außenseite der hinteren Abdeckung 8 zu
deren Innenseite über die Durchbrüche eingeführt.
Ein Teil der Kühlluft wird zu dem Spalt zwischen dem Abdeckteil 250 und
dem Detektierungsteil 72 eingeführt.In the present embodiment, the cover member form 250 and the detection part 72 a labyrinth structure in a direction along the radial direction of the shaft 44 , In detail overlap, as in 3 shown, the cover 50 and the detection part 72 in the axial direction, thereby forming the labyrinth structure in the radial direction. It should be noted that in the construction, which in 3 shown is the target object entity 71 and the cover part 250 overlap each other in the axial direction and the radial direction, thereby forming the labyrinth structure in the radial direction and the axial direction. Thus, while cooling air over the gap between the cover 250 and the detection part 72 is introduced, water is prevented from entering the inside from the outside through the gap, whereby the resistance to water ingress is ensured. It should be noted that the rear cover 8th Breakthroughs (in 1 not shown) through which cooling air is introduced. The cooling air is from the outside of the rear cover 8th introduced to the inside over the openings. Part of the cooling air becomes the gap between the cover member 250 and the detection part 72 introduced.
Zusätzlich
sind die Kontaktfläche der Zielobjekteinheit 71 und
die Kontaktfläche der Welle 44 aus demselben Metall
gefertigt, welches eine Ionisationstendenz hat, oder aus Metallen,
deren Ionisationstendenzen nahe beieinander liegen. Folglich wird
eine Potentialdifferenz zwischen der Welle 44 und der Zielobjekteinheit 71 erzeugt,
welche verhindert, dass die Kontaktflächen korrodieren.
Dadurch wird die Korrosionswiderstandsfähigkeit erhöht.In addition, the contact surface of the target object unit 71 and the contact surface of the shaft 44 made of the same metal which has an ionization tendency, or of metals whose ionization tendencies are close to each other. As a result, a potential difference between the shaft becomes 44 and the target object unit 71 generated, which prevents the contact surfaces from corroding. This increases the corrosion resistance.
Außerdem
sind die Zielobjekteinheit die Zielobjekteinheit 71 und
die Welle 44 aus Metall gefertigt (vorzugsweise aus einem
Metall mit hoher thermischer Leitfähigkeit). Hierdurch
kann die Wärme des Rotors 4 zu der Seite des Zielobjekts 71 über
die Welle 44 geleitet werden. Dies kann die Kühleigenschaft des
Rotors 4 verbessern. Aus dem Gesichtspunkt der Verbesserung
der Kühleigenschaft ist zu bevorzugen, dass die Zielobjekteinheit 71 aus
einem Metall mit hoher thermischer Leitfähigkeit gefertigt
wird. Die Zielobjekteinheit 71 kann jedoch aus einem Material mit
niedriger thermischer Leitfähigkeit oder einem Material
mit einer thermischen Leitfähigkeit gefertigt werden, welche
niedriger als diejenige der Welle 44 ist, um die Abnahme
der Detektierungsgenauigkeit einer Drehstellung zu begrenzen. Das
bedeutet, das Material der Zielobjekteinheit 61 kann abhängig
davon bestimmt werden, was die höhere Priorität
besitzt, die Verbesserung der Kühleigenschaft oder die Verbesserung
der Detektierungsgenauigkeit einer Drehstellung.In addition, the target object unit is the target object unit 71 and the wave 44 made of metal (preferably of a metal with high thermal conductivity). This allows the heat of the rotor 4 to the page of the target object 71 over the wave 44 be directed. This can be the cooling property of the rotor 4 improve. From the viewpoint of improving the cooling property, it is preferable that the target object unit 71 is made of a metal with high thermal conductivity. The target object unit 71 however, it may be made of a material having a low thermal conductivity or a material having a thermal conductivity lower than that of the shaft 44 is to limit the decrease in the detection accuracy of a rotational position. This means the material of the target object entity 61 may be determined depending on what has the higher priority, the improvement of the cooling property or the improvement of the detection accuracy of a rotational position.
Wie
oben beschrieben ist in dem Generator 100 nach der vorliegenden
Ausführungsform das isolierende Teil 73 aus einem
elektrische isolierenden Material gefertigt und ist zwischen der
zu detektierenden Zielobjekteinheit 71 des Drehstellungsfühlers 7 und
dem hinteren Schleifring 48 angeordnet. Selbst wenn daher
leitfähiges Material, beispielsweise Salz und Bürstenpulver
sich zwischen dem hinteren Schleifring 48 und der Zielobjekteinheit 71 ablagert, welche
eine Potentialdifferenz haben, dann entsteht kein Kurzschluss und
daher wird keine magnetische Kraft aufgrund des Kurzschlusses erzeugt.
Dies kann eine Verminderung der Detektierungsgenauigkeit der Drehstellung
verhindern. Da zusätzlich ein Abstand für einen
Kriechstrompfad von dem hinteren Schleifring 48 nicht sichergestellt
werden muss, kann die Länge der Welle einschließlich
der Zielobjekteinheit 71 (die Länge in Längsrichtung
der Welle 44) verkürzt werden.As described above, in the generator 100 according to the present embodiment, the insulating part 73 made of an electrical insulating material and is between the target object unit to be detected 71 of the rotary position sensor 7 and the rear slip ring 48 arranged. Even if therefore conductive material, such as salt and brush powder, between the rear slip ring 48 and the target object unit 71 deposits, which have a potential difference, then no short circuit occurs and therefore no magnetic force is generated due to the short circuit. This can prevent a reduction in the detection accuracy of the rotational position. In addition, there is a clearance for a leakage current path from the rear slip ring 48 can not be guaranteed, the length of the shaft including the target object unit 71 (the length in the longitudinal direction of the shaft 44 ) be shortened.
