DE2847501C2 - - Google Patents
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- DE2847501C2 DE2847501C2 DE2847501A DE2847501A DE2847501C2 DE 2847501 C2 DE2847501 C2 DE 2847501C2 DE 2847501 A DE2847501 A DE 2847501A DE 2847501 A DE2847501 A DE 2847501A DE 2847501 C2 DE2847501 C2 DE 2847501C2
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Description
Die Erfindung geht aus von einem elastischen Generator nach der
Gattung des Hauptanspruchs. Ein solcher Generator ist im wesent
lichen bereits aus der DE-PS 22 50 557 bekannt und besitzt eine kom
pakte Gleichrichterbaugruppe von axial schon relativ kurzer Bau
länge, welche ja auch Einfluß auf die Gesamtlänge des Generators hat.
Bekannt sind auch schon Gleichrichterbaugruppen, bei der einzelne
Kühlbleche plattenförmig ausgebildet und mit Hilfe von Abstands
stücken gekreuzt übereinander angeordnet sind (US-PS 33 20 498,
DE-OS 26 03 786); die axiale Höhe dieser Gleichrichterbaugruppe ist
jedoch relativ hoch.
Aus der DE-OS 26 40 081 ist ebenfalls für Generatoren eine Gleich
richterbaugruppe ersichtlich, die durch Isolierstücke beabstandete
Träger für die zugehörigen Gleichrichterdioden hat; aus dieser OS
ist außerdem zu entnehmen, daß einer der Diodenträger als Lager
schild ausgebildet sein kann. Die axiale Höhe auch dieser Gleich
richterbaugruppe ist relativ hoch.
Die US-PS 37 39 290 zeigt für elektrische Maschinen eine Gleichrich
terbaugruppe, welche mit der Maschinenwelle rotieren soll und be
kannterweise mit Gleichrichterdioden versehen ist. Die Gleich
richterdioden sind dabei in Kühlblechen mit lappenförmigen Fort
sätzen festgelegt, die an der Umfangsfläche der Kühlbleche ange
ordnet und abgewinkelt sind. Infolge dieser Anordnung der Dioden hat
die Gleichrichterbaugruppe einen relativ großen Außendurchmesser.
Bekannt ist darüber hinaus auch ein Generator mit einer Gleichrich
terbaugruppe, deren elektrisch isolierende Mittel einen Druckkontakt
zum Anschluß eines Spannungsreglers aufweisen (DE-OS 25 43 196).
Außer der in der US-PS 33 20 498 gezeigten Gleichrichterbaugruppe
sind in den anderen vorstehend aufgeführten Druckschriften
offenbarten Gleichrichterbaugruppen derart gestaltet, daß sie im
wesentlichen kaoxial zur Generatorwelle angeordnet sind.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine für das
Massenprodukt "elektrischer Generator" vorgesehene Gleichrichterbau
gruppe zu entwickeln, die zur Erzielung weiterer Kosteneinsparungen
und zur weiteren Verbesserung der Einbaumöglichkeiten des Generators
eine noch kürzere axiale Bauhöhe als bekannte derartige Gleichrich
terbaugruppen hat; der Außendurchmesser der Gleichrichterbaugruppe
soll dabei aber nicht vergrößert werden. Trotz dieser Raumersparnis
der Gleichrichterbaugruppe soll aber die Kühlung der Gleichrichter
nicht beeinträchtigt werden und die Montage- und Reparaturfreund
lichkeit sowie die Zuverlässigkeit erhalten bleiben.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden
Merkmale des Hauptanspruchs gelöst; die axiale Höhe der Gleichrich
terbaugruppe wird bei dieser Gestaltung nur noch von der Bauhöhe der
Gleichrichterdioden bestimmt.
Eine besonders gute Lösung wird auch dadurch erzielt,
daß einer der Kühlkörper der Gleichrichterbaugruppe
als Lagerschild ausgebildet und mit einer angeformten Lagerbüchse
versehen ist.
