DE19506162C2 - Rotoraufbau eines Wechselstromgenerators zur Verwendung in einem Fahrzeug - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Rotoraufbau eines Wechsel­ stromgenerators zur Verwendung in einem Fahrzeug und insbesondere auf einen Rotoraufbau eines Wechselstromgenerators zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, bei welchem der Rotoraufbau einen verbesserten Isolierspulen­ körper zum Isolieren einer für das Kraftfahrzeug geeigneten magnetischen Feldspule hat.

Bei einem Wechselstromgenerator zur Verwendung in einem Fahrzeug steigt Jahr um Jahr die Notwendigkeit zur Erhaltung einer höheren Leistung und, gemäß der Konzentration des Endverbrauchers auf eine höhere Qualität des Wechselstromgenerators, wird die Anforderung zur Reduzierung des Geräu­ sches, wie z. B. eines in dem Wechselstromgenerator erzeugten magnetischen Geräusches, bedeutsamer.

Hinsichtlich eines konventionellen Rotoraufbaus eines Wechselstromgenerators zur Verwendung in einem Fahrzeug ist ein Spulenkörper zum isolieren zwischen einem Rotorkern und einer magnetischen Feldspule in dem Rotor­ aufbau des Wechselstromgenerators zur Verwendung in dem Fahrzeug z. B. in der JP 60-20,763 A(1985) beschrieben.

Bei dem oben erwähnten konventionellen Rotoraufbau des Wechselstrom­ generators zur Verwendung in dem Fahrzeug ist nämlich ein Preßabschnitt integral mit dem Spulenkörper ausgebildet. Dieser Preßabschnitt ist zwi­ schen einer inneren Umfangsfläche eines Klauenmagnetpols des Rotorkerns und der magnetischen Feldspule eingefügt. Demgemäß wird die Resonanz­ schwingung, die an dem Klauenmagnetpol des Rotorkerns erzeugt wird, reduziert.

Des weiteren ist ein weiterer konventioneller Rotoraufbau eines Wechsel­ stromgenerators zur Verwendung in einem Fahrzeug mit einem Flexibilitäts- Schwingungs- bzw. -Vibrationsdämpfungselement beispielsweise in der JP 58-182,461 A (1983) beschrieben.

Dieses Flexibilitäts-Schwingungsdämpfungselement ist aus einem Isolierma­ terial hergestellt, und dieses Dämpfungsteil ist eng an einem Abschnitt zwi­ schen einer äußeren Umfangsfläche eines Klauenmagnetpols eines Rotorkerns und einer inneren Umfangsfläche der magnetischen Feldspule des Rotor­ aufbaus des Wechselstromgenerators haftend angebracht.

Es ist im allgemeinen bekannt, daß sich in einem Fall während der Erzeu­ gung der elektrischen Energie in dem Wechselstromgenerator, bei welchem eine Ungleichmäßigkeit eines zwischen dem Rotorkern und dem Statorkern gebildeten Luftspaltes auftritt, das Magnetgeräusch verringert.

Da gemäß der oben aufgeführten früheren konventionellen Technik der Preßabschnitt integral mit dem Spulenkörper ausgebildet und des weiteren dieser Preßabschnitt vollständig eingefügt ist, ist ein Kontakt mit dem Abschnitt vorhanden, der zwischen der inneren Umfangsfläche des Klauenma­ gnetpols des Rotorkerns und der magnetischen Feldspule in dem Rotoraufbau des Wechselstromgenerators ausgebildet ist.

Folglich ist in einem Fall, bei welchem ein Klebematerial zur weiteren Erhöhung der Festigkeit des Klauenmagnetpols des Rotorkerns und der Magnetspule verwendet wird, eine Möglichkeit gegeben, daß ein Lackma­ terial, welches als Klebematerial arbeitet, ungenügend einen Wurzelabschnitt der inneren Umfangsfläche des Klauenmagnetpols des Rotorkerns tränkt. Demgemäß gibt es Zweifel an der Festigkeit der Klebeverbindung an dem Klauenmagnetpol des Rotorkerns mit der Magnetspule.

Des weiteren ist bei der obigen, zuletzt erwähnten konventionellen Technik das flexible Schwingungsdämpfungselement eng an dem Abschnitt haftend angebracht, der zwischen der inneren Umfangsfläche des Klauenmagnetpols des Rotorkerns und der magnetischen Feldspule in dem Rotoraufbau des Wechselstromgenerators ausgebildet ist.

Deshalb gibt es selbst in dem Fall, daß ein Lochabschnitt oder ein ausge­ schnittener Abschnitt teilweise in dem Aufbau vorgesehen ist, welcher die jüngere konventionelle Technik aufweist, und zwar ähnlich der älteren konventionellen Technik, eine Möglichkeit, daß das Lackmaterial, das als das Klebematerial arbeitet, ungenügend den Wurzelabschnitt der inneren Um­ fangsfläche des Klauenmagnetpols des Rotorkerns des Wechselstromgenerators tränkt.