Da
weiterhin die Länge der Welle des Rotors 4 nicht
groß gewählt werden muss, um eine hohe Genauigkeit
der Detektierung der Drehstellung sicherzustellen, kann eine Erhöhung
der Baugröße des Generators 100 verhindert
werden und ein Einbau des Generators 100 in einen kleineren
Motorraum wird erleichtert. Wenn weiterhin leitfähige Substanzen, beispielsweise
Staub von der Bürstenabnützung, sich ablagern
und sich ein Kurzschluss entwickelt, dann nimmt der Strom der Feldwicklung 41 ab
und Strom kann von einem inneren Ring eines Lagers, der sich zusammen
mit der Welle 44 dreht, zu einem Außenring des
Lagers, welches ein feststehender Ring ist, über die Lagerkugein
fließen. Folglich nimmt die Ausgangsleistungsqualität
des Generators 100 ab. Hierdurch wird abnormales Geräusch
aufgrund elektrolytischer Korrosion in dem Lager beim Umlauf erzeugt.
Bei dem Generator 100 nach der vorliegenden Ausführungsform
können jedoch, da der Kurzschluss aufgrund der Ablagerung
der leitfähigen Substanzen, beispielsweise Staub von der
Bürstenabnützung, nicht erzeugt wird, die oben
beschriebenen Probleme daran gehindert werden, aufzutreten.Because continue the length of the shaft of the rotor 4 can not be chosen large, to ensure a high accuracy of the detection of the rotational position, can increase the size of the generator 100 be prevented and an installation of the generator 100 in a smaller engine compartment is facilitated. Further, when conductive substances, such as dust from the brush wear, deposit and a short circuit develops, the current of the field winding decreases 41 off and electricity can come from an inner ring of a bearing, which is together with the shaft 44 turns, to an outer ring of the bearing, which is a fixed ring, over which Lagerkugein flow. Consequently, the output power quality of the generator decreases 100 from. This produces abnormal noise due to electrolytic corrosion in the bearing during circulation. At the generator 100 however, according to the present embodiment, since the short circuit is not generated due to the deposition of the conductive substances, for example, dust from the brush wear, the problems described above can be prevented from occurring.
Da
weiterhin das isolierende Teil 73 an der Welle 44 mit
Presssitz befestigt ist, entsteht kein Spalt zwischen dem isolierenden
Teil 73 und der Welle 44, wodurch ein Isolationszustand
durch das isolierende Teil 73 sichergestellt wird. Nachdem
das isolierende Teil 73 aus einem elastischen Körper
gebildet ist, kann die Toleranz in Längsrichtung der Welle
vernachlässigt werden. Wenn Metall oder keramischer Werkstoff
in das isolierende Teil 73 eingemischt wird, kann die thermische
Leitfähigkeit des isolierenden Teils 73 erhöht
werden und die Genauigkeit der Detektierung einer Drehstellung und
die Kühlungseigenschaft der Welle 44 können
erhöht werden.Because the insulating part continues 73 on the shaft 44 is fixed with interference fit, no gap is formed between the insulating part 73 and the wave 44 , whereby a state of isolation by the insulating part 73 is ensured. After the insulating part 73 is formed of an elastic body, the tolerance in the longitudinal direction of the shaft can be neglected. If metal or ceramic material in the insulating part 73 is mixed, the thermal conductivity of the insulating part 73 be increased and the accuracy of the detection of a rotational position and the cooling property of the shaft 44 can be increased.
In
der oben beschriebenen Ausführungsform ist das ganze isolierende
Teil 73 aus einem Plastikkörper gebildet. Das
isolierende Teil kann jedoch durch Kombination einer aus einem unelastischen Körper
hergestellten Komponente und einer aus einem elastischen Körper
gebildeten Komponente gebildet sein. 6 ist eine
Abbildung, welche eine Modifikation des unelastischen Körpers
zeigt. Der unelastische Körper, welcher in 6 gezeigt
ist, besteht aus einer Komponente 73A, welche aus einem
unelastischen Teil hergestellt ist, und einer Komponente 73B,
welche aus einem elastischen Körper hergestellt ist. Die
Komponente 73A enthält einen Flansch mit einem
großen Durchmesser. Da jedoch die Komponente 73A aus
einem unelastischen Körper gebildet ist, kann die Komponente 73A in
ihrer Festigkeit so ausgebildet werden, dass sie in geeigneter Weise der
Zentrifugalkraft widersteht, welche beim Umlauf erzeugt wird. Andererseits
enthält die Komponente 73B einen Bereich, der
mit der Welle 44 in Kontakt steht. Da jedoch die Komponente 73B aus
einem elastischen Körper gebildet ist, kann die Erzeugung eines
Zwischenraums zwischen den einander kontaktierenden Bereichen verhindert
werden.In the embodiment described above, the whole insulating part 73 formed from a plastic body. However, the insulating member may be formed by combining a component made of an inelastic body and a component formed of an elastic body. 6 Fig. 13 is a diagram showing a modification of the inelastic body. The inelastic body, which in 6 is shown consists of a component 73A , which is made of an inelastic part, and a component 73B which is made of an elastic body. The component 73A contains a flange with a large diameter. However, because the component 73A Made from an inelastic body, the component can 73A be formed in their strength so as to suitably withstand the centrifugal force generated in the circulation. On the other hand, the component contains 73B an area with the shaft 44 in contact. However, because the component 73B is formed of an elastic body, the generation of a gap between the contacting areas can be prevented.