Für die zuverlässige Kühlung und für die Verbesserung der Stabilität
der Gleichrichterbaugruppe ist es gemäß einer zusätzlichen Aus
gestaltung der Erfindung vorteilhaft, wenn die lappenförmigen Fort
sätze der Kühlkörper an ihren Rändern Aufbördelungen haben, welche
sich in Richtung der Gleichrichterdioden erstrecken und etwa die
gleiche Höhe haben wie die minimal erforderliche Höhe der Gleich
richterbaugruppe; die Aufbördelungen sind dabei bevorzugt fingerför
mig ausgebildet.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfin
dung sind den anderen Unteransprüchen zu entnehmen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge
stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in teilweise geschnittener Form eine Seitenansicht eines
Drehstrom-Generators - wobei diese Skizze nur eine Übersicht dar
stellt -,
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Gleichrichterbau
gruppe von der Lagerseite her,
Fig. 3 einen Querschnitt durch die
Gleichrichterbaugruppe,
Fig. 4 einen Blick auf die Kühlkörper von
der Schleifringseite her, in den
Fig. 5 bis 7 sind Einzelheiten
der Gleichrichterbaugruppe und der Befestigung des als Lagerschild
dienenden Kühlkörpers vorgestellt.
In der skizzenhaften Schnittdarstellung der Fig. 1 ist ein Dreh
stromgenerator für Kraftfahrzeuge gezeigt, mit einem Generatorge
häuse, das einen Gehäusemantel 11 mit einem Schwenkarm 12, ein an
triebsseitiges Lagerschild 13 mit einem Haltearm 14 und ein weiteres
Lagerschild 15 sowie eine Abdeckhaube 16 umfaßt. Im antriebsseitigen
Lagerschild 13 ist in einer Lagerbüchse 17 ein antriebsseitiges
Lager 18 eingelassen. Das weitere Lagerschild 15 umfaßt eine Lager
büchse 19, in die ein Lager 21 eingesetzt ist. An der Innenseite 22
des Gehäusemantels 11 ist ein Ständerpaket 23 mit einer Ständerwick
lung 24 befestigt. In den Lagern 18, 21 ist eine Generatorwelle 25
gelagert, die einen Läufer mit einem Kern 26, Polrädern 27 und einer
Erregerwicklung 28 trägt. Auf dem antriebsseitigen Ende der Genera
torwelle 25 sind mit Hilfe einer Mutter 30 ein Lüfterrad 29
und eine Riemenscheibe 31 befestigt. Die Enden der Erregerwicklung
28 sind an Schleifringe 32 angeschlossen, die ebenfalls auf die
Generatorwelle 25 aufgeschoben sind. Mit den Schleifringen 32 steht
über Kohlebürsten, die in einem Bürstenhalter 33 geführt sind, ein
Spannungsregler 34 in Wirkungsverbindung. Eine Gleichrichterbau
gruppe, die der Ständerwicklung 24 nachgeschaltet ist, umfaßt außer
dem als Lagerschild 15 dienenden Kühlkörper noch einen Kühlkörper
35, als Leistungsdioden dienende Gleichrichterdioden 36 sowie Er
regerdioden 37. Weitere Einzelheiten sind in den folgenden Figuren
dargestellt.
In Fig. 2 ist eine Draufsicht auf den Kühlkörper 15, der gleichzei
tig als Lagerschild dient, zu sehen. Das Lager 21 ist aus der Lager
büchse 19 herausgenommen. Man sieht, daß der Kühlkörper 15 einen im
wesentlichen ringförmigen Teil 38 und sich von dem ringförmigen Teil
38 radial nach außen erstreckende lappenförmige Fortsätze 39 umfaßt.
Hinter dem Kühlkörper 15 ist der Kühlkörper 35 mit seinen lappen
förmigen Fortsätzen 39′ zu sehen. Die lappenförmigen Fortsätze 39,
39′ stehen jeweils auf Lücke, so daß die Kühlluft durch die Lücken
streichen und den jeweils anderen Kühlkörper kühlen kann. Die beiden
Kühlkörper 15, 35 sind mit Hilfe von Nieten 41 aneinander befestigt.