Außerdem ist in der FR 2 612 349 ein Rotoraufbau beschrieben, bei wel­ chem ein Spulenkörper zwischen einer magnetischen Feldspule und Rotor­ körpern angeordnet ist und der Isolierung zwischen der magnetischen Feld­ spule und den Rotorkörpern dient. Der Spulenkörper ist dabei integral ausgebildet und weist einen zylindrischen Abschnitt sowie Seitenabschnitte auf, wobei seine Form der durch die beiden Rotorkerne gebildeten um­ laufenden ringförmigen Ausnehmungen entspricht. Des weiteren besitzt dieser Spulenkörper einen vorstehenden Abschnitt, welcher sich im Wurzelbereich der Klauenmagnetpole an eine Seite davon anlegt. Im Bereich der diesen Klauen­ magnetpolen gegenüberliegenden Klauenmagnetpole ist die dort vorgesehene Seitenwand des Spulenkörpers nach oben in den Bereich zwischen die Klauenmagnetpole geführt. Vorstehende Abschnitte, mittels welcher ein Austreten von Magnetgeräusch nach außen in radialer Richtung des Rotor­ kerns vermindert bzw. eliminiert wird, sind nicht vorgesehen. Des weiteren ist nicht beschrieben, daß der Spulenkörper in den ringförmigen Ausschnitt der Rotorkerne eingeklebt ist.

In der EP 0 015 166 A1 ist ein Rotoraufbau beschrieben, bei welchem in einer ringförmigen Ausnehmung, welche zwischen zwei aneinandergefügten Rotorkernen vorhanden ist, eine magnetische Feldspule angeordnet ist. Die Rotorkerne besitzen in ihrem Außenbereich Klauenmagnetpole, welche über die ringförmige Ausnehmung für die magnetische Feldspule reichen. Zur Isolierung ist zwischen der magnetischen Feldspule und den Rotorkern ein im Querschnitt U-förmiger Spulenkörper, welcher als integraler Spulenkörper ausgebildet ist, eingesetzt. Zwar ist dieser Spulenkörper in die Ausnehmung zur Gewährleistung der Isolierung eingeklebt, er ist jedoch so ausgebildet, daß er einen zylindrischen Mittelabschnitt und zwei im wesentlichen senk­ recht dazu sich erstreckende Seitenwände aufweist. Maßnahmen zur Senkung der Magnetgeräuschemission, vor allen Dingen in den bezüglich der Magnet­ geräuschabstrahlung signifikantesten Bereichen der Klauenmagnetpole, sind nicht beschrieben.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Rotor eines Wechsel­ stromgenerators zur Verwendung in einem Fahrzeug zu schaffen, bei wel­ chem die Resonanzschwingung, welche ein Hauptfaktor des Magnetgeräusches eines Rotorkerns ist, gedämpft bzw. vermindert und im Ergebnis das Ma­ gnetgeräusch verringert werden kann.

Dieses Ziel wird mit einem Rotoraufbau mit den Merkmalen gemäß An­ spruch 1 erreicht.

Zweckmäßige Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Erfindungsgemäß weist der Rotoraufbau eines Wechselstromgenerators zur Verwendung in einem Fahrzeug eine drehbar gelagerte Welle, ein Paar Rotorkerne, die an der Welle befestigt und dazu gegenüberliegend angeordnet sind, wobei jedes der Rotorkernpaare jeweils eine Mehrzahl von Klauenma­ gnetpolen, eine magnetische Feldspule, welche als Schicht zwischen dem Paar von Rotorkernen angeordnet ist, und einen Spulenkörper auf, welcher aus einem synthetischen Harzmaterial hergestellt ist und zum Isolieren des Paares von Rotorkernen und der magnetischen Feldspule dient, wobei der Spulenkörper einen zylindrischen Abschnitt und zwei Seitenplattenteile auf­ weist, die integral mit dem zylindrischen Abschnitt ausgebildet sind.

Bei dem Rotoraufbau des Wechselstromgenerators zur Verwendung in dem Fahrzeug weist der Spulenkörper eine Mehrzahl von vorstehenden Abschnit­ ten in Form von dünnen Platten auf, die integral an einem äußeren Umfang von jedem der zwei Seitenplattenteile vorgesehen sind, wobei die Mehrzahl von vorstehenden Abschnitten in Form von dünnen Platten des Spulenkörpers bezüglich der Mehrzahl von Klauenmagnetpolen gegenüberliegend angeordnet ist, und jeder der Mehrzahl von vorstehenden Abschnitten in Form einer dünnen Platte sich von einem Wurzelabschnitt der Mehrzahl von Klauenma­ gnetpolen des Paares von Rotorkernen in Richtung auf einen spitzen Ab­ schnitt der Mehrzahl von Klauenmagnetpolen des Paars von Rotorkernen erstreckt; und die magnetische Feldspule und der Spulenkörper durch ein Klebematerial haftend miteinander befestigt sind, wobei der Spulenkörper und das Paar von Rotorkernen ebenfalls durch ein Klebematerial haftend mitein­ ander verbunden sind.

Da das Lackmaterial an den Abschnitten haftet und aushärtet, die zwischen der Mehrzahl von Klauenmagnetpolen des Paares von Rotorkernen und der Mehrzahl von vorstehenden Abschnitten in Form einer dünnen Platte des Spulenkörpers ausgebildet sind, kann die Resonanzschwingung der Mehrzahl von Klauenmagnetpolen des Rotorkerns unterdrückt werden, und im Ergebnis kann die Ungleichmäßigkeit des Luftspaltes zwischen dem Paar von Rotor­ kernen und dem Statorkern unterdrückt werden; demgemäß kann das Ma­ gnetgeräusch verringert werden.

Ein Schlitzabschnitt ist an jedem der Mehrzahl von vorstehenden Abschnitten in Form einer dünnen Platte des Spulenkörpers ausgebildet und unterteilt jeden der vorstehenden Abschnitte in Form einer dünnen Platte des Spulen­ körpers beispielsweise in zwei Teile. Dieser Schlitzabschnitt des vorstehen­ den Abschnittes in Form des dünnen Bleches des Spulenkörpers kann die örtliche Spannung verteilen, welche durch die Verdrehung in Richtung auf beide Teile von jedem der Mehrzahl von vorstehenden Abschnitten in Form einer dünnen Platte des Spulenkörpers hervorgerufen werden, wobei die oben aufgeführte Verdrehung während des Installationsvorganges erzeugt wird.