7 ist
eine Abbildung, welche den Gesamtaufbau eines Generators für
ein Fahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform
darstellt. In 7 sind dieselben Teile wie in 1 auch
mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Die Rückansicht des Generators
der zweiten Ausführungsform ist dieselbe, wie diejenige
des Generators 100, welche in 2 gezeigt
ist. 8 ist eine Schnittansicht der Bürsteneinheit 6 und
eines Drehstellungsfühlers 7'. In 8 sind
dieselben Teile wie in 3 mit denselben Bezugszahlen
bezeichnet. 7 FIG. 13 is a diagram illustrating the overall structure of a vehicle generator according to a second embodiment. In 7 are the same parts as in 1 also denoted by the same reference numbers. The rear view of the generator of the second embodiment is the same as that of the generator 100 , what a 2 is shown. 8th is a sectional view of the brush unit 6 and a rotary position sensor 7 ' , In 8th are the same parts as in 3 denoted by the same reference numerals.
Die
zu detektierende Zielobjekteinheit 71' ist in ein Ende
der Welle 44 (ein Ende auf der Seite der Schleifringe 47 und 48)
eingepresst und an diesem Ende befestigt. Das Detektierungsteil 72 ist
an einem Teil der Steuereinheit 5 befestigt und ist gegenüber der
zu detektierenden Zielobjekteinheit 71' angeordnet. Das
Detektierungsteil 72' detektiert die Drehstellung einer
Fläche der zu detektierenden, scheibenartigen Zielobjekteinheit 71',
welche in der Nachbarschaft des Umfangs der Zielobjekteinheit 71' gelegen ist.
Vielerlei spezifische Verfahren können für die
Detektierung in Betracht gezogen werden. Ein Beispiel besteht darin,
dass eine magnetische Substanz in der Nachbarschaft des Umfangs
der Zielobjekteinheit 71' angeordnet wird und die Drehstellung
der magnetischen Substanz durch eine Spule detektiert wird, die
in dem Detektierungsteil 72' vorgesehen ist. Ein anderes
Beispiel besteht darin, dass ein Magnet in der Nachbarschaft des
Umfangs der Zielobjekteinheit 71' angeordnet wird, und
die Drehstellung des Magneten wird durch ein Hallelement detektiert,
das in dem Detektierungsteil 72' vorgesehen ist. Alternativ kann
ein optisches Detektierungsverfahren, beispielsweise ein Verfahren
angewendet werden, welches einen optischen Fühler verwendet.The target object unit to be detected 71 ' is in an end of the wave 44 (one end on the side of slip rings 47 and 48 ) and fixed at this end. The detection part 72 is at a part of the control unit 5 attached and is opposite to the target object unit to be detected 71 ' arranged. The detection part 72 ' detects the rotational position of a surface of the disk-like target object unit to be detected 71 ' which is in the vicinity of the scope of the target object entity 71 ' is located. Many specific procedures may be considered for detection. An example is that a magnetic substance is in the vicinity of the periphery of the target object unit 71 ' is arranged and the rotational position of the magnetic substance is detected by a coil in the detection part 72 ' is provided. Another example is that a magnet is in the vicinity of the periphery of the target object unit 71 ' is arranged, and the rotational position of the magnet is detected by a Hall element, which in the detection part 72 ' is provided. Alternatively, an optical detection method such as a method using an optical probe may be used.
9 ist
eine Schnittansicht mit einer Schnittrichtung längs der
Linie V-V von 8. Wie in den 8 und 9 dargestellt,
ist die zu detektierende Zielobjekteinheit 71' in solcher
Weise ausgebildet, dass der Permanentmagnet 71a' und ein
metallischer Bereich 71b', welche auf der Seite der Zielobjekteinheit 71' angeordnet
sind, unter Ver wendung eines Kunstharzes 71c vereinigt
sind. Die Zielobjekteinheit 71' ist in solcher Weise befestigt,
dass der metallische Bereich 71b' in einen metallischen
Abschnitt 44a eingepresst ist, welcher sich auf der Seite der
Welle befindet und ein Ende der Welle 44 bildet. Der Permanentmagnet 71a' hat
eine Richtung der Polarisation der magnetischen Pole NS längs
der Oberfläche des Magneten. Das Detektierungsteil 72 enthält
zwei Hallelemente 72a und 72b, welche in der Nachbarschaft
des Umfangs des Permanentmagneten 71a' in einem Zustand
angeordnet sind, in welchem die Linie, welche die Mitte des metallischen
Abschnitts 71b' mit dem Hallelement 72a verbindet,
und die Linie, welche die Mitte des metallischen Abschnitts 71b' mit
dem Hallelement 72b verbindet, einen Winkel von 90° bilden.
Basierend auf den Ausgängen der Hallelemente 72a und 72b kann
eine Drehstellung des Permanentmagneten 71a', d. h., eine
Drehstellung des Rotors 4, an welchem der Permanentmagnet 71a' über
das Harz 71c und den metallischen Abschnitt 71b' befestigt
ist, detektiert werden. 9 is a sectional view with a cutting direction along the line VV of 8th , As in the 8th and 9 is the target object unit to be detected 71 ' formed in such a way that the permanent magnet 71a ' and a metallic area 71b ' which are on the side of the target object unit 71 ' are arranged under Ver use of a synthetic resin 71c united. The target object unit 71 ' is attached in such a way that the metallic area 71b ' in a metallic section 44a is pressed, which is located on the side of the shaft and one end of the shaft 44 forms. The permanent magnet 71a ' has a direction of polarization of the magnetic poles NS along the surface of the magnet. The detection part 72 contains two Hall elements 72a and 72b which is in the vicinity of the circumference of the permanent magnet 71a ' are arranged in a state in which the line, which is the center of the metallic portion 71b ' with the Hall element 72a connects, and the line, which is the middle of the metallic section 71b ' with the Hall element 72b connects, forming an angle of 90 °. Based on the outputs of the Hall elements 72a and 72b can be a rotational position of the permanent magnet 71a ' , ie, a rotational position of the rotor 4 at which the permanent magnet 71a ' over the resin 71c and the metallic section 71b ' is fixed, to be detected.
