DE1958903B2 - Stromversorgungseinrichtung, insbesondere fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

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toils U-l'örmige Anschlußglieder geschoben sind, von stehen und einen Ständer 24 umschließen. Der SUIn-

denen das eine über einen Leiter mit der einen der 24 besteht aus einem üblichen Magnetkern 26

Bürste un der einen Seitenfläche und das andere aus laminiertem Stahl, der Schlitze zur Aufnahme

über einen Leiter mit der anderen Bürste an der der üblichen dreiphasigen im Stern geschalteten

anderen Seitenfläche des Befesügungsleils liegt, und 5 Statorwicklung 28 enthalt. Einige der Lamellen 26 α

letzteres Anschlußglied sich zu der einen Seitenfläche haben größeren Durchmesser und greifen zwischen

erstreckt und dort einen stromleitenden Teil auf- die Stirnfläche der Lagerschilde 20 und 22, so daß

weist, und dieser sowie ein stromleilender Teil des diese den Ständer beim Zusammenspannen mittels

dort liegenden AnschluRgliedes unmittelbar gegen Bolzen30 festlegen (Fig. 2).

die Anschlußglieder des Spannungsreglers anliegen. io Die Lagerschilde 20 und 22 tragen Lager 32 bzw.

Bei einer Stromversorgungseinrichtung dieser Art 34, in denen drehbar eine Welle 36 des Läufers 38

mit einem Vollwellen-Brückengleichrichter, einem gelagert ist. Der Läufer 38 hat außerdem Polstücke

zusätzlichen Halbwellen-BrUckengleichrichter und 40 und 42 und einen Kern 44 aus magnetischem

zwei Kühlplatten, von denen die eine drei positive Werkstoff. Die Polstücke 40 und 42 greifen mit Fin-

Dioden und die andere drei negative Dioden des 15 gern ineinander. Gegen die Innenseite der Finger

Vollwellen-Brückengleichrichters trägt und die drei liegt ein Aluminiumring 46 an, der die Entstehung

Dioden des Halbwellen-Brückengleichrichters von von Geräuschen bei mit kritischer Drehzahl ura-

einem besonderen Bauteil getragen mit den Wech- laufendem Läufer 38 verringert. Der Läufer 38 ent-

selstrom-Eingangsklemmen des Vollwellen-Brücken- hält ferner eine Feldwicklung 48, die auf einen

gleichrichters verbunden sind, ist nach einem wei- 20 Spulenkasten 50 aufgewickelt ist und den Kern 44

leren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß der /wischen den Polstücken 40 und 42 umgibt.

Vollwellen-Brückengleichrichter als Baueinheit aus- Die Enden der Feldwicklung 48 sind über Leiter

gebildet ist und mehrere vorstehende Anschluß- 56 und 58 mit Schleifringen 52 bzw. 54 verbunden,

bolzen hat, die seine Eingangsklemmen bilden, und die gegeneinander und von der Welle 36 elektrisch

daß der Halbwellen-Brückengleichrichter eine 25 isoliert sind.

gleiche Anzahl von Eingangsklemmen hat und eine Die dreiphasige im Stern geschaltete Ständerwick-Ausgangsklemme aufweist, die durch eine Schraube lung 28 ist im Schaltbild der Fig. 15 dargestellt und in Anlage gegen einen U-förmigen von der Bürsten- ist über Leiter 66 mit Anschlußzapfen 60, 62 und 64 haltereinheit getragenen Bügel gehalten ist, wobei verbunden. Die Anschlußbolzen 60, 62 und 64 sind die Eingangsklemmen öffnungen zur Aufnahme der 3° Teil eines Brückengleichrichters68 (Fig. 6 und 7), Anschlußbolzen aufweist und mehrere andere mit der mit Siliziumdioden 70 und 72 bestückt ist. Der den Phasen der Ständerwicklung verbundene An- Brückengleichrichter 68 hat zwei mit Rippen gemäß schlußklemmen öffnungen zum Aufstecken auf die Fig. 6 versehene Kühlplatten 74 und 76 aus Alu-Anschlußbolzen haben und auf die Anschlußbolzen minium, die voneinander durch einen isolierenden zum Herstellen der elektrischen Verbindung Mut- 35 Werkstoff 78 und Abstandsblöcke 80 und 82 aus tern aufschraubbar sind. isolierendem Werkstoff getrennt sind. Zur Herstel-

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der lung des Brückengleichrichters 68 werden durch

Erfindung dargestellt. Es zeigt Strangpressen gebildete Kühlplatten 74 und 76 ver-

F i g. 1 eine Stirnansicht auf eine erfindungs- wendet, deren jede drei Löcher 84 bzw. 86 enthält,

gemäße Stromversorgungseinrichtung, 40 In jedem Loch 84 ist eine Kupferscheibe 88 einge-

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1, setzt, auf der eine Siliziumdiode 72 mit einem An-

F i g. 3 eine Stirnansicht auf einen Endrahmen des Schlußleiter 72 α aufruht. In gleicher Weise ist in

Wechselstromgenerators nach F i g. 1 und 2, jedem Loch 86 der Kühlplatte 76 eine ringförmige

Fig. 4 eine zum Teil geschnittene Ansicht nach Kupferscheibe 89 eingesetzt, auf der sich eine SiIi-

der Linie 4-4 in Fig. 3, 45 ziumdiode 70 abstützt, die einen Anschlußleiter 70a

F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 in F i g. 3, aufweist. Der Bereich rund um die Leiter und die

