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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich allgemein auf einen Umformer bzw. Wechselstromgenerator, insbesondere
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Gehäuse für einen
Motorfahrzeug-Wechselstromgenerator, auch Lichtmaschine genannt.
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Wechselstromgeneratoren werden in
vielen Industrien der heutigen Zeit dazu verwendet, um mechanische
Energie bzw. Leistung in elektrische Energie bzw. Leistung innerhalb
einer Maschine bzw. Motors umzuwandeln bzw. umzuformen. Insbesondere in
der Motorfahrzeugindustrie sind Wechselstromgeneratoren ein Standardartikel
geworden. Wechselstromgeneratoren werden jetzt in beinahe jedem
hergestellten Kraftfahrzeug verwendet. Dies setzt sich in große Gesamtproduktionskosten
für Kraftfahrzeughersteller
und Kraftfahrzeugteile-Hersteller um.
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Darüber hinaus hatte der Technologieaufschwung
in den letzten paar Jahrzehnten eine signifikante Auswirkung auf
die Kraftfahrzeugindustrie. Da Kunden mehr technische Spielereien
und Feedback bei ihrer Fahrzeugleistungsfähigkeit verlangen, enthalten
Kraftfahrzeuge nunmehr eine deutlich erhöhte Anzahl von elektronischen
Einrichtungen. Dieser Trend hat den elektrischen Ausgang erhöht, der
von den Wechselstromgeneratoren verlangt wird, die innerhalb der
Kraftfahrzeuge verwendet werden, und hat deren Größe bzw.
Abmessung erhöht.
Bei einer erhöhten
Anzahl von unterzubringenden Komponenten und einem größeren Wechselstromgenerator,
der erforderlich ist, um diese mit Leistung bzw. Energie zu versorgen,
ist der stets knapp bemessene Unterbringungsraum in einem Fahrzeug
noch weit mehr als ein Streitpunkt geworden.
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Die Gehäuseeinheit ist eine große Komponente
einer Wechselstromgeneratoreinheit. Moderne Wechselstromgeneratoren
weisen im allgemeinen ein Gehäuse
auf, das aus mindestens zwei Gehäuseteilen
besteht. Eine Funktion dieser Ausgestaltung besteht darin, die inneren
Komponenten bzw. Bauteile des Wechselstromgenerators aufzunehmen.
Der gebräuchlichste
Weg des Anbringens der zwei Gehäuseteile
besteht darin, dass eine Mehrzahl von durchgehenden Schraubbolzen
bzw. Durchgangsschrauben und Muttern verwendet wird. Bei dieser Ausgestaltung
werden die Durchgangsschrauben durch Hohlräume eingesetzt, die in den
zwei Gehäuseteilen
angeordnet sind, und sodann in Hohlräume geschraubt, die in dem
anderen Gehäuseteil
angeordnet sind, um hierdurch ein starres äußeres Gehäuse zu schaffen, welches die
inneren Komponenten des Wechselstromgenerators aufnimmt und schützt.
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Infolge des bekannten Verfahrens
und der bekannten Vorrichtung, die oben erörtert wurden, sind sowohl die
Kosten als auch der Raum der heutigen Wechselstromgeneratoren nicht
optimiert. Insbesondere fügt
die Verwendung von Durchgangsschrauben unnötiges Gewicht der Anordnung
hinzu und verbraucht übermäßigen Raum
innerhalb und um die Anordnung herum. Darüber hinaus stört der durch
die Kombination von Durchgangsschraube und Mutter verbrauchte Raum
häufig
die Platzierung bzw. Unterbringung anderer Motorkomponenten.
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Daher liegt sowohl in der Kraftfahrzeugindustrie
als auch in anderen Industrien ein Bedarf an einer kleineren und
verbesserten Gehäuseanordnung
zum Unterbringen und Schützen
der inneren Komponenten eines Wechselstromgenerators vor.