In
der vorliegenden Ausführungsform hat der metallische Abschnitt 71b eine
konvexe Form und erstreckt sich zu der Welle 44 (insbesondere
eine säulenartige Form). Der metallische Abschnitt 44a hat eine
konkave Form mit einem Innendurchmesser, der etwas größer
ist als der Außendurchmesser der konvexen Form des metallischen
Abschnitts 71b', so dass der metallische Abschnitt 44a dem
metallischen Abschnitt 71b' angepasst ist. Der metallische
Abschnitt 71b' steht etwas über die Endfläche
des Permanentmagneten 71a' vor.In the present embodiment, the metallic portion has 71b a convex shape and extends to the shaft 44 (especially a columnar shape). The metallic section 44a has a concave shape with an inner diameter that is slightly larger than the outer diameter of the convex shape of the metallic portion 71b ' so that the metallic section 44a the metallic section 71b ' is adjusted. The metallic section 71b ' is something about the end face of the permanent magnet 71a ' in front.
Weiterhin
haben der metallische Abschnitt 71b' und der metallische
Abschnitt 44a relativ zueinander im Wesentlichen gleiche
lineare Ausdehnungskoeffizienten (vorzugsweise gleich groß),
wodurch eine Spannungskonzentration aufgrund von zu losem oder zu
strengem Sitz verhindert wird, welche durch einen Unterschied im
Grad der Ausdehnung verursacht wird, wenn die Temperatur ansteigt.
Der metallische Abschnitt 71b' und der metallische Abschnitt 44a sind
aus Metallen gefertigt, deren Ionisationstendenzen nahe beieinander
liegen (oder deren Ionisationstendenzen gleich sind). Dies verhindert eine
Korrosion aufgrund des Unterschieds zwischen den Ionisationstendenzen
daran, aufzutreten oder fortzuschreiten.Furthermore, the metallic section 71b ' and the metallic section 44a substantially equal coefficients of linear expansion (preferably equal to each other) relative to each other, thereby preventing stress concentration due to too loose or too tight seating caused by a difference in the degree of expansion as the temperature increases. The metallic section 71b ' and the metallic section 44a are made of metals whose ionization tendencies are close to each other (or whose ionization tendencies are the same). This prevents corrosion due to the difference between the ionization tendencies from occurring or progressing.
Zusätzlich
sind Nuten in der Außenfläche des metallischen
Abschnitts 71b' gebildet, welches in den metallischen Abschnitt 44a hineinpasst.
Gemäß einem Beispiel sind die Nuten (zur Bildung
von Unregelmäßigkeiten) in der Axialrichtung an
der gesamten Außenfläche gebildet, um einen Rändelung
zu bilden. Ein anderes Beispiel besteht darin, dass ringförmige
Nuten in der Richtung senkrecht zu der Axialrichtung gebildet sind.
Ein weiteres Beispiel besteht darin, dass eine Spiralnut oder mehrere
Spiralnuten ausgebildet sind bzw. werden. Demzufolge kann die äußere
Fläche (insbesondere die Scheitelbereicht zwischen den
Nuten) des metallischen Abschnitts 71b' leicht deformiert
werden, wenn der metallische Abschnitt 71b' in den metallischen
Abschnitt 44a eingepresst wird. Hierdurch kann die Last,
welche auf die Welle 44 einwirkt, reduziert werden, wenn
der metallische Bereich 71b in den metallischen Bereich 44a eingepresst
wird.In addition, grooves are in the outer surface of the metallic portion 71b ' formed into the metallic section 44a fits. According to one example, the grooves (for forming irregularities) are formed in the axial direction on the entire outer surface to form a knurling. Another example is that annular grooves are formed in the direction perpendicular to the axial direction. Another example is that one or more spiral grooves are formed. As a result, the outer surface (in particular, the vertex portion between the grooves) of the metallic portion 71b ' easily deformed when the metallic section 71b ' in the metallic section 44a is pressed. This allows the load, which is on the shaft 44 acts, be reduced when the metallic area 71b in the metallic area 44a is pressed.
Die
Zielobjekteinheit 71' des Drehstellungsfühlers 7',
wie er oben beschrieben wurde, wird an einem Ende der Welle 44 befestigt,
nachdem die Bürsteneinheit 6 eingebaut ist, d.
h., in einem Zustand, in welchem die Schleifringe 47 und 48 von
dem Abdeckteil 250 umgeben sind. Hierdurch kann die Zielobjekteinheit 71',
welche größer ist als der Öffnungsbereich 262,
leicht montiert werden.The target object unit 71 ' of the rotary position sensor 7 ' as described above will be at one end of the shaft 44 attached after the brush unit 6 is installed, ie, in a state in which the slip rings 47 and 48 from the cover part 250 are surrounded. This allows the target object entity 71 ' which is larger than the opening area 262 , easy to install.