Demgemäß kann das Auftreten von Rissen und Beschädigungen usw. bei der Mehrzahl von vorstehenden Abschnitten in Form einer dünnen Platte des Spulenkörpers verhindert und können weiterhin die Installationseigenschaften des Spulenkörpers verbessert werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht, welche einen Aufbau eines Wechselstromge­ nerators zur Verwendung in einem Fahrzeug zeigt, in welchem ein Rotoraufbau gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet ist;

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht, welche einen wesentlichen Teil um den in Fig. 1 gezeigten Rotoraufbau zeigt;

Fig. 3 eine vergrößerte Vorderansicht, welche ein linkes Plattenteil eines Spulenkörpers vor dem Installationsvorgang des Spulenkörpers zeigt;

Fig. 4 eine vergrößerte Vorderansicht, welche ein rechtes Plattenteil des Spulenkörpers vor dem Installationsvorgang des Spulenkörpers zeigt;

Fig. 5 eine Schnittansicht, welche den Spulenkörper vor dem Installations­ vorgang zeigt;

Fig. 6 ein Diagramm der Geräuschvergleichscharakteristiken gemäß der vorliegenden Erfindung und gemäß dem Stand der Technik; und

Fig. 7 ist ein Diagramm bezüglich einer Vergleichscharakteristik des Geräuschintensitäts-Spektrums (Inertanz) gemäß der vorliegenden Erfindung und dem Stand der Technik.

Unter Bezug auf die Fig. 1 bis 7 wird ein Ausführungsbeispiel eines Wechselstromgenerators zur Verwendung in einem Fahrzeug beschrieben, bei welchem ein Rotoraufbau gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet ist.

In Fig. 1 weist ein Wechselstromgenerator mit einem Rotoraufbau haupt­ sächlich ein Paar Befestigungsklemmen 1 und 2, eine Dreiphasen-Statorspule bzw. -wicklung 3 und einen Statorkern 4 auf. Der Statorkern 4 umgibt die Dreiphasen-Statorspule 3. Das Paar Befestigungsklemmen 1 und 2 bildet eine äußere Umfangskontur des Wechselstromgenerators, wobei die zwei Befestigungsklemmen 1 und 2 gequetscht und an dem Statorkern 4 mittels einer Mehrzahl von Bolzen (in der Figur nicht gezeigt) befestigt sind.

Bei diesem Wechselstromgenerator sind zwei Lagerkästen zylindrischer Form an einem zentralen Abschnitt der inneren Seitenflächen der oben erwähnten zwei Befestigungsklemmen 1 und 2 ausgebildet. Die zwei Lagerkästen erstrecken sich in Richtung auf die inneren Seiten des Wechselstromgenera­ tors. Jedes der Lagerelemente 5 und 6 ist an dem jeweiligen linken und rechten Lagerkasten installiert, wobei jedes Lagerelement 5 und 6 drehbar ist und eine Welle 7 trägt.

Ein Paar Rotorkerne 8 und 9 mit Klauenmagnetpolen 8a und 9a ist an der drehbar getragenen Welle 7 über eine kleinen Spalt (hier nachfolgend als "Luftspalt" bezeichnet) an einer inneren Umfangsfläche des oben erwähnten Statorkerns 4 befestigt. Der linke Rotorkern 8 weist eine gerade Anzahl (6) von Klauenmagnetpolen 8a und der rechte Rotorkern 9 eine gerade Anzahl (6) von Klauenmagnetpolen 9a auf, wodurch das Paar Rotorkerne 8 und 9 zwölf (6 + 6 = 12) Klauenmagnetpole 8a und 9a aufweist.

Jeder der Klauenmagnetpole 8a, der an dem Rotorkern 8 vorgesehen ist, ist jeweils an einem Mittelabschnitt der gegenüberliegenden benachbarten zwei Klauenmagnetpole 9a angeordnet, welche an dem Rotorkern 9 vorgesehen sind.

Das Paar Rotorkerne 8 und 9 schließt einen Spulenkörper 11 ein, und dieser Spulenkörper 11 hält eine magnetische Feldspule 10 an einem Innen­ abschnitt davon.

Eine Riemenscheibe 12 ist an einem Spitzenende der Drehwelle 7 befestigt. Des weiteren ist jeweils ein Flügelrad 13 und 14 an einer jeweiligen äuße­ ren Seitenfläche des Paares von Rotorkernen 8 und 9 befestigt. Ein Spit­ zenende des Flügelrades 13 ist gegenüberliegend bezüglich der inneren Seitenfläche der Befestigungsklemme 1 über einen Spalt angeordnet, und ein Spitzenende des Flügelrades 14 ist bezüglich der inneren Seitenfläche einer Flügelradführung 15 über einen Spalt gegenüberliegend angeordnet. Ein Spitzenende der magnetischen Feldspule 10 ist elektrisch mit einem Gleitring 16 verbunden, wobei dieser Gleitring 16 mit der Drehwelle 7 befestigt ist.