Fig. 6 eine Draufsicht auf einen Brückengleich- Enden der Dioden kann mit einer Silikon-Gummirichter, der in den Wechselstromgenerator eingebaut masse, die nicht dargestellt ist, abgedichtet we.-den. ist, Wie das Schaltbild nach Fig. 15 zeigt, bilden die

F i g. 7 einen Schnitt nach der Linie 7-7 in F i g. 6, 50 Kühlplatten 74 und 76 die positive bzw. negative

Fig. 8 eine Stirnansicht auf eine Bürstenhalter- Gleichstrom-Ausgangsklemme des Brückengleich-

einheit, die in den Wechselstromgenerator eingebaut richters 68. Die Dioden 72 sind so gepolt, daß ihre

ist, Kathoden mit den Kupferscheiben 88 verbunden

Fig. 9 eine Draufsicht zu Fig. 8, sind, während die Dioden 70 so gepolt sind, daß ihre

Fig. 10 und 11 Darstellungen von Bürstenhaltern 55 Anoden mit den zugeordneten Kupferscheiben 89 in

der Bürstenhaltereinheit nach Fig. 8 und 9, Berührung stehen.

Fig. 12 eine Draufsicht auf einen Transistor- Die Anschlußleiter72α und 70α der drei Paare

spannungsregler für die Stromversorgungseinrichtung von Dioden sind an die Anschlußbolzen 60 bzw. 62

nach Fig. 1 und 2, bzw. 64 angeschlossen. Jeder dieser Anschlußbolzen

Fig. 13 eine der Fig. 12 entsprechende Drauf- 60 hat an seinem Ende ein Gewinde, beispielsweise

sieht, die den Innenaufbau des Spannungsreglers 62«, dessen Zweck später noch beschrieben wird,

zeigt, Nachdem die Anschlußleiter 70 α und 72 α mit den

Fig. 14 eine Unteransicht auf den Spannungs- Anschlußbolzen 60, 62 und 64 verbunden sind, wird

regler und der Raum zwischen den Kühlplatten mit einem iso-

F i g. 15 ein Schaltbild der Stromversorgungsein- 65 lierenden Werkstoff 78, vorzugsweise einem Epoxyd-

richtung eines Kraftfahrzeugs. harz, ausgegossen, durch den die elektrische Isola-

Der Wechselstromgenerator weist Lagerschilde 20 tion zwischen den Kühlplatten 74 und 76 voneinan-

und 22 auf, die vorzugsweise aus Aluminiumguß be- der bewirkt wird und der Brückengleichrichter

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seinen mechanischen Halt erhält. Während des Zu- werden können und über die der elektrische Ansammenbaues werden die Kühlplatten in richtigem schluß an die Phasen der Ständerwicklung des Abstand durch die Abstandsblöcke 80 und 82 ge- Wechselstromgenerators möglich ist.
halten. Der Lagerschild 20 enthält außer dem Vollwellen-Aus den Fig. 2 bis 4 ergibt sich, daß der 5 Brückengleichrichter und dem Halbwellen-Brücken-Brückengleichrichter 68 innerhalb des Lagerschildes gleichrichter auch einen Halbleiter-Spannungsregler 20 angeordnet ist und mit dessen Innenwand 20 a 110 vom Transistortyp und eine Bürstenhaltereinheit verbunden wird. Die Kühlplatten74 und 76 enthal- 112. Die Bürstenhaltereinheit ist in den Fig. 8 bis ten Schlitze74α bzw. 76a (Fig. 6), die zur Be- 11 dargestellt. Die Bürstenhaltereinheit 112 besteht festigung des Brückengleichrichters an dem Lager- io aus einem Bürstenhalter 114 und einem Befestigungsschild 20 verwendet werden. Zu diesem Zweck teil 116, das sich axial von dem Bürstenhalter 114 nimmt der Schlitz 74 α einen Anschlußbolzen 90 auf erstreckt. Diese beiden Teile sind aus einem ein-(F i g. 2 und 5), der durch eine Öffnung 92 in der teiligen Kunststoffteil gebildet, wobei der Bürsten-Stirnwand 20 α des Lagerschildes 20 tritt. Der An- halter 114 Taschen 118 und 120 zur Aufnahme von schlußbolzen 90 ist elektrisch von dem Lagerschild 15 Bürsten 122 bzw. 124 enthält. Die Bürsten werden 20 durch einen Isolator 94 isoliert, während die in Richtung auf das offene Ende der Taschen durch Kühlplatte 74 von dem Lagerschild 20 durch einen Federn 126 und 128 belastet. Sie können in der zuIsolator 96 isoliert in Abstand gehalten wird. Der rückgezogenen Lage vor dem Einbau der Bürsten-Anschlußbolzen 90 hat am Ende ein Gewinde, auf haltereinheit in den Wechselstromgenerator durch das eine Mutter 97 aufschraubbar ist, um die Kühl- 20 eine Stange 130 festgehalten werden, die durch eine platte 74 mit dem Lagerschild 20 zu verbinden. öffnung in den Bürstenhalter tritt.