Wie
oben beschrieben ist bei einem Generator gemäß der
vorliegenden Ausführungsform der metallische Abschnitt 71b' in
den metallischen Abschnitt 44a' eingepresst. Hierdurch
kann die Zielobjekteinheit 71' zuverlässig ohne
Komponenten wie Schrauben befestigt werden. Außerdem kann
die Position der Zielobjekteinheit 71' in der Axialrichtung und
in der Umfangsrichtung justiert werden, wenn der metallische Abschnitt 71b' in
den metallischen Abschnitt 44a eingepresst und daran befestigt
wird. Hierdurch kann die Genauigkeit der Detektierung der Drehstellung
verbessert werden. Da ein zusätzlicher Vorgang für
die Justierung nicht notwendig ist, können die Herstellungskosten
herabgesetzt werden. Weiterhin werden der Permanentmagnet 71a' und der
metallische Abschnitt 71b', welche auf der Seite der Zielobjekteinheit 71' positioniert
sind, unter Verwendung des Kunstharzes 71c vereinigt. Hierdurch können
die Herstellungskosten aufgrund der Verminderung der Bauteilezahl
im Vergleich zu dem Falle, reduziert werden, in welchem der Permanentmagnet 71a' und
der metallische Ab schnitt 71b' gesondert zusammengebaut
werden. Zusätzlich kann der Permanentmagnet 71a' zuverlässig
mit dauerhafter Haltekraft gehalten werden, selbst wenn die Drehung
mit hoher Drehzahl erfolgt.As described above, in a generator according to the present embodiment, the metallic portion 71b ' in the metallic section 44a ' pressed. This allows the target object entity 71 ' be securely fastened without components such as screws. In addition, the position of the target object unit 71 ' be adjusted in the axial direction and in the circumferential direction when the metallic portion 71b ' in the metallic section 44a pressed in and attached to it. As a result, the accuracy of the detection of the rotational position can be improved. Since an additional process for the adjustment is not necessary, the manufacturing cost can be reduced. Furthermore, the permanent magnet 71a ' and the metallic section 71b ' which are on the side of the target object unit 71 ' are positioned using the resin 71c united. As a result, the manufacturing cost due to the reduction in the number of components compared to the case can be reduced, in which the permanent magnet 71a ' and the metallic section 71b ' be assembled separately. In addition, the permanent magnet 71a ' be held reliably with a permanent holding force, even if the rotation is at high speed.
Weiter
hat der metallische Abschnitt 71b' eine konvexe Form und
der metallische Abschnitt 44a hat eine konkave Form. Aus
diesem Grunde kann der metallische Abschnitt 71b' in den
metallischen Abschnitt 44a der Welle 44 eingepasst
werden, was die Länge der Welle verkürzt, wenn
die Zielobjekteinheit 71' angebaut ist.Next has the metallic section 71b ' a convex shape and the metallic portion 44a has a concave shape. For this reason, the metallic section 71b ' in the metallic section 44a the wave 44 be fitted, which shortens the length of the shaft when the target object unit 71 ' is grown.
Des
Ferneren ragt der metallische Abschnitt 71b' leicht von
der Endfläche oder Stirnfläche des Permanentmagneten 71a' vor.
Wenn daher die Zielobjekteinheit 71' in die Welle 44 eingepresst
wird, kann die Zielobjekteinheit 71' durch Druck auf ein Ende
des metallischen Abschnitts 71b' eingesetzt werden. Dies
vermindert die Beanspruchung, welche auf den Permanentmagneten 71a' und
das Kunstharz 71c einwirkt.The more distant is the metallic section 71b ' slightly from the end face or end face of the permanent magnet 71a ' in front. Therefore, if the target object unit 71 ' into the wave 44 is pressed, the target object unit 71 ' by pressure on one end of the metallic section 71b ' be used. This reduces the stress on the permanent magnet 71a ' and the resin 71c acts.
In
der oben beschriebenen Ausführungsform hat der metallische
Abschnitt 71b' eine konvexe Form und der metallische Abschnitt 44a hat
eine konkave Form. Der metallische Abschnitt 71b' wird
in den metallischen Abschnitt 44a passend eingesetzt. Der
metallische Abschnitt 21b' kann jedoch eine konkave Form
haben und der metallische Abschnitt 44a kann eine konvexe
Form besitzen.In the embodiment described above, the metallic portion has 71b ' a convex shape and the metallic portion 44a has a concave shape. The metallic section 71b ' gets into the metallic section 44a used appropriately. The metallic section 21b ' however, may have a concave shape and the metallic portion 44a can have a convex shape.
10 ist
eine Abbildung, welche eine Modifikation der zu detektierenden Zielobjekteinheit
zeigt. Eine zu detektierende Zielobjekteinheit 171 gemäß 10 ist
in solcher Weise ausgebildet, dass ein Permanentmagnet 71a und
ein metallischer Abschnitt 171b, welche auf der Seite der
Zielobjekteinheit 171 gelegen sind, unter Verwendung eines Kunstharzes 171c vereinigt
sind. Obwohl diese grundsätzliche Konstruktion dieselbe
ist wie diejenige der zu detektierenden Zielobjekteinheit 71',
sind die folgenden Strukturen von denjenigen der Zielobjekteinheit 71' verschieden.
Das heißt, in den Konstruktionen nach 10 hat
der metallische Abschnitt 171b eine konkave Form, welche
passend auf einen metallischen Abschnitt 144a aufgesetzt
ist, der eine konvexe Gestalt hat, die erzeugt ist, indem der metallische
Abschnitt der Welle 44 vorstehend ausgebildet ist. In den
Konstruktionen nach 10 ragt der metallische Ab schnitt 171b nicht
von der Stirnfläche des Permanentmagneten 171a vor.