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung
ist ein Gehäusemittel
bzw. -einrichtung vorgesehen, um die inneren Komponenten eines Wechselstromgenerators
ohne die Verwendung von Durchgangsschrauben zu halten, um das vordere
und das hintere Gehäuse
zusammenzuhalten. Es werden ein inneres und ein äußeres Gehäuse verwendet, bei dem ein
Innengewinde in die Oberseite des äußeren Wechselstromgeneratorgehäuses geschnitten
ist. Das Innengewinde ist dazu befähigt, eine mit Außengewinde versehene
Packungs- bzw. Dichtungsmutter aufzunehmen. Wenn die Packungsmutter
festgezogen ist, sitzt das innere Gehäuse an bzw. auf einer maschinell
bearbeiteten Fläche
an dem äußeren Gehäuse. Die
Packungsmutter wird mittels einer Vorrichtung festgezogen, zum Beispiel
einem Mutternschlüssel bzw.
Sechskantschraubenschlüssel.
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Die Kombination aus Packungsmutter
und Gehäuse
ersetzt die gewöhnlich
verwendeten Durchgangsschrauben, welche einen Vorsprung an dem Äußeren des
Wechselstromgenerators erfordern und den Unterbringungsraum in dem
Fahrzeug vergrößern, der
für den
Wechselstromgenerator erforderlich ist.
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Die Packungsmutter-Retention bzw.
-Zurückhaltung
an dem Gehäuse
bzw. Umhüllung
kann durch eine Anzahl von Verfahren verbessert werden. Eine anaerobe
Blockierungs-Verbindung bzw. -Zusammensetzung kann den Außengewinden
an der Packungsmutter vor der Installation bzw. Einbau hinzugefügt werden,
um die Zurückhaltung
zu verbessern. Eine mechanische Klemmverbindung des Äußeren des äußeren Gehäuses kann
zum Verriegeln des äußeren Gehäuses an
dem Befestigungselement hergestellt werden, um ebenfalls die Zurückhaltung
zu verbessern.
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Zusätzliche Nutzen und Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann, welchen die
vorliegende Erfindung angeht, aus der nachfolgenden Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
und den beigefügten
Ansprüchen,
in Verbindung mit der beigefügten
Zeichnung, offensichtlich werden. Die Zeichnung zeigt in
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1 eine
Seitenansicht eines Schnitts durch die Wechselstromgenerator-Anordnung
nach der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
Seitenansicht eines Schnitts durch eine Ausgestaltung einer Wechselstromgenerator-Anordnung
nach dem Stand der Technik; und
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3 eine
Seitenansicht eines vergrößerten Schnitts
durch die Wechselstromgenerator-Anordnung nach der vorliegenden
Erfindung.
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Die obige Erörterung offenbart und beschreibt
die bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung. Ein Fachmann wird aus einer derartigen Erörterung
und aus den beigefügten
Zeichnungen und Ansprüchen
leicht erkennen, dass Änderungen
und Modifikationen bzw. Abwandlungen bei der Erfindung durchgeführt werden
können,
ohne von dem wahren Gedanken und dem gerechten Umfang der Erfindung abzuweichen,
wie in den folgenden Ansprüchen
definiert. Die Erfindung ist in einer veranschaulichenden Art und
Weise beschrieben worden und es versteht sich, dass die Terminologie,
die verwendet worden ist, gleichsam als Worte der Beschreibung anstatt
der Beschränkung
dienen soll.