Der Schlitz 76 α nimmt eine Schraube 98 (F i g. 3) Die Bürsten 122 und 124 sind über Leiter 132 auf, die von der Kühlplatte 76 nicht isoliert ist und bzw. 134 mit Anschlußgliedern 136 bzw. 138 verin eine Gewindeöffnung des Lagerschildes 20 einge- bunden. Diese haben gleiche Form. Das Anschlußschraubt wird. Die Schraube 98 hält somit den 25 glied 136 besteht aus zwei zueinander parallelen Lagerschild 20 auf der gleichen Spannung wie die Teilen 136 α und 136 b, die durch einen Teil 136 c Anoden der Dioden 70. Der Lagerschild 20 weist miteinander verbunden sind. Das Anschlußglied hat eine in axialer Richtung liegende Nabe 100 auf, die demzufolge eine im wesentlichen U-förmige Gestalt gegen die Kühlplatte74 im Bereich der Schraube98 (Fig. 11). Ferner ist eine Verlängerung 136d voranliegt und im wesentlichen die gleiche Stärke wie 30 gesehen, deren Zweck später noch erläutert wird, der Isolator 96 hat, damit die Kühlplatten 74 und 76 Die Teile 136 α und 136 b haben zueinander ausgegleichen Abstand von der Stirnwand 20 α des Lager- richtet liegende Öffnungen 140, und der Teil 136 a Schildes 20 haben. nimmt den Leiter 132 auf, worauf dieser beispiels-

Wie Fig. 3 zeigt, sind auf die Anschlußbolzen 60, weise mit dem Befestigungsteil verschweißt wird.
62 und 64 Muttern 101 aufgeschraubt, die Kabel- 35 Die Anschlußglieder 136 und 138 werden auf den schuhe 102 festspannen, die an den Leitern 66 be- Befestigungsteil 116 der Bürstenhaltereinheit 112 festigt sind. Zusätzlich dienen die Muttern 101 der aufgeschoben, so daß die in ihnen vorgesehenen Befestigung eines Halbwellen-Brückengleichrichters öffnungen 140 bzw. 142 mit öffnungen 144 und 146 104, die aus drei Siliziumdioden 106 (F i g. 15) be- in dem Befestigungsteil 116 fluchten. Die mit den steht. Die Anoden dieser Dioden 106 sind über 40 Bürsten verbundenen Leiter 132 und 134 treten Leiter 109 bzw. 111 bzw. 113 mit den Anschluß- durch einen in axialer Richtung liegenden Schlitz bolzen 60 bzw. 62 bzw. 64 verbunden, während ihre 114 a, der in dem Bürstenhalter 114 der Bürsten-Kathoden an einen gemeinsamen Leiter 115 ange- haltereinheit gebildet ist.

schlossen sind. Wie Fig. 3 zeigt, sind die Leiter Der Befestigungsteil 116 hat ferner öffnungen 150

109.111 und 113 in Form von Metallbändern aus- 45 und 152, in die Zapfen des Spannungsreglers 110 in

gebildet, die öffnungen zur Aufnahme der Anschluß- noch zu beschreibender Weise eingreifen. Der Be-

bolzcn 60, 62 und 64 enthalten. festigungsteil 116 hat außerdem eine Öffnung 154,

Auch der Leiter 115 ist als Metallband ausge- die mit Öffnungen 156 α und 156 c eines U-förmigen

bildet, das in noch zu beschreibender Weise mit dem Anschlußgliedes 156 fluchtet, das auf den Befesti-

Spannungsregler verbunden wird. Ein Verfahren zur 50 gungsteil 116 aufgeschoben wird. Die Teile 156 b

Herstellung des Brückengleichrichters 104 besteht und 156 c sind zur Bildung des U-förmigen Profils

darin, einen ebenen metallischen leitenden Streifen durch einen Teil 156 d miteinander verbunden,

zu verwenden, auf den die scheibenförmigen Dioden Die Anschlußglieder 136,138 und 156 werden mit

derart aufgesetzt werden, daß deren Kathoden mit dem Befestigungsteil 116 der Bürstenhaltereinheit

dem Streifen elektrisch verbunden sind. Die Anoden 55 durch ledigliches Aufschieben längs Schlitzen 160,

der Dioden 106 werden einzeln mit den Leitern 109, 162 und 164 verbunden. Diese Schlitze verhindern

111 und 113 verbunden, und der die Dioden ent- eine seitliche Bewegung der Anschlußglieder und

haltende Bereich wird dann mit einem Isolierwerk- legen diese fest, wenn die Bürstenhaltereinheit ein-

stoff 115 & ausgefüllt. Diese Form des Halbwellen- gebaut ist.

Brückengleichrichters ist leicht herzustellen und 60 Der Spannungsregler 110, der an dem Lagerschild

kann mühelos mit den Anschlußbolzen 60,62 und 20 befestigt ist, ist näher in den Fig. 12 bis 14 dar-

64 durch Festschrauben der Muttern 101 verbunden gestellt. Er besteht aus einem Kunststoffgehäuse 170,

werden. das Anschlußbolzen 172 und 174 trägt. Das Kunst-

Dic Vollwellen-Brückengleichrichter 68 und dei stoffgehäuse 170 enthält eine rechteckige öffnung

Halbwcllen-BrückengleichrichterlO4 können auch 65 176, die auf der einen Seite durch eine metallische

in anderer Weise ausgebildet werden, sofern drei Kühlplatte 178 verschlossen ist. Diese trägt einen

Anschlußbolzen vorgesehen sind, über die die bei- keramischen Überzug 180, auf dem die Transistoren