Ein Bürstenelement 18 ist durch einen Bürstenhalter 17 getragen, wobei dieses Bürstenelement 18 mit dem Gleitring 16 unter Federdruck in Kontakt gebracht ist. Im Zusammenhang mit dem oben erwähnten Bürstenhalter 17 sind ein Regler 19 zum Regeln einer Ausgangsspannung auf einem kon­ stanten Wert und eine Diodenbrücke 20 zur Vollweilen-Gleichrichtung eines Ausgangsstromes der Statorspule jeweils an dem Innenabschnitt der Befesti­ gungsklemme 2 installiert.

Der Rotoraufbau gemäß der vorliegenden Erfindung weist hauptsächlich die drehbar getragene Welle 7, das Paar Rotorkerne 8 und 9, die magnetische Feldspule 10 und den Spulenkörper 11 auf.

Der Spulenkörper 11 ist aus dem synthetischen Harzmaterialteil, wie z. B. Nylonmaterial, hergestellt und ist so befestigt, daß er ein Bauelement bei dem oben aufgeführten Rotoraufbau bildet. Dieser Spulenkörper 11 ist zwischen dem Paar Rotorkerne 8 und 9 angeordnet, und jeder des Paares Rotorkerne 8 und 9 ist jeweils mit der Drehwelle 7 befestigt. Der Spulen­ körper 11 ist so angeordnet, daß er in einer Reihe liegt und die magneti­ sche Feldspule 10 schützt.

Der Spulenkörper 11 weist hauptsächlich einen zylindrischen Abschnitt 11a, ein linkes Seitenplattenteil 11b1, ein rechtes Seitenplattenteil 11b2, eine Vielzahl (6) linker vorstehender Abschnitte 11c1 in Form einer dünnen Platte, die integral an dem linken Seitenplattenteil 11b1 vorgesehen sind, und eine Vielzahl (6) rechter vorstehender Abschnitte 11c2 in Form einer dünnen Platte auf, die integral an dem rechten Seitenplattenteil 11b2 vorgesehen sind. Die Anzahl der vorstehenden Abschnitte 11c1 und 11c2 in Form einer dünnen Platte stimmt mit der entsprechenden Anzahl der Magnetpole 8a und 9a der Rotorkerne 8 und 9 überein.

Der zylindrische Abschnitt 11a, das linke Seitenplattenteil 11b1, das rechte Seitenplattenteil 11b2, die linken vorstehenden Abschnitte 11c1 in Form einer dünnen Platte und die rechten vorstehenden Abschnitte 11c2 in Form einer dünnen Platte des Spulenkörpers 11 sind alle jeweils integral durch eine Herstellung unter Verwendung eines synthetischen Harzmaterialteiles ausgebil­ det.

Die linken vorstehenden Abschnitte 11c1 in Form einer dünnen Platte des Spulenkörper 11 sind nämlich integral so ausgebildet, daß sie sich an einem äußeren Umfang einer Endfläche von dem linken Seitenplattenteil 11b1 in einer radialen Richtung des Spulenkörpers 11, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, erstrecken und von diesem vorstehen. Die rechten vorstehenden Abschnitte 11c2 in Form einer dünnen Platte sind integral so ausgebildet, daß sie sich an einem äußeren Umfang einer Endfläche von dem rechten Seitenplattenteil 11b2 in einer radialen Richtung des Spulenkörpers 11, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, erstrecken und von diesem vorstehen.

In Fig. 3 und Fig. 4 ist jeder der vorstehenden Abschnitte 11c1 und 11c2 in Form einer dünnen Platte nach innen bei der gestrichelten Linie in einem Spiel gefaltet, das zwischen dem jeweiligen Klauenmagnetpol 8a des Rotor­ kerns 8 und dem jeweiligen Klauenmagnetpol 9a des Rotorkerns 9 und der magnetischen Feldspule 10 gebildet ist.

Jeder der linken vorstehenden Abschnitte 11c1 in Form einer dünnen Platte, die in dem linken Seitenplattenteil 11b2 des Spulenkörpers 11 ausgebildet sind, ist bezüglich der inneren Fläche des jeweiligen Klauenmagnetpols 8a des Rotorkerns 8 gegenüberliegend angeordnet. Des weiteren ist jeder der linken vorstehenden Abschnitte 11c1 in Form einer dünnen Platte, die in dem linken Seitenplattenteil 11b1 des Spulenkörpers 11 ausgebildet sind, an einem Zwischenabschnitt zwischen der inneren Fläche des jeweiligen Klauen­ magnetpols 8a des Rotorkerns 8 und einer äußeren Umfangsfläche der magnetischen Feldspule 10 angeordnet, wie in Fig. 2 gezeigt.

Jeder der rechten vorstehenden Abschnitte 11c2 in Form einer dünnen Platte, welche in dem rechten Seitenplattenteil 11b2 ausgebildet sind, ist be­ züglich der inneren Fläche des jeweiligen Klauenmagnetpols 9a des Rotor­ kerns 9 gegenüberliegend angeordnet. Des weiteren ist jeder der rechten vorstehenden Abschnitte 11c2 in Form einer dünnen Platte an einem Zwi­ schenabschnitt zwischen der inneren Fläche des jeweiligen Klauenmagnetpols 9a des Rotorkerns 9 und einer äußeren Umfangsfläche der magnetischen Feldspule 10 angeordnet, wie in Fig. 2 gezeigt.

In Blickrichtung von der linken Seitenfläche des Spulenkörpers 11 ist jeder der linken vorstehenden Abschnitte 11c1 in Form einer dünnen Platte, welche in dem linken Seitenplattenteil 11b1 ausgebildet sind, an einem Zwischenabschnitt angeordnet, der zwischen zwei benachbarten rechten vorstehenden Abschnitten 11c2 in Form einer dünnen Platte ausgebildet ist, welche in dem rechten Seitenplattenteil 11b2 ausgebildet sind.