Jedoch wie in dem Falle der zu detektierenden Zielobjekteinheit 71 kann
der metallische Abschnitt 171b so ausgebildet werden, dass
er eine konvexe Gestalt hat und von der Stirnfläche des
Permanentmagneten 171a vorsteht. Ränderlungen,
kreisförmige Nuten oder Spiralnuten können in
der Außenfläche des metallischen Abschnitts 144a ausgebildet
sein. 10 FIG. 13 is an illustration showing a modification of the target object unit to be detected. A target object unit to be detected 171 according to 10 is formed in such a way that a permanent magnet 71a and a metallic section 171b which are on the side of the target object unit 171 are located, using a synthetic resin 171c united. Although this basic construction is the same as that of the target object unit to be detected 71 ' , the following structures are those of the target object entity 71 ' different. That is, in the constructions after 10 has the metallic section 171b a concave shape, which fits on a metallic section 144a is attached, which has a convex shape, which is generated by the metallic portion of the shaft 44 is formed above. In the constructions after 10 The metallic section protrudes 171b not from the end face of the permanent magnet 171a in front. However, as in the case of the target object unit to be detected 71 can the metallic section 171b be formed so that it has a convex shape and from the end face of the permanent magnet 171a protrudes. Ranges, circular grooves or spiral grooves may be in the outer surface of the metallic portion 144a be educated.
Im
Zusammenhang mit der obigen Ausführungsform ist ein Fahrzeuggenerator
beschrieben, welcher eine Leistungserzeugung vornimmt. Die vorliegende
Erfindung kann jedoch auch auf einen Motorgenerator angewendet werden,
bei welchem ein Stator ein umlaufendes Magnetfeld zum Antrieb eines
Rotors erzeugt. Nachfolgend seien Aspekte der oben beschriebenen
Ausführungsformen zusammengefasst.in the
In connection with the above embodiment is a vehicle generator
described, which performs a power generation. The present
However, the invention can also be applied to a motor generator.
in which a stator is a rotating magnetic field for driving a
Rotor generated. Below are aspects of the above
Embodiments summarized.
Die
rotierende elektrische Vorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der
ersten Ausführungsform enthält einen Rotor mit
einer Welle, welche ein Paar von Schleifringen aufweist, die elektrisch
mit einer Feldwicklung verbunden sind, ferner eine Bürsteneinheit mit
einem Paar von Bürsten, welche gleitenden Kontakt mit den
Schleifringen haben, mit einem Bürstenhalter, welcher Gehäuse
aufweist, in welchen Bürsten untergebracht sind und mit
einem Abdeckteil, welches den Bürstenhalter und die Schleifringe überdeckt,
ferner eine Zielobjekteinheit, deren Drehstellung detektiert wird
und die an einem Ende der Welle befestigt ist, weiter einen Detektor,
welcher die Drehstellung der Zielobjekteinheit detektiert, und ein
isolierendes Teil, welches aus einem isolierenden Material hergestellt
ist und zwischen der Zielobjekteinheit und den Schleifringen angeordnet
ist.The
rotating electrical device for a vehicle according to the
first embodiment includes a rotor with
a shaft having a pair of slip rings electrically
are connected to a field winding, further comprising a brush unit with
a pair of brushes which make sliding contact with the
Slip rings have, with a brush holder, which housing
has, in which brushes are housed and with
a cover member covering the brush holder and the slip rings,
Further, a target object unit whose rotational position is detected
and which is attached to one end of the shaft, further a detector,
which detects the rotational position of the target object unit, and a
insulating part, which is made of an insulating material
is located between the target object unit and the slip rings
is.
Demzufolge
wird, selbst wenn leitfähiges Material, beispielsweise
Salz und Bürstenpulver, zwischen dem hinteren Schleifring
und der Zielobjekteinheit abgelagert werden, welche eine Potentialdifferenz
haben, ein Kurzschluss nicht erzeugt und es entsteht keine magnetische
Kraft aufgrund des Kurzschlusses. Dies kann verhindern, dass die
Detektierungsgenauigkeit eine Drehstellung abnimmt. Da zusätzlich
eine Länge eines Kriechstroms von dem Schleifring nicht
erforderlich ist, kann die Länge der Welle zusammen mit
der Zielobjekteinheit verringert werden. Da weiterhin die Länge
der Welle des Rotors nicht groß sein muss, um eine hohe
Genauigkeit der Detektierung der Drehstellung sicherzustellen, kann eine
Zunahme der Baugröße der rotierenden elektrischen
Vorrichtung verhindert werden und ein Einbau der rotierenden elektrischen
Maschine in einen kleineren Motorraum wird erleichtert. Wenn weiterhin leitfähige
Substanzen, beispielsweise Staub von der Bürstenabnützung,
abgelagert werden und sich der Kurzschluss entwickelt, nimmt der
Strom der Feldwicklung ab und es kann ein Strom von einem Lagerinnenring,
welcher sich zusammen mit der Welle dreht zu einem Lageraußenring,
welches ein feststehender Ring ist, über die Lagerkugeln
zustande kommen. Folglich nimmt die Ausgangsleistungsqualität der
rotierenden elektrischen Vorrichtung ab. Hierdurch wird aufgrund
der elektrolytischen Korrosion in dem Lager beim Umlauf ein abnormes
Geräusch erzeugt.As a result,
is, even if conductive material, for example
Salt and brush powder, between the rear slip ring
and the target object unit are deposited, which is a potential difference
have not generated a short circuit and there is no magnetic
Force due to the short circuit. This can prevent the
Detection accuracy decreases a rotational position. In addition
a length of a leakage current from the slip ring is not
is required, the length of the shaft along with
the target object unit can be reduced. Because the length continues
The shaft of the rotor does not have to be large to a high
Can ensure accuracy of detection of the rotational position, a
Increase in the size of the rotating electrical
Device can be prevented and an installation of the rotating electrical
Machine in a smaller engine compartment is facilitated. If still conductive
Substances, for example dust from the brush wear,
be deposited and the short circuit develops, takes the
Current from the field winding and there may be a current from a bearing inner ring,
which rotates together with the shaft to a bearing outer ring,
which is a fixed ring, over the bearing balls
come about. Consequently, the output power quality of the
rotating electrical device. This is due to
Electrolytic corrosion in the bearing when circulating an abnormal
Noise generated.