-4-n Rinheiten 68 und 104 miteinander verbunden und die anderen elektrischen Teile des Spannungs-

reglers abgestützt sind. Diese sind zweckmäßig zu haften. Diese Schraube 220 tritt durch eine Öffnung einem integrierten Kreis zusammengefaßt, wobei im Leiter 115 des Halbwellen-Brückengleichrichters der Ausgangstransistor 182 des Spannungsreglers 104 und ist von diesem durch einen Isolator 224 von einer metallischen Kühlplatte 184 getragen ist, elektrisch isoliert. Die Schraube 220 ist ferner elekdie ihrerseits an der metallischen Kühlplatte 178 5 trisch von den Anschlußbolzen des Spannungsreglers abgestützt ist. und der Bürstenhaltereinheit isoliert, bewirkt aber

Das Kunststoffgehäuse 170 trägt Anschlußglieder die Abstützung dieser beiden Teile wie auch die 190,192 und 194 aus elektrisch leitendem Werk- Halterung des Leiters 115 in fester Anlage gegen das stoff, die ringförmige Teile 190 a, 192 a und 194 a Anschlußglied 136 der Bürstenhaltereinheit,
aufweisen und entsprechend dem Schaltbild in io Die beiden anderen Befestigungsschrauben 230 Fig. 15 mit dem Spannungsregler verbunden sind. und 232 dienen der endgültigen Befestigung. Die Das Anschlußglied 190 ist elektrisch mit dem An- Schraube 230 trägt ähnlich wie die Schraube 220 schlußbolzen 172 über einen Leiter 196 verbunden, eine Büchse aus isolierendem Werkstoff, durch die von dem ein Teil in das Kunststoffgehäuse 170 ein- sie gegen die Anschlußbolzen des Spannungsreglers gebettet ist. Der Anschlußbolzen 174 ist mit dem 15 und der Bürstenhaltereinheit isoliert ist. Eine Scheibe integrierten Kreis durch einen Leiter 198 verbunden, 234 aus isolierendem Werkstoff isoliert den Kopf der während die Anschlußglieder 192 und 194 mit dem Schraube 230 gegen das Anschlußglied 138. Die integrierten Kreis durch Leiter 202 bzw. 200 ver- Schraube 230 drückt die eine Seite des Anschlußbunden sind. gliedes 138 dicht gegen den Anschlußgliedteil 192 a

Der den keramischen Überzug 180 und die Kühl- 20 des Spannungsreglers. Die Schraube 232 weist keine platte 184 enthaltende Teil des Spannungsreglers Scheibe aus isolierendem Werkstoff auf und ist dawird schließlich durch einen Kunststoffdeckel 203 her elektrisch mit dem Lagerschild 20 und dem Anverschlossen. Dieser Deckel 203 und die metallische schlußglied 156 der Bürstenhaltereinheit verbunden. Kühlplatte 178 sind mit dem Kunststoffgehäuse 170 Zusätzlich kann diese Schraube 232 eine Büchse 222 durch mehrere Niete 204 verbunden. Der Kunststoff- 25 aus isolierendem Werkstoff erhalten, jedoch muß deckel 203 hat in axialer Richtung liegende Naben der Kopf der Schraube eine Metallscheibe berühren, 206, die in die Öffnungen 150 und 152 der Bürsten- die die elektrische Verbindung des Kopfes mit dem haltereinheit bei der Endmontage der Bürstenhalter- Anschlußglied 156 bewirkt,
einheit und des Spannungsreglers eingreifen. Da die Schrauben 220, 230 und 232 den Span-

Wie Fig. 12 zeigt, sind die ringförmigen Teile 30 nungsregler 110 und der Bürstenhaltereinheit 112 190 a, 192 α und 194 α der Anschlußglieder freige- eindeutig mit dem Lagerschild 20 verbinden und legt, so daß sie mit Anschlußgliedern der Bürsten- auch eine zuverlässige elektrische Verbindung zwihaltereinheit bei der endgültigen Montage in Bc- sehen den Anschlußgliedern bewirken, ist ein sehr rührung miteinander gebracht werden. gedrängter und zuverlässiger Aufbau geschaffen.

Dieser endgültige Einbau erfolgt in folgender 35 Im Schaltbild der Fig. 15 sind die gleichen Weise: Der Spannungsregler 112 wird gegen die in- Bezugszeichen der einzelnen Bauteile verwendet. Die nere Wand 20 α des Lagerschildes 20 so angelegt, dreiphasige im Stern geschaltete Ständerwicklung 28 daß Öffnungen 191, 193 und 195 des Spannungs- ist mit den Anschlußbolzen 60, 62 und 64 verbunreglers mit Gewindelöchern 210, 212 und 214 in der den, die ihrerseits mit den Dioden 70 und 72 verStirnwand 20 α des Lagerschildes 20 fluchten. Hier- 40 bunden sind. Die Kühlplatte 74 stellt die positive bei liegt die metallische Kühlplatte 178 gegen den Gleichstrom-Ausgangsklemme des Vollwellen-Lagerschild 20 an (F i g. 4). Die Bürstenhaltereinheit Brückengleichrichters dar, der mit dem Anschlußwird dann so angesetzt, daß der Befestigungsteil 116 bolzen 90 verbunden ist.