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Nunmehr wird unter Bezugnahme auf 1 eine Wechselstromgenerator- Anordnung 10 gezeigt. Die
Wechselstromgenerator-Anordnung 10 weist einen Rotor 12 auf,
der an einer Riemenscheibe 16 mittels einer Welle 36 angebracht
ist, die innerhalb der Anordnung 10 an Lagern 11 dreh-
bzw. rotierbar angeordnet ist. Wenn der Fahrzeugmotor läuft, verursacht
ein mit der Riemenscheibe 16 gekoppelter (nicht gezeigter)
Riemen eine Rotation der Riemenscheibe 16 und daher des
Rotors 12. Eine Rotation des Rotors 12 erzeugt
ein magnetisches Feld in dem Rotor 12. Der Rotor 12 ist
durch einen Stator 14 umgeben, welcher einen Satz von Spulen
und einen Eisenkern 18 enthält. Der Stator 14 ist
in der Wechselstromgenerator-Anordnung 10 stationär. Wenn
das magnetische Feld von dem Rotor 12 durch den Stator 14 läuft, erzeugt
es elektrischen Strom zur Verwendung in dem Fahrzeug. Die Spulen
an dem Stator 14 sind durch ein inneres Gehäuse oder
eine Statorabdeckung 18 eingeschlossen. Der Statorkern 18 ist seinerseits
durch ein hinteres inneres Gehäuse 21 eingeschlossen
und an diesem befestigt, möglicherweise
durch einen Presssitz. Das hintere innere Gehäuse 21 passt bzw.
sitzt innerhalb eines äußeren Gehäuses 20.
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Das äußere Gehäuse 20 ist in der
Gestalt im Wesentlichen zylindrisch und besteht aus Seiten 22 und 24,
einem geschlossenen Ende 26 und einem offenen Ende 28.
Das geschlossene Ende 26 ist nahe zu seiner Mitte offen
und eine Welle 36 erstreckt sich hierdurch, um die Riemenscheibe 16 außerhalb
des Gehäuses 20 anzuordnen.
An dem offenen Ende 28 des äußeren Gehäuses 20 befinden sich
Innengewinde 30 und innerhalb der Innengewinde 30 befindet
sich eine maschinell bearbeitete Schulter 32. Die Schulter 32 wirkt
als ein Sitz bzw. Sitzfläche,
an der ein Flansch 33 des hinteren inneren Gehäuses 21 aufgenommen
ist. Die hintere Abdeckung 34 ist eine im wesentlichen
flache bzw. ebene Komponente mit einer flachen bzw. ebenen Fläche 40 mit
einem abgestuften Flansch 38, der nach unten gebogen ist
und sich sodann von der flachen Fläche 40 auswärts erstreckt.
Der abgestufte Flansch 38 sitzt oberhalb des Flanschs 33 und
des hinteren inneren Gehäuses 21. Die
hintere Abdeckung 34 schließt das offene Ende 28 des äußeren Gehäu ses 20 ein.
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Der Rotor 17 und der Stator 14 und
alle anderen, inneren Komponenten der Wechselstromgenerator-Anordnung 10 sind
somit innerhalb des äußeren Gehäuses 20 eingeschlossen.
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Eine Dichtungs- bzw. Packungsmutter 42 hält die hintere
Abdeckung 34 und das innere Gehäuses 21 innerhalb
des äußeren Gehäuses 20.
Die Packungsmutter 42 weist im Wesentlichen eine Ringgestalt
auf und passt oberhalb des abgestuften Flansches 38 der
hinteren Abdeckung 34. Die Packungsmutter 42 ist
mit Außengewinden 44 versehen,
welche mit den Innengewinden 30 des äußeren Gehäuses 20 zusammenpassend
in Eingriff kommen.
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Wenn nunmehr auf 2 Bezug genommen wird, so ist hierin
die Wechselstromgenerator-Anordnung 110 nach dem Stand
der Technik gezeigt. Die inneren Komponenten der Wechselstromgenerator-Anordnung 110 sind
durch ein Außengehäuse 112 und
ein Innengehäuse 114 umgeben.
Das Außengehäuse 112 ist
in der Gestalt im Wesentlichen zylindrisch und besteht aus einem
geschlossenen Ende 120 und einem offenen Ende 126.
Das Innengehäuse 114 ist
in der Gestalt ebenfalls im Wesentlichen zylindrisch und besteht
aus einem geschlossenen Ende 124 und einem offenen Ende 128.
Das Außengehäuse 112 trifft
auf das Innengehäuse 114 an dem
offenen Ende 126 bzw. an dem offenen Ende 128.
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Das Gehäuse 112 enthält ebenfalls
Vorsprünge 130 und 132 an
den äußeren Rändern der Oberseite 120.