Jeder der als dünne Platte ausgebildeten linken vorstehenden Abschnitte 11c1 weist zwei Umfangsrippen 11d1, einen Schlitzabschnitt 11e1 und zwei im wesentlichen in radialer Richtung sich erstreckende Verstärkungsrippen 11f1 mit dreieckigen Querschnitten auf. Jede der zwei Verstärkungsrippen 11f1 ist so ausgebildet, daß sie sich bis zu jeder inneren Fläche der Umfangs­ rippen 11d1 fortsetzt, und erstreckt sich so, daß sie sich in Richtung auf einen Wurzelabschnitt des linken Seitenplattenteils 11b1 des Spulenkörpers 11 neigt, wie in Fig. 3 gezeigt.

Gleichermaßen weist jeder der rechten vorstehenden Abschnitte 11c2 in Form einer dünnen Platte zwei Umfangsrippen 11d2, einen Schlitzabschnitt 11e2 und zwei im wesentlichen in radialer Richtung sich erstreckende Verstärkungsrippen 11f2 mit dreieckigen Querschnitten auf. Jede der zwei Verstärkungsrippen 11f2 ist so ausgebildet, daß sie sich bis zu jeder inneren Fläche der Umfangsrippen 11d2 fortsetzt, und erstreckt sich so, daß sie sich in Richtung auf einen Wurzelabschnitt des rechten Seitenplattenteils 11b2 des Spulenkörpers 11 neigt, wie in Fig. 4 gezeigt.

Demgemäß berühren in einem Fall, in dem der Spulenkörper 11 mit den linken vorstehenden Abschnitten 11c1 in Form einer dünnen Platte in den Rotoraufbau integriert ist, die äußere Fläche der Umfangsrippe 11d1 und die äußere geneigte oder schräge Fläche der Verstärkungsrippe 11f1 die innere Fläche des Klauenmagnetpols 8a des Rotorkerns 8.

Mit anderen Worten, jeder der linken vorstehenden Abschnitte 11c1 in Form einer dünnen Platte des linken Seitenplattenteiles 11b1 des Spulenkörpers 11 ist so angeordnet, daß er sich von einem Wurzelabschnitt 8b jedes der Klauenmagnetpole 8a des Rotorkerns 8 in einer Richtung eines Spitzen­ abschnittes jedes der Klauenmagnetpole 8a des Rotorkerns 8 erstreckt.

Dann sind die in Fig. 2 gezeigten Speicherräume s zwischen der inneren Fläche des jeweiligen Klauenmagnetpoles 8a des Rotorkerns 8 und dem jeweiligen linken vorstehenden Abschnitt 11c1 in Form einer dünnen Platte des Spulenkörpers 11 ausgebildet.

Gleichermaßen berühren in einem Fall, bei dem der Spulenkörper 11 mit den rechten vorstehenden Abschnitten 11c2 in Form einer dünnen Platte in den Rotoraufbau integriert ist, die äußere Fläche der Umfangsrippe 11d2 und die äußere geneigte oder schräge Fläche der Verstärkungsrippe 11f2 die innere Fläche des Klauenmagnetpoles 9a des Rotorkerns 9.

Mit anderen Worten, jeder der rechten vorstehenden Abschnitte 11c2 in Form einer dünnen Platte des rechten Seitenplattenteiles 11b2 des Spulenkör­ pers 11 ist so angeordnet, daß er sich von einem Wurzelabschnitt 9b jedes der Klauenmagnetpole 9a des Rotorkerns 8 in eine Richtung eines Spitzen­ abschnittes jedes der Klauenmagnetpole 9a des Rotorkerns 9 erstreckt.

Dann sind die in Fig. 2 gezeigten Speicherräume s zwischen der inneren Fläche des jeweiligen Klauenmagnetpoles 9a des Rotorkerns 9 und dem linken vorstehenden Abschnitt 11c1 in Form einer dünnen Platte des Spulen­ körpers 11 ausgebildet.

Die sich um den Spulenkörper 11 wickelnde magnetische Feldspule 10 ist zwischen den Rotorkernen 8 und 9 angeordnet. Der Spulenkörper 11 ist so ausgelegt, daß er einer Lackbehandlung unterzogen werden kann, wobei dann das Lackmaterial zwischen den Speicherräumen s, welche durch die vor­ stehenden Abschnitte 11c1 und 11c2 in Form der dünnen Platte des Spulen­ körpers 11 gebildet werden, und der magnetischen Feldspule 10 gespeichert wird.

Im Ergebnis, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, haftet und härtet das Lackma­ terial in der Nähe des Wurzelabschnittes 8b des Klauenmagnetpoles 8a des Rotorkerns 8 und ebenfalls in der Nähe des Wurzelabschnittes 9b des Klauenmagnetpoles 9a des Rotorkerns 9 aus.

Nachfolgend wird die Funktionsweise des Wechselstromgenerators zur Ver­ wendung in dem Fahrzeug, welcher durch den oben aufgeführten Rotor­ aufbau aufgebaut ist, erklärt.

Der magnetische Feldstrom fließt zu der magnetischen Feldspule 10 über das Bürstenelement 18 und den Gleitring 16. Zur selben Zeit wird die An­ triebskraft zu der Riemenscheibe 12 über einen Motor (in der Figur nicht gezeigt) des Fahrzeuges übertragen, wobei demgemäß das Drehmagnetfeld an den Rotorkernen 8 und 9 erzeugt wird.