mit seiner Wand 116 α gegen den Spannungsregler Bei dem Einbau der erfindungsgemäßen Stromanliegt, wobei die Öffnungen 150 und 152 die Naben 45 versorgungseinrichtung in ein Kraftfahrzeug ist dei 206 des Spannungsreglers aufnehmen. In dieser Lage Anschlußbolzen 90 über einen Leiter 250 mit einei liegt der eine Teil 156 c des Anschlußgliedes 156 der Batterie 252 verbunden, deren andere Seite an Masse Bürstenhaltereinheit unmittelbar gegen die An- liegt. Bei laufendem Wechselstromgenerator, dci schlußfläche 194 σ des Spannungsreglers an. Der eine durch die Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs Teil des Anschlußgliedes 138 liegt gegen die Fläche 50 angetrieben wird, lädt der Generatorstrom die Baue· 192 a und der eine Teil des Anschlußgliedes 136 rie auf. Zusätzlich können verschiedene elektrische gegen den Anschlußgliedteil 190 α des Spannungs- Belastungen, wie Scheinwerfer, Rundfunkgerät usw. reglers an. über den Leiter 250 gespeist werden, wobei die

Ist die Bürstenhaltereinheit 112 richtig aufgesetzt, Rückleitung über Masse erfolgt und das Einschalter so ragt die Stange 130, die die Bürsten in der zurück- 55 durch nicht dargestellte Schalter bewirkt wird,
gezogenen Stellung hält, durch eine Öffnung 20 c im Der Spannungsregler 110 kann verschiedene Ge

Lagerschild 20 nach außen, so daß sic herausgezo- stalt haben, von denen eine in Fig. 15 dargestell gen werden kann, um nach dem vollzogenen Einbau ist. Der Spannungsregler enthält einen npn-Aus der Bürstenhaltereinheit und des Spannungsreglers gangstransistor 182, dessen Emitterelektrode übe die Bürsten zur Anlage gegen die Schleifringe zu 60 einen Leiter 256 an Masse liegt. Der Leiter 256 ent bringen. spricht dem Anschlußglied 194 des Spannungsreglers

Bei dieser Lage des Spannungsreglers und der der über die Befestigungsschraube 232 an Mass Bürstenhaltereinlieit werden drei Schrauben durch liegt, wenn die Stromversorgungseinrichtung /usam die ausgerichteten Öffnungen gesteckt und in den mengebaut ist. Der Transistor 182 sitzt auf de Lagerschild20 eingeschraubt (Fig. 3 und 4). Eine 65 metallischen Kühlplatte 184 gemäß Fig. 13.
Schraube 220 trägt eine Büchse 222 aus isolierendem Der Spannungsregler enthält ferner npn-Transistc

Werkstoff, der zweckmäßig ein bei Wärme schrump- ren 258 und 260, die in Darlington-Schaltunp ange Kunststoff ist, um fest an der Schraube zu ordnet sind, also mit ihren Kollektorclcktroden m

ίο

jinem Leiter 262 verbunden sind. Die Emitter- Fahrer die Schalter 284 und 286, so daß die Feld-Elektrode des Transistors 260 ist mit der Basiselek- wicklung 48 anfänglich von der Batterie 252 erregt trode des Transistors 258 verbunden, während die wird. Dieser Erregerkreis läuft von der positiven Emitterelektrode des Transistors 258 über den Leiter Seite der Batterie über die geschlossenen Schalter 256 an Masse liegt. Eine Siliziumdiode 264 liegt 5 284 und 286, den Widerstand 280 und die Signalzwischen den Kollektorelektroden der Transistoren lampe 282 zum Anschlußpunkt 172 und über den 258 und 260 und der Basiselektrode des Transistors Leiter 276, die Feldwicklung 48 und den Kollektor-182. Ein aus Widerständen 266 und 268 gebildeter Emitter-Kreis des Transistors 182, der zu dieser Zeit Spannungsteiler liegt zwischen dem Anschlußpunkt im leitenden Zustand ist. Dieser Strom fließt auch 174 und dem an Masse liegenden Leiter 256. Eine io durch die Schleifringe und Bürsten und durch die Zenerdiode 270 liegt zwischen einem Anschlußpunkt Anschlußbolzen des Spannungsreglers und der Bürzwischen den Widerständen 266 und 268 des Span- stenhaltereinheit.
nungsteilers und der Basiselektrode desTransistors 260. Wird der Wechselstromgenerator nun von der An-

Der Anschlußpunkt 174 im Schaltbild nach triebsmaschine angetrieben, so steigt seine Ausgangs-

F i g. 15 entspricht dem Anschlußbolzen 174 in den 15 spannung, und wenn diese den vorgegebenen Wert

Fig. 12 bis 14. Dieser Anschlußpunkt ist elektrisch erreicht,"bricht die Zenerdiode270 und der Basis-

über einen Anschlußpunkt 272 mit dem Leiter 250 Emitter-Kreis der Transistoren 260 und 258 durch,

verbunden. so daß die Transistoren 260 und 258 leitend werden.