Im Kühlkörper 15 sind die als Leistungsdioden dienenden Gleichrich
terdioden 36′ und im Kühlkörper 35 die ebenfalls als Leistungsdioden
dienenden Gleichrichterdioden 36 eingesetzt.
In der Schnittdarstellung Fig. 3 ist wieder der als Lagerschild
dienende Kühlkörper 15 mit der Lagerbüchse 19 und einer Leistungs
diode 36′ zu sehen. Auch der Kühlkörper 35 ist erkennbar. Die Ränder
der lappenförmigen Fortsätze 39′ des Kühlkörpers 35 - wie auch die
Ränder der lappenförmigen Fortsätze 39 des Kühlkörpers 15 - sind mit
Aufbördelungen 42 versehen. Diese Aufbördelungen 42 sind mit
Schlitzen versehen und haben dadurch eine fingerförmige Gestalt.
Diese Aufbördelung 42 dienen zur Vergrößerung der Kühlfläche und
zum Erhöhen der Stabilität der Kühlkörper, die zweckmäßigerweise aus
Blech hergestellt sind. Zwischen dem Kühlkörper 15 und dem Kühlkör
per 35 ist ein elektrisch isolierender Träger 43 eingeschoben, der
ebenfalls durch die Nieten 41 gehalten wird. Der Träger 43 setzt
sich fort in dem ebenfalls elektrisch isolierenden Träger 43′, der
sowohl zwischen den beiden Kühlkörpern 15 und 35 als auch auf dem
Kühlkörper 35 liegt. Auch er wird mit Hilfe der Nieten 41 gehalten.
Auf dem Träger 43′ ist ein Druckkontakt D+ befestigt, der zum Her
stellen einer elektrischen Verbindung zum Spannungsregler 34 dient.
Auch die Erregerdioden 37 sind auf dem Träger 43′ befestigt, sie
sind in Fortsätzen 44 des Trägers 43 festgeklemmt. Mit dem Kühl
körper 35 vernietet ist ein Anschlußbolzen B+, der die Ausgangs
klemme des Generators darstellt. Den Minusanschluß der Gleichrich
terbaugruppe stellt das gleichzeitig als Lagerschild dienende und an
Masse liegende Lagerschild 15 dar. Da das Lagerschild 15 am Gehäuse
mantel 11 befestigt ist, weist es am Ende seiner lappenförmigen
Fortsätze 39 Ausnehmungen 45 auf. Zum Zentrieren des Kühlkörpers 15
dienen Ausstülpungen 46, die durch Einprägungen 47 auf der gegen
überliegenden Seite des Kühlkörpers 15 hergestellt sind.
In Fig. 4 sind weitere Einzelheiten deutlich erkennbar. Als elek
trische Verbindungsmittel 48 zwischen den Elektrodenanschlüssen der
Dioden 36, 36′ dienen Drahtbrücken. An die elektrischen Verbindungs
mittel 48 sind die Enden der Ständerwicklung 24, nämlich die drei
Phasenanschlüsse, angeschlossen. Dies ist bei dem erfindungsgemäßen
Generator so gelöst, daß an dem Träger 43′ Haltevorrichtungen 49 be
festigt sind, die gleichzeitig zum Halten der elektrischen Verbin
dungsmittel 48 und zum Einstecken der - in der Zeichnung nicht dar
gestellten - Enden der Ständerwicklung 24 an den Stellen 51 dienen.
In den Fig. 5 bis 7 sind in Schnittdarstellungen Einzelheiten der
Gleichrichterbaugruppe gezeigt. Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch
einen lappenförmigen Fortsatz 39′ mit einer Diode 36′ sowie die
Lagerbüchse 19 und die Anordnung einer Erregerdiode 37, Fig. 6
zeigt einen Schnitt durch die Art der Befestigung mit der Niete 41
und Fig. 7 die Anordnung eines Anschlusses DF, der beispielsweise
mit der Ladekontrollanzeige des Kraftfahrzeuges, in dem der erfin
dungsgemäße Generator betrieben wird, verbunden werden kann. In
Fig. 7 ist auch noch einmal eine Ausstülpung 46 zu sehen, deren
äußere Flanke 52 nach dem Einbau in den Generator an der Innenseite
22 des Gehäusemantels 11 anliegt.