Bei
der rotierenden elektrischen Vorrichtung gemäß der
vorliegenden Ausführungsform jedoch wird, da der Kurschluss
aufgrund der Ablagerung der leitfähigen Substanzen, beispielsweise
Staub von der Bürstenabnutzung nicht erzeugt wird, verhindert, dass
die oben beschriebenen Probleme auftreten.at
the rotary electrical device according to the
However, in the present embodiment, since the short circuit
due to the deposition of the conductive substances, for example
Dust from the brush wear is not generated, prevents
the problems described above occur.
Das
isolierende Teil ist vorzugsweise an der Welle durch Presspassung
befestigt. Folglich entsteht kein Zwischenraum zwischen dem resultierenden
Teil und der Welle, wodurch ein isolierender Zustand durch das isolierende
Teil sichergestellt ist. Das isolierende Teil ist vorzugsweise aus
einem elastischen Körper gebildet. Folglich kann die Toleranz
in der Längsrichtung der Welle beseitigt werden.The
insulating part is preferably on the shaft by press fitting
attached. Consequently, there is no gap between the resulting
Part and the shaft, creating an insulating state through the insulating
Part is ensured. The insulating part is preferably made
an elastic body formed. Consequently, the tolerance can
be eliminated in the longitudinal direction of the shaft.
Das
isolierende Teil wird Vorzugsweise aus einer Kombination eines nicht
elastischen Körpers und eines elastischen Körpers
gebildet. Folglich kann das isolierende Teil daran gehindert werden,
sich zu deformieren, indem der nicht elastische Körper
als Teil des isolierenden Bauteils verwendet wird, wenn große
Zentrifugalkräfte wirken. Die Erzeugung eines Zwischenraums
zwischen dem isolierenden Teil und der Welle kann verhindert werden,
indem das elastische Teil als der die Welle kontaktierende Bestandteil verwendet
wird.The
Insulating part is preferably made from a combination of not
elastic body and an elastic body
educated. Consequently, the insulating part can be prevented from
to deform by the non-elastic body
used as part of the insulating component when large
Centrifugal forces act. The creation of a gap
between the insulating part and the shaft can be prevented
by using the elastic member as the shaft-contacting member
becomes.
Metall
oder keramische Werkstoffe wird bzw. werden vorzugsweise in das
isolierende Teil eingemischt. Folglich kann die thermische Leitfähigkeit
des isolierenden Teil verbessert werden und die Detektierungsgenauigkeit
einer Drehstellung sowie die Kühleigenschaft der Welle
können verbessert werden.metal
or ceramic materials is or are preferably in the
insulating part mixed. Consequently, the thermal conductivity
the insulating part can be improved and the detection accuracy
a rotational position and the cooling property of the shaft
can be improved.
Die
rotierende elektrische Vorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der
zweiten Ausführungsform umfasst einen Rotor mit einer Rotorwelle,
welche ein Paar von Schleifringen auffasst, die elektrisch mit einer
Feldwicklung verbunden sind, mit einer Bürsteneinheit,
welche ein Paar von Bürsten aufweist, die in gleitendem
Kontakt mit den Schleifringen stehen, mit einem Bürstenhalter,
welcher Gehäuse aufweist, in welchen die Bürsten
Aufnahme finden, und mit einem Abdeckungsteil, welches den Bürstenhalter
und die Schleifringe abdeckt, weiter eine Zielobjekteinheit, deren
Drehstellung detektiert wird und die an einem Ende der Welle befestigt
ist, sowie einen Detektor, welcher die Drehstellung der Zielobjekteinheit
detektiert. Die Zielobjekteinheit ist in solcher Weise ausgebildet,
dass ein Permanentmagnet und ein erstes metallisches Teil durch
Kunstharz vereinigt sind, und die Zielobjekteinheit ist in solcher
Weise befestigt, dass das erste metallische Teil in ein zweites
metallisches Teil eingepresst ist, welches ein Ende der Welle ist.The
rotating electrical device for a vehicle according to the
second embodiment comprises a rotor with a rotor shaft,
which a pair of slip rings, which electrically with a
Field winding are connected, with a brush unit,
which has a pair of brushes in sliding
Contact with the slip rings stand, with a brush holder,
which housing, in which the brushes
Accommodate, and with a cover part, which is the brush holder
and covering the slip rings, further a target object unit whose
Rotary position is detected and attached to one end of the shaft
and a detector which determines the rotational position of the target object unit
detected. The target object unit is designed in such a way
that a permanent magnet and a first metallic part through
Synthetic resin are united, and the target object unit is in such
Way fastened that the first metallic part into a second
metallic part is pressed, which is an end of the shaft.