Ein Durchgangsschraubbolzen 116 bzw. 117 passt
in den Vorsprung 130 bzw. 132. Der Durchgangsschraubbolzen 116 bzw. 117 enthält an seinem
jeweiligen Ende einen mit Gewinde versehenen Bereich 136 bzw. 138.
Der Durchgangsschraubbolzen 116 bzw. 117 passt
durch das obere Gehäuse 112 bei
einem Durchgangsloch 140 bzw. 142, wo bei der mit
Gewinde versehene Endbereich 136 bzw. 138 des
Durchgangsschraubbolzens 116 bzw. 117 mit einer
mit Gewinde versehenen Bohrung 144 bzw. 146 des Innengehäuses 114 in
Eingriff kommt. Das obere Gehäuse 112 und
das untere Gehäuse 114 sind
folglich miteinander befestigt und folglich sind die inneren Komponenten
der Wechselstromgenerator-Anordnung 10 befestigt.
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Unter Bezugnahme auf 3 wird in einer vergrößerten Schnittansicht die Wechselstromgenerator-Anordnung 10 nach
der Installierung der Packungsmutter 42 gezeigt. Der Statorkern 18 ist
innerhalb des hinteren inneren Gehäuses 21 positioniert. Die
hintere Abdeckung 34 sitzt oberhalb des hinteren inneren
Gehäuses 21.
Die Packungsmutter 42 befestigt sowohl die hintere Abdeckung 34 als
auch das hintere innere Gehäuse 21 und
die Statoranordnung 14 an dem äußeren Gehäuse 20.
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Die Packungsmutter 42 weist
vorzugsweise mehrfache Schraubenschlüsselschlitze 60 auf,
derart, dass ein Schraubenschlüssel
bzw. Sechskantschraubenschlüssel
in die Schraubenschlüsselschlitze 60 eingreifen
kann, um die Packungsmutter 42 zu drehen oder festzuziehen.
Infolge des Festziehens befinden sich die Außengewinde 44 in Berührung mit
den Innengewinden 30 des äußeren Gehäuses 20 und der Rotor 12 und
der Stator 14 sind innerhalb des äußeren Gehäuses 20, des hinteren
inneren Gehäuses 21 und
der hinteren Abdeckung 34 befestigt.
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Eine Halte-Verbindung bzw. -Zusammensetzung
kann zwischen den Außengewinden 44 und
den Innengewinden 30 aufgebracht sein. Die Halte-Verbindung bzw. -Zusammensetzung
ist vorzugsweise eine Flüssigkeit,
die auf eines oder auf beide der Außengewinde 44 und
der Innengewinde 30 aufgebracht wird, bevor die Packungsmutter 42 festgezogen
wird. Die Halte-Verbindung
bzw. -Zusammensetzung funktioniert, um eine Bewegung der Packungsmutter 42 und
des äußeren Gehäuses 20 relativ
zueinander zu Zusammensetzungen werden den Fachleuten bekannt sein.
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Als eine Alternative zu der Halte-Verbindung bzw.
-Zusammensetzung kann eine mechanische Befestigung bzw. Verbindung
dazu verwendet werden, um die Packungsmutter 42 und das äußere Gehäuse 20 zu
befestigen. Beispielsweise können, wenn
einmal die Packungsmutter 34 festgezogen worden ist, die
Außengewinde 44 und
die Innengewinde 30 an entsprechenden Stellen verformt
werden, um eine relative Drehung zwischen der Packungsmutter 42 und
dem äußeren Gehäuse 20 zu verhindern.
Alternativ können
andere geeignete Verfahren zum Bilden einer mechanischen Befestigung bzw.
Verbindung, welche Fachleuten bekannt sind, verwendet werden.
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Während
die obige Beschreibung die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung darstellt, so versteht es sich, dass die Erfindung für Modifikation
bzw. Abwandlung, Variation und Änderung
zugänglich
ist, ohne von dem genauen Umfang und der gerechten Bedeutung der
beigefügten Ansprüche abzuweichen.