Der Spannungsregler hat einen weiteren An- Dann sinkt die Spannung am Leiter 262 infolge des

Schlußpunkt 172, der dem Anschlußbolzen 172 in 20 Spannungsabfalls im Widerstand 274. Die zwischen

Fig. 12 bis 14 entspricht und mit einem Widerstand dem Leiter 172 und Masse erscheinende Spannung

274 über einen Leiter 276 verbunden ist. Eine Feld- ist eine von den Dioden 106 und den Dioden 70 be-

wicklungsentladungsdiode 278 liegt zwischen der KoI- dingte Spannung, welche einen zweiten Dreiphasen-

lektorelektrode des Transistors 182 und dem Leiter Vollwellen-Brückengleichrichter bilden. Fällt die

276. 25 Spannung am Leiter 262 so weit, daß sie die in

Der Anschlußpunkt 172 ist mit dem elektrischen Durchlaßrichtung wirkende Spannung der Diode 264 System so verbunden, daß er an der einen Seite und des Basis-Emitter-Kreises des Transistors 182 eines Widerstands 280 und einer Signallampe 282 überwindet, so wird der Transistor 182 nichtleitend, liegt. Der Widerstand 280 liegt in Reihe mit einem Dieser schaltet dann die Feldwicklung 48 ab, woraus willkürlich betätigbaren Schalter 284, dessen andere 30 sich eine Abnahme der Ausgangsspannung des Seite mit dem Leiter 250 verbunden ist. Die Signal- Wechselstromgenerators ergibt,
lampe 282 liegt in Reihe mit einem zweiten willkür- Fällt die Ausgangsspannung des Wechselstromlich betätigbaren Schalter 286, dessen andere Seite generators auf einen vorgegebenen Wert, so gelangen ebenfalls am Leiter 250 liegt. Der Schalter 286 kann die Zenerdiode 270 und die Basis-Emitter-Kreise der der Zündschalter eines Kraftfahrzeugantriebsmotors 35 Transistoren 260 und 258 wieder in den sperrenden sein, während der Schalter 284 ein Schalter für die Zustand, durch den die beiden Transistoren nicht-Hilfsgeräte sein kann. leitend werden. Die Spannung am Leiter 262 steigt

Die Schleifringe 52 und 54 sind über die Bürsten dann genügend an, um den Transistor 182 in Durch-122 und 124 mit der Feldwicklung 48 verbunden. laßrichtung zu belasten, so daß dieser wieder leitend Die Anschlußpunkte 136 und 138 im Schaltbild der 40 wird. Der Transistor 182 wird daher dauernd ein-Fig. 15 entsprechend den Anschlußgliedern 136 und ausgeschaltet, um den Strom durch die FeId- und 138 der Bürstenhaltereinheit, so daß die Ver- wicklung 48 so zu steuern, daß eine vorgegebene bindung mit dem Spannungsregler über diese An- Ausgangsspannung am Wechselstromgenerator erschlußpunkte 136 und 138 erfolgt, wenn die Teile scheint. Wie bereits erwähnt, liefern die Dioden 106 190 α und 192 α des Spannungsreglers mit ihnen in ₄₅ des Halbwellen-Brückengleichrichters und die Dio-Verbindung gebracht werden. Zur Herstellung der den 70 des Vollwellen-Brückengleichrichters einen elektrischen Verbindung der Anschlußbolzen 172 und Strom zum Spannungsregler und zur Speisung der 174 ist es lediglich notwendig, diese mit einem ge- Feldwicklung 48. Dies bedeutet, daß beim Kurzeigneten Stecker zu verbinden, wobei ein Leiter mit schließen des Wechselstromgenerators und bei gedem Anschlußpunkt 272 und der andere mit der 50 öffneten Schaltern 284 und 286 kein Entladungsweg einen Seite des Widerstands 280 und der Signallampe über die Feldwicklung 48 von der Batterie 252 be-282 verbunden ist. Die Anschlußbolzen 172 und 174 steht. Die dauernd mit der Batterie 252 verbundener sind durch eine Öffnung 20 b in dem Lagerschild 20 Widerstände 266 und 268 haben aber genügend (Fig. 1) zugänglich. Um den Wechselstromgenerator hohe Widerstandswerte, um einen wesentlicher in Betrieb zu nehmen, ist daher lediglich die Her- 55 Spannungsverlust der Batterie 252 bei stillstehenden stellung der elektrischen Verbindung an den An- Wechselstromgenerator zu unterbinden,
schlußbolzen 172 und 174 und dem Anschlußbolzen Die Dioden 106 wirken nicht nur als Schalt 90 erforderlich. Die Verbindung mit Masse wird da- elemente für den Strom durch die Feldwicklung durch hergestellt, daß das Gehäuse des Wechsel- sondern steuern auch das Schalten der Signallampi Stromgenerators mit einem metallischen Teil des 60 282. Liefert der Wechselstromgenerator die vorge Kraftfahrzeugs in Verbindung gebracht wird. gebene Ausgangsspannung, so ist die Spannung a:

Der Spannungsregler hält eine vorgegebene ge- dem Anschlußpunkt 172 und am Leiter 250 ir

regelte Spannung des Wechselstromgenerators auf- wesentlichen gleich, so daß die Signallampe 28

recht, beispielsweise bei einer 12-Volt-Anlagc eines erlischt und anzeigt, daß der Wechselstromgeneratc

Kraftfahrzeugs auf einen Wert von etwa 14 Volt, der 65 die vorgegebene Spannung liefert. Sollte ein Schade

zwischen dem Anschlußpunkt 272 und Masse eintreten, so sinkt die Spannung am Anschlußpunl

herrscht. 172, so daß die Signallampe 282 aufleuchtet und de

Anlassen des Kraftfahrzeugs schließt der Fehler anzeigt. Die Signallampe ist selbstversta'n«

11 12

lieh stets eingeschaltet, wenn die Feldwicklung 48 unmittelbar mit der Innenwand des Teils 300 in

des Wechselstromgenerators anfänglich über die Berührung steht.