Durch Schneiden dieses Drehmagnetfeldes in Richtung auf die Statorspule 3 kann die Statorspule 3 die elektromagnetische Induktion aufnehmen, und der abgegebene Wechselstrom wird durch den Wechselstromgenerator erzeugt.

Der abgegebene Wechselstrom, der in der Statorspule 3 erzeugt wird, fließt in die Diodenbrücke 20 über eine Spulenanschlußleitung und ist vollwellen­ gleichgerichtet und wird des weiteren in eine Gleichstromausgabe umgewan­ delt.

Da sich die Ausgangsspannung des Wechselstromgenerators infolge der Dreh­ zahl ändert, wird durch den Regler 19 die erzeugte Spannung des Wechsel­ stromgenerators konstant eingeregelt.

Des weiteren haftet und härtet das Lackmaterial zwischen den vorstehenden Abschnitten 11c1 und 11c2 des Spulenkörpers 11 und den Klauenmagnetpo­ len 8a des Rotorkerns 8 und den Klauenmagnetpolen 9a des Rotorkerns 9 aus. Im Ergebnis kann das Lackmaterial die von den Klauenmagnetpolen 8a des Rotorkerns 8 und den Klauenmagnetpolen 9a des Rotorkerns 9 erzeugte Resonanzschwingung vermindern.

Folglich kann die Ungleichmäßigkeit des Luftspaltes, welcher in dem Ab­ schnitt zwischen den Rotorkernen 8 und 9 und dem Statorkern 4 gebildet ist, verringert und auch das Magnetgeräusch reduziert werden.

Da des weiteren die Schlitzabschnitte 11e1 und 11e2 an einem zentralen Abschnitt der vorstehenden Abschnitte 11c1 und 11c2 des Spulenkörpers 11 vorgesehen sind, ist jeder der vorstehenden Abschnitte 11c1 und 11c2 des Spulenkörpers 11 in zwei Teile 11g11 und 11g12 sowie zwei Teile 11g21 und 11g22 unterteilt, wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt.

Die durch die Verdrehung bewirkte örtliche Spannung kann in Richtung auf die zwei Teile 11g11 und 11g12 sowie die zwei Teile 11g21 und 11g22 von jedem der vorstehenden Abschnitte 11c1 und 11c2 des Spulenkörpers 11 verteilt werden, wobei die oben erwähnte Verdrehung während des Arbeits­ vorganges zur Installation des Spulenkörpers 11 erzeugt wird.

Demgemäß kann das Auftreten von Rissen und Beschädigungen usw. der vorstehenden Abschnitte 11c1 und 11c2 des Spulenkörpers 11 verhindert werden, während die Installationseigenschaften des Spulenkörpers 11 verbes­ sert werden können.

Fig. 6 und Fig. 7 zeigen das Magnetgeräusch und das Geräuschintensi­ tätsspektrum (Inertanz = das Übertragungsfunktionsergebnis) gemäß dem Stand der Technik und gemäß der vorliegenden Erfindung.

Wie in Fig. 6 ersichtlich, ist bezüglich des Magnetgeräusches im durch eine durchgezogene Linie gekennzeichneten Stand der Technik ein Spitzenwert bei einer Drehzahl von etwa 10.000 U/min zu erkennen, bei dem Spulenkörper gemäß der vorliegenden Erfindung, welcher durch eine gestrichelte Linie gezeigt ist, ist jedoch kein Spitzenwert in der Drehzahl von etwa 10.000 U/min erkennbar.

Des weiteren kann, wie in Fig. 7 gezeigt, bezüglich der Geräuschintensität des Klauenmagnetpoles des Rotorkerns der gleiche Effekt, der für einen Spulenkörper mit einem Aufbau auftritt, welcher an dem gesamten äußeren Umfangsabschnitt durch einen Vibrationsring zur Verhinderung einer Öffnung der Klauenmagnetpole der Rotorkerne gewickelt ist, erhalten werden, und die Resonanzschwingung des Klauenmagnetpols des Rotorkerns kann ebenfalls unterdrückt werden.

Im Stand der Technik, welcher in Fig. 7 durch eine durchgezogene Linie gezeigt ist, ist nämlich ein Spitzenwert bei einer Frequenz von etwa 6 kHz zu sehen, jedoch bei der Frequenz von etwa 6 kHz bei dem Spulenkörper gemäß der vorliegenden Erfindung, welche durch eine gestrichelte Linie gezeigt ist, ist ein derartig hoher Spitzenwert, wie er im Stand der Technik gezeigt ist, reduziert.

Da gemäß der vorliegenden Erfindung das Klebematerial an der Mehrzahl von Klauenmagnetpolen der Rotorkerne über den Spulenkörper klebt und aushärtet, kann die Resonanzschwingung des Rotorkerns unterdrückt bzw. verringert werden, und die Resonanzschwingung des Rotorkerns, welche ein Hauptfaktor des Magnetgeräusches ist, kann ebenfalls unterdrückt bzw. verringert werden.

Im Ergebnis kann der Rotoraufbau des Wechselstromgenerators zur Ver­ wendung in einem Fahrzeug mit niedrigem Magnetgeräusch erhalten werden.