Das
erste metallische Teil wird also in das zweite metallische Teil
eingepresst. Dadurch kann die Zielobjekteinheit zuverlässig
befestigt werden, ohne dass Komponenten, beispielsweise Schrauben, verwendet
werden. Weiterhin kann die Position der Zielobjekteinheit in der
Axialrichtung und in der Umfangsrichtung justiert werden, wenn das
erste metallische Teil in das zweite metallische Teil eingepresst und
an diesem befestigt wird. Hierdurch kann die Genauigkeit der Detektierung
der Drehstellung verbessert werden. Da ein zusätzlicher
Vorgang für die Justierung nicht erforderlich ist, können
die Herstellungskosten vermindert werden. Weiter werden der Permanentmagnet
und das erste metallische Teil unter Verwendung eines Kunstharzes
vereinigt. Hierdurch können die Herstellungskosten aufgrund
der Verminderung der Zahl der Bauteile im Vergleich zu dem Falle
reduziert werden, in welchem der Permanentmagnet und das erste metallische
Teil jeweils gesondert eingebaut werden. Zusätzlich kann
der Perma nentmagnet zuverlässig mit dauerhafter Haltekraft gehalten
werden, selbst wenn der Umlauf mit hoher Drehzahl erfolgt.The first metallic part is thus pressed into the second metallic part. Thereby, the target object unit can be reliably fixed without using components such as screws. Further, the position of the target object unit in the axial direction and the circumferential direction can be adjusted when the first metallic part is press-fitted and fixed to the second metallic part. As a result, the accuracy of the detection of the rotational position can be improved. Since an additional process for the adjustment is not required, the manufacturing cost can be reduced. Further, the permanent magnet and the first metallic part are combined using a synthetic resin. hereby For example, the manufacturing cost can be reduced due to the reduction in the number of components as compared with the case where the permanent magnet and the first metallic part are respectively installed separately. In addition, the permanent magnet can be reliably held with permanent holding force even when the revolution is at high speed.
Das
erste metallische Teil hat vorzugsweise konvexe Form und das zweite
metallische Teil hat konkave Form, so dass es mit dem ersten metallischen
Teil passend zusammengefügt werden kann. Folglich kann
das erste metallische Teil in das zweite metallische Teil der Welle
hineinreichen, was die Länge der Welle verkürzt,
wenn die Zielobjekteinheit befestigt ist.The
first metallic part has preferably convex shape and the second
metallic part has concave shape, making it with the first metallic
Part can be fit together. Consequently, can
the first metallic part in the second metallic part of the shaft
extend what shortens the length of the shaft,
when the target object unit is attached.
Der
erste metallische Abschnitt ragt vorzugsweise von einer Stirnfläche
des Permanentmagneten vor. Wenn folglich die Zielobjekteinheit in
die Rotorwelle eingepresst wird, kann das Einsetzen der Zielobjekteinheit
durch Drücken gegen ein Ende des ersten metallischen Abschnitts
erfolgen. Dies vermindert die Beanspruchung, welche auf den Permanentmagneten
und das Kunstharz wirkt.Of the
first metallic portion preferably protrudes from an end face
of the permanent magnet. Thus, when the target object unit is in
the rotor shaft is pressed, the insertion of the target object unit
by pressing against one end of the first metallic section
respectively. This reduces the stress on the permanent magnet
and the resin works.
Der
erste metallische Abschnitt und der zweite metallische Abschnitt
haben vorzugsweise Koeffizienten der linearen Ausdehnung, welche
im Wesentlichen zueinander gleich sind. Folglich wird eine Spannungskonzentration
aufgrund eines losen Sitzes oder eines zu strengen Sitzes verhindert,
welche durch einen Unterschied in dem Grad der Ausdehnung verursacht
wird, wenn die Temperatur ansteigt.Of the
first metallic section and the second metallic section
preferably have coefficients of linear expansion which
are substantially equal to each other. As a result, a stress concentration becomes
due to a loose fit or too tight a seat,
which is caused by a difference in the degree of expansion
becomes when the temperature rises.
Der
erste metallische Abschnitt und der zweite metallische Abschnitt
sind vorzugsweise aus Metallen gebildet, deren Ionisationstendenzen
nahe beieinander liegen. Folglich wird eine Korrosion aufgrund des
Unterschieds zwischen den Ionisationstendenzen daran gehindert aufzutreten
und fortzuschreiten.Of the
first metallic section and the second metallic section
are preferably formed of metals whose ionization tendencies
lie close to each other. Consequently, corrosion due to the
Difference between the Ionisationstendenzen prevented from occurring occur
and progress.
Der
erste metallische Abschnitt hat vorzugsweise eine Nut. Folglich
kann die Last, welche auf die Welle wirkt, reduziert werden, wenn
der erste metallische Abschnitt in den zweiten metallischen Abschnitt
eingepresst wird.Of the
first metallic portion preferably has a groove. consequently
the load acting on the shaft can be reduced if
the first metallic portion in the second metallic portion
is pressed.
Es
sei angemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben
beschriebenen Konstruktionen beschränkt ist. Vielmehr sind
jedwede und sämtliche Modifikatio nen, Variationen oder Äquivalente,
welche den Fachleuten auf diesem Gebiet gegeben sind, als unter
die allgemein gegebene Lehre der vorliegenden Erfindung fallend
anzusehen.It
It should be noted that the present invention is not limited to the above
described constructions is limited. Rather, they are
any and all modifications, variations or equivalents,
which are given to the experts in this field, as under
the generally accepted teaching of the present invention
to watch.
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