Batterie. 252 erregt wird, wenn die Antriebsmaschine Die lappenartige Verlängerung des Anschluß-

des Kraftfahrzeugs angelassen wird. gliedes 138 liegt wie die Verlängerung 136 d zu einer

Wie Fig. 1 und 2 zeigen, ist die Welle36 mit 5 öffnung20d im Lagerschild20 ausgerichtet, wenn einer Riemenscheibe 290 und einem Lüfter 292 ver- die Bürstenhaltereinheit in den Lagerschild eingebaut bunden. Über die Riemenscheibe 290 wird der ist. Dies gestattet die Einführung eines metallischen Lüfter 292 mittels eines Keilriemens von der An- Werkzeugs zum Anschlußglied 138, um die Feldtriebsmaschine des Kraftfahrzeugs angetrieben. Die wicklung 48 an Erde zu legen, wodurch die Arbeitsvom Lüfter geförderte Luft tritt durch Einlaßöffnun- io weise des Läufers unter Umgehung des Spannungsgen 294 im Lagerschild 20 des Wechselstromgenera- reglers nachprüfbar ist.

tors ein, ferner durch öffnungen 296, die am Um- Ein Kondensator 310 ist über einen Leiter 312 fang des Lagerschilds 20 vorgesehen sind. Ferner (F i g. 3) mit der Kühlplatte 74 über eine Schraube kann Luft durch Einlaßöffnungen 298 eintreten, die 314 verbunden. Die andere Seite des Kondensators rund um einen Teil 300 des Lagerschilds angeordnet 15 310 liegt an Masse, wobei ein den Kondensator haisind, der in axialer Richtung liegende Kühlrippen tender Träger 316 mit dem Lagerschild 20 über eine 302 trägt. Die Lufteinlaßöffnungen 294 liegen aus- Schraube 318 verbunden ist.

gerichtet zu den Brückengleichrichtern, während die Wie F i g. 8 erkennen läßt, ist die Breite des BeEinlaßöffnungen 298 mit dem äußeren Rand des festigungsteils 116 der Bürstenhaltereinheit zwischen Spannungsreglers 110 ausgerichtet sind. Die durch 20 den Wänden 116 α und 116 b kleiner als die Breite den Wechselstromgenerator strömende Luft verläßt des Bürstenhalters 114 zwischen dessen Wänden diesen durch Auslaßöffnungen 304 im Endrahmen 114 b und 114 c. Die Dicke des Spannungsreglers 22. Obwohl in Fig. 2 nur eine derartige Auslaß- zwischen der Kühlplatte 178 und dem Kunststofföffnung vorgesehen ist, können selbstverständlich deckel 203 ist etwas größer als der Abstand zwischen mehrere, beispielsweise sechs, gleichmäßig über den 25 den Wänden 116 α und 114 b, wenn der Spannungs-Umfang verteilte Auslaßöffnungen vorgesehen wer- regler und die Bürstenhaltereinheit in den Lagerden. Die Brückengleichrichter und der Spannungs- schild eingebaut sind. Dies bedeutet, daß der Spanregler sowie die Ständerwicklung des Wechselstrom- nungsregler und die Bürstenhaltereinheit einer generators werden durch die durchströmende Luft kleinsten Raum in axialer Richtung innerhalb des gekühlt, wenn die Antriebsmaschine des Kraftfahr- 30 Lagerschildes 20 in Anspruch nehmen, der etwa derr zeugs den Lüfter antreibt. Abstand zwischen den Wänden 114 b und 114 c ent

Die von den Elementen des Spannungsreglers er- spricht und geringer ist als der Abstand zwischer

zeugte Wärme wird auf den Teil 300 des Lager- den Wänden 114 b und 114 c, vermehrt um di<

Schilds 20 über die Kühlplatte 178 übertragen, die Dicke des Spannungsreglers.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

113) hat und eine Ausgangskieraine (115) aufPatentansprüche; weist, die durch eine Schraube (2ZO) in Anlage gegen einen U-förmigen von der Bürstenhaiter-

1. Stromversorgungseinrichtung, insbesondere einheit (112) getragenen Anschlußglied (136) gefllr Kraftfahrzeuge, mit einem Wechselstrom- 5 halten ist, wobei die Eingangskleinmen öffnungenerator, der eine über Bürsten und Schleif- gen zur Aufnahme der Anschlußbolzen (60,62, ringe angeschlossene Nebenschluß-Feldwicklung, 64) aufweist und mehrere andere mit den Phaeinen Spannungsregler und eine die Verbraucher, sen der Ständerwicklung (28) verbundene Andie Feldwicklung und den Spannungsregler spei- schlußklemmen (102) öffnungen zum Aufstecken sende Dioden-Gleichrichtereinheit aufweist, bei xo auf die Anschlußbolzen (60, 62, 64) haben und der diese Gleichrichtereinheilt an dem nichtan- . auf die Anschlußbolzen zum Herstellen der elektriebsseitigen Lagerschild befestigt ist und bei der taschen Verbindung Muttern (101) aufschraubder Bürstenhalter und der Spannungsregler auf- bar sind.

einandergesteckt und an dem genannten Lagerschild befestigt sind und unmittelbar miteinander 15 ~"
in Berührung stehende Anschlußglieder für den