Claims (14)

1. Rotoraufbau eines Wechselstromgenerators zur Verwendung in einem Fahrzeug, welcher aufweist:
eine drehbar gelagerte Welle (7);
ein Paar Rotorkerne (8, 9), die an der Welle (7) befestigt und gegen­ überliegend angeordnet sind, und wobei jedes Paar Rotorkerne (8, 9) jeweils eine Mehrzahl von Klauenmagnetpolen (8a, 9a) aufweist;
eine magnetische Feldspule (10), welche zwischen dem Paar von Rotor­ kernen (8, 9) angeordnet ist; und
einen Spulenkörper (11), der zum Isolieren des Paares von Rotorkernen (8, 9) von der magnetischen Feldspule (10) aus einem synthetischen Harzmaterial hergestellt ist;
wobei der Spulenkörper (11) aufweist:
einen zylindrischen Abschnitt (11a) und zwei Seitenplattenteile (11b1, 11b2), die integral mit dem zylindrischen Abschnitt (11a) ausgebildet sind;
eine Mehrzahl vorstehender Abschnitte (11c1, 11c2) in Form einer dünnen Platte, die integral an einem äußeren Umfang von jedem der zwei Seitenplattenteile (11b1, 11b2) vorgesehen sind, wobei die vor­ stehenden Abschnitte (11c1, 11c2) gegenüberliegend zu den Klauen­ magnetpolen. (8a, 9a) angeordnet sind; und
jeder vorstehende Abschnitt (11c1, 11c2) sich von einem Wurzelab­ schnitt (8b, 9b) der Klauenmagnetpole (8a, 9a) in Richtung auf einen Spitzenabschnitt der Klauenmagnetpole (8a, 9a) des Paares von Rotor­ kernen (8, 9) erstreckt;
ein Klebematerial, welches an dem Spulenkörper (11) an einer Seite der Seitenplattenteile (11b1, 11b2) angeordnet ist, damit die magnetische Feldspule (10) und der Spulenkörper (11) miteinander verklebt sind, und welches an der anderen Seite der vorstehenden Abschnitte (11c1, 11c2) angeordnet ist, damit der Spulenkörper (11) und das Paar von Rotorker­ nen (8, 9) miteinander verklebt sind; und
einen Speicherraum (S) zur Aufnahme von Klebematerial jeweils zwi­ schen den vorstehenden Abschnitten (11c1, 11c2) und den Wurzelab­ schnitten (8b, 9b) der Klauenmagnetpole (8a, 9a).

2. Rotoraufbau nach Anspruch 1, bei welchem jeder vorstehende Abschnitt (11c1, 11c2) in einem Zwischenraum angeordnet ist, der zwischen der Innenfläche der Klauenmagnetpole (8a, 9a) und einer äußeren Umfangs­ fläche der magnetischen Feldspule (10) ausgebildet ist, so daß die Speicherräume (S) an beiden Seiten der vorstehenden Abschnitte (11c1, 11c2) vorgesehen sind.

3. Rotoraufbau nach Anspruch 1, bei welchem jeder vorstehende Abschnitt (11c1, 11c2) zumindest eine Umfangsrippe (11d1, 11d2) an einem äußeren Umfangsabschnitt von jedem vorstehenden Abschnitt (11c1, 11c2) aufweist, wobei die Umfangsrippe (11d1, 11d2) in Kontakt mit einer Innenoberfläche der Klauenmagnetpole (8a, 9a) ist.

4. Rotoraufbau nach Anspruch 1, bei welchem jeder vorstehende Abschnitt (11c1, 11c2) im wesentlichen dieselbe Dicke wie die zwei Seitenplatten­ teile (11b1, 11b2) und zumindest eine Verstärkungsrippe (11f1, 11f2) aufweist, wobei die Verstärkungsrippe (11f1, 11f2) sich in einer radia­ len Richtung von dem Spulenkörper (11) erstreckt.

5. Rotoraufbau nach Anspruch 4, bei welchem die Verstärkungsrippe (11f1, 11f2) mit einer äußeren Kante ausgebildet ist, welche im we­ sentlichen zu einer radialen Ebene des Spulenkörpers (11) geneigt verläuft.

6. Rotoraufbau nach Anspruch 3, bei welchem
jeder vorstehende Abschnitt (11c1, 11b1) zumindest eine Verstärkungs­ rippe (11f1, 11f2) aufweist, wobei
die Verstärkungsrippe (11f1, 11f2) sich von einer inneren Fläche der Umfangsrippe (11d1, 11d2) in einer radialen Richtung des Spulenkörpers (11) erstreckt.

7. Rotoraufbau nach Anspruch 1, bei welchem jeder vorstehende Abschnitt (11c1, 11c2) zumindest einen Schlitzabschnitt (11e1, 11e2) aufweist und jeder vorstehende Abschnitt (11c1, 11c2) durch den zumindest einen Schlitzabschnitt (11e1, 11e2) unterteilt ist, wobei sich der zumindest eine Schlitzabschnitt (11e1, 11e2) in einer radialen Richtung von dem Spulenkörper (11) erstreckt.

8. Rotoraufbau nach Anspruch 1, wobei der Spulenkörper (11) aufweist:
einen zylindrischen Abschnitt (11a) und ein linkes Seitenplattenteil (11b1), das integral mit dem zylindrischen Abschnitt (11a) ausgebildet ist, und ein rechtes Seitenplattenteil (11b2) aufweist, das integral mit dem zylindrischen Abschnitt (11a) ausgebildet ist;
eine Mehrzahl linker vorstehender Abschnitte (11c1) in Form einer dünnen Platte, die integral an einem äußeren Umfangsabschnitt des linken Seitenplattenteiles (11b1) vorgesehen sind;
eine Mehrzahl rechter vorstehender Abschnitte (11c2) in Form einer dünnen Platte, die integral an einem äußeren Umfangsabschnitt des rechten Seitenplattenteiles (11b2) vorgesehen sind,
wobei jeder linke vorstehende Abschnitt (11c1) des Spulenkörpers (11) gegenüberliegend einem linken Klauenmagnetpol (8a) eines linken Rotor­ kerns angeordnet ist;
wobei jeder linke vorstehende Abschnitt (11c1) sich von einem Wurzel­ abschnitt (8b) der linken Klauenmagnetpole (8a) in Richtung auf einen Spitzenabschnitt der linken Klauenmagnetpole (8a) eines linken Rotor­ kerns (8) erstreckt, und
wobei die linken vorstehenden Abschnitte (11c1) dieselbe Anzahl wie die linken Klauenmagnetpole (8a) des linken Rotorkerns (8) aufweisen; und
wobei jeder rechte vorstehende Abschnitt (11c2) des Spulenkörpers (11) gegenüberliegend einem rechten Klauenmagnetpol (9a) angeordnet ist,
wobei sich jeder rechte vorstehende Abschnitt (11c2) von einem Wur­ zelabschnitt (9b) der rechten Klauenmagnetpole (9a) in Richtung auf einen Spitzenabschnitt der rechten Klauenmagnetpole (9a) eines rechten Rotorkerns (9) erstreckt, und
wobei die rechten vorstehenden Abschnitte (11c2) dieselbe Anzahl wie die rechten Klauenmagnetpole (9a) des rechten Rotorkerns (9) aufwei­ sen.

9. Rotoraufbau nach Anspruch 8, bei welchem jeder linke vorstehende Abschnitt (11c1) an einem Zwischenraum angeordnet ist, der zwischen der Innenfläche von jedem linken Klauenmagnetpol (8a) und einer äußeren Umfangsfläche der magnetischen Feldspule ausgebildet ist, so daß ein Speicherraum (S) zur Aufnahme von Klebematerial geschaffen ist; und
jeder rechte vorstehende Abschnitt (11c2) an einem Zwischenraum angeordnet ist, der zwischen der inneren Fläche von jedem der rechten Klauenmagnetpole (9a) und der äußeren Umfangsfläche der magnetischen Feldspule (10) ausgebildet ist, so daß dazwischen ein Speicherraum (S) zur Aufnahme von Klebematerial geschaffen ist.

10. Rotoraufbau nach Anspruch 8, bei welchem jeder linke vorstehende Abschnitt (11c1) zwei linke Umfangsrippen (11d1) an einem äußeren Umfang von jedem linken vorstehenden Abschnitt (11c1) aufweist; und jeder rechte vorstehende Abschnitt (11c2) zwei rechte Umfangsrippen (11d2) an einem äußeren Umfang von jedem rechten vorstehenden Abschnitt (11c2) aufweist.

11. Rotoraufbau nach Anspruch 8, bei welchem jeder linke vorstehende Abschnitt (11c1) zwei linke Verstärkungsrippen (11f1) aufweist;
jede der zwei linken Verstärkungsrippen (11f1) in einer radialen Rich­ tung von dem Spulenkörper (11) vorsteht; und
jeder rechte vorstehende Abschnitten (11c2) zwei rechte Verstärkungs­ rippen (11f2) aufweist;
wobei jede der zwei rechten Verstärkungsrippen (11f2) in radialer Richtung von dem Spulenkörper (11) vorsteht.

12. Rotoraufbau nach Anspruch 11, bei welchem jede der zwei linken Verstärkungsrippen (11f1) mit einer äußeren Kante ausgebildet ist, welche im wesentlichen zu einer radialen Ebene des Spulenkörpers (11) geneigt verläuft; und
jede der zwei rechten Verstärkungsrippen (11f2) mit einer äußeren Kante ausgebildet ist, welche im wesentlichen zu einer radialen Ebene des Spulenkörpers (11) geneigt verläuft.

13. Rotoraufbau, nach Anspruch 10, bei welchem jeder linke vorstehende Abschnitt (11c1) zwei linke Verstärkungsrippen (11f1) aufweist,
jeder rechte vorstehende Abschnitt (11c2) zwei rechte Verstärkungsrippen (11f2) aufweist,
jede der linken Verstärkungsrippen (11f1) von einer inneren Fläche von jeder der zwei linken Umfangsrippen (11d1) von jedem linken vor­ stehenden Abschnitt (11c1) in einer radialen Richtung von dem Spulen­ körper (11) vorsteht; und
jede der rechten Verstärkungsrippen (11f2) von einer inneren Fläche von jeder der rechten Umfangsrippen (11d2) von jedem rechten vor­ stehenden Abschnitt (11c2) in einer radialer Richtung von dem Spulen­ körper (11) vorsteht.

14. Rotoraufbau nach Anspruch 8, bei welchem jeder linke vorstehende Abschnitt (11c1) einen linken Schlitzabschnitt (11e1) aufweist, und jeder linke vorstehende Abschnitt (11c1) durch den linken Schlitzabschnitt (11e1) unterteilt ist und der linke Schlitzabschnitt (11e1) sich in einer radialen Richtung von dem Spulenkörper (11) erstreckt; und
jeder rechte vorstehende Abschnitt (11c2) einen rechten Schlitzabschnitt (11e2) aufweist und jeder rechte vorstehende Abschnitt (11c2) durch den rechten Schlitzabschnitt (11e2) unterteilt ist und der rechte Schlitzab­ schnitt (11e2) sich in einer radialen Richtung von dem Spulenkörper (11) erstreckt.