Masseanschluß in den aneinanderliegenden Flä- Die Erfindung bezieht sich auf eine Stromversorchen sowie miteinander fluchtende öffnungen gungseinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, aufweisen, durch die in den Lagerschild eingrei- mit einem Wechselstromgenerator, der eine über fende Schraubbolzen treten, die die Anschluß- 2° Bürsten und Schleifringe angeschlossene Nebenglieder in dichter Anlage gegeneinander halten, schluß-Feldwicklung, einen Spannungsregler und dadurch gekennzeichnet, daß ein Be- eine die Verbraucher, die Feldwicklung und den festigungsteil (116) des Bürstenhalters (114) und Spannungsregler speisende Dioden-Gleichrichtereinder Spannungsregler (110) als flache, mit den heit aufweist, bei der diese Gleichrichtereinheit an Breitseiten aneinanderliegende Bauteile ausge- 25 dem nichtantriebsseitigen Lagerschild befestigt ist bildet sind, daß Anschlußglieder (190,192,194; und bei der der Bürstenhalter und der Spannungs- 136 b, 138, 156 b) auch für die spannungsfüh- regler aufeinandergesteckt und an dem genannten renden Teile in den gemeinsamen Flächen von Lagerschild befestigt sind und unmittelbar miteinan-Befestigungsteil (116) und Spannungsregler (110) der in Berührung stehende Anschlußglieder für den vorgesehen sind und daß die Einheit aus Bür- 30 Masseanschluß in den aneinanderliegenden Flächen stenhalter (114) mit Befestigungsteil (116) und sowie miteinander fluchtende öffnungen aufweisen, Spannungsregler (110) mit der einen Fläche des durch die in den Lagerschild eingreifende Schraub-Spannungsreglers (110) an der Innenwand (20 a) bolzen treten, die die Anschlußglieder in dichter des nichtantriebsseitigen Lagerschildes (20) an- Anlage gegeneinander halten,
liegt. 35 tine Stromversorgungseinrichtung dieser Art ist

2. Stromversorgungseinrichtung nach An- beispielsweise durch die französische Patentschrift spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die 1 430 721 bekannt. Bei dieser ist ein Teil der elek-Seitenflächen (116 a, 116 b) des Befestigungsteils irischen Verbindungen, wie bei ähnlichen Stromver- (116) U-förmige Anschlußglieder (136,138) ge- sorgungseinrichtungen (z. B. USA.-Patentschrift schoben sind, von denen das eine (136) über 40 3 329 841 und 3 299 303), durch mit Anschlußklemeinen Leiter (132) mit der einen Bürste (122) an men zu verbindende elektrische Leiter gebildet.

der einen Seitenfläche (116 a) und das andere Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine (138) über einen Leiter (134) mit der anderen Stromversorgungseinrichtung der eingangs erwähn-Bürste (124) an der anderen Seitenfläche (116 b) ten Art so weiter auszugestalten, daß die Zahl der des Befestigungsteils (116) liegt, und letzteres 45 erforderlichen elektrischen Leiter verringert wird, Anschlußglied sich zu der einen Seitenfläche er- um dadurch die Herstellung der elektrischen Verstreckt und dort einen stromleitenden Teil (138 a) bindungen zu erleichtern.

aufweist, und dieser sowie ein stromleitender Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch geTeil (136 b) des dort liegenden Anschlußgliedes löst, daß ein Befestigungsteil des Bürstenhalters und (136) unmittelbar gegen die Anschlußglieder 50 der Spannungsregler als flache, mit den Breitseiten (190,192) des Spannungsreglers (110) anliegen. aneinanderliegende Bauteile ausgebildet sind, daß

3. Stromversorgungseinrichtung nach An- Anschlußglieder auch für die spannungsführenden spruch 1 oder 2 mit einem Vollwellen-Brücken- Teile in den gemeinsamen Flächen von Befestigungsgleichrichter, einem zusätzlichen Halbwellen- teil und Spannungsregler vorgesehen sind und daß Brückengleichrichter und zwei Kühlplatten, von 55 die Einheit aus Bürstenhalter mit Befestigungsteil denen die eine drei positive Dioden und die an- und Spannungsregler mit der einen Fläche des Spandere drei negative Dioden des Vollwellen- nungsreglers an der Innenwand des nichlantriebs-Brückengleichrichters trägt und die drei Dioden seitigen Lagerschildes anliegt.

des Halbwellen-Brückengleichrichters von einem Auf diese Weise werden die elektrischen Verbinbesonderen Bauteil getragen mit den Wechsel- 60 düngen unter Zentrierung der Bauteile zueinander strom-Eingangsklemmen des Vollwellen-Brücken- durch die Befestigungsmittel und durch gegenseitiges gleichrichters verbunden sind, dadurch gekenn- Andrücken der zusammenarbeitenden Teile in einzeichnet, daß der Vollwellen-Brückengleichrich- fächer Weise hergestellt. Die ernndungsgemäße Auster (68) als Baueinheit ausgebildet ist und meh- gestaltung bietet eine erhöhte Betriebszuverlässigkeit rere vorstehende Anschlußbolzen (60, 62, 64) 65 und ermöglicht eine leichtere Auswechselbarkeit hat, die seine Eingangsklemmen bilden, und daß eventuell zu ersetzender Teile,
der Halbwelien-Brückengleichrichter (104) eine In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgleiche Anzahl von Eingangsklemmen (109,111, gesehen, daß auf die Seitenflächen des Befestigung-