Der als Lagerschild verwendete und zweckmäßigerweise aus Blech her
gestellte Kühlkörper 15 ist quer zu seiner Hochachse, alo auch quer
zur Längsachse der Generatorwelle 25, sehr steif, längs seiner Hoch
achse, also auch längs der Längsachse der Generatorwelle 25, dagegen
elastisch. Damit ist der Kühlkörper 15 in der Lage, Längsbewegungen
der Generatorwelle 25 elastisch aufzufangen. Längsbewegungen ent
stehen schon dadurch, daß sich das vorzugsweise aus Aluminium ge
fertigte Generatorgehäuse 11 im Vergleich zu der vorzugsweise aus
Stahl gefertigen Generatorwelle 25 beim Betrieb des Generators in
folge einer Erwärmung unterschiedlich ausdehnen.
Wie man insbesondere aus den Fig. 3 und 5 entnehmen kann, sind
die lappenförmigen Fortsätze 39′ des Kühlkörpers 35 in die Ebene des
als Lagerschild verwendeten Kühlkörpers 15 gebogen, dadurch befinden
sich alle Dioden 36 und 36′ auf der gleichen Höhe. Durch diese Maß
nahme ist es möglich, den gesamten Kühlkörper äußerst niedrig zu
halten. Die Bauhöhe des Kühlkörpers ist praktisch nur durch die Höhe
der Dioden 36, 36′ bestimmt.
Claims (19)
1. Elektrischer Generator mit einem wenigstens ein Lagerschild um
fassenden Generatorgehäuse und einer im Generatorgehäuse gelagerten
Generatorwelle und mit einer Phasenwicklung und einer nachgeschal
teten Gleichrichterbaugruppe, insbesondere Drehmomentgenerator mit
nachgeschalteter Drehstrom-Brückengleichrichterbaugruppe für Kraft
fahrzeuge, wobei die Gleichrichterbaugruppe zwei Kühlkörper auf
weist, die jeweils einen die Generatorwelle umgebenden, im wesent
lichen ringscheibenförmigen Teil haben, an den sich radial von der
Welle weg erstreckende lappenförmige Fortsätze mit angeformt sind,
und wobei die beiden Kühlkörper unter Zwischenschalten von elek
trisch isolierenden Mitteln koaxial aufeinander angeordnet sind und
jeweils ein lappenförmiger Fortsatz des einen Kühlkörpers einer
Lücke zwischen lappenförmigen Fortsätzen des anderen Kühlkörpers
gegenübersteht und wobei in die lappenförmigen Fortsätze Gleichrich
terdioden eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die lappen
förmigen Fortsätze (39, 39′) wenigstens eines Kühlkörpers (35) von
seinem ringscheibenförmigen Teil (38) zunächst in die Ebene des
anderen Kühlkörpers (15) gebogen sind und sich dann weiter in dieser
Ebene erstrecken und
daß einer der Kühlkörper (15) als Lagerschild ausgebildet ist und
eine angeformte Lagerbüchse (19) aufweist.
2. Elektrischer Generator nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die elektrisch isolierenden Mittel (43, 43′)
zusätzlich als Träger für einen weiteren Gleichrichter (37) dienen.
3. Elektrischer Generator nach Anspruch 2 mit einer Erregereinrich
tung, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Gleichrichter (37)
Erregerdioden umfaßt.
4. Elektrischer Generator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Gleichrichter (37) in Fortsätzen (44) auf
den als Träger dienenden, elektrisch isolierenden Mitteln (43, 43′)
festgeklemmt ist.
5. Elektrischer Generator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß auf die elektrisch isolierenden Mittel
(43, 43′) an den Stellen, an denen die lappenförmigen Fortsätze (39,
39′) der beiden Kühlkörper (15, 35) aufeinanderfolgen, Haltevorrich
tungen (49) für elektrische Verbindungsmittel (48) zwischen den
Gleichrichterdioden (36, 36′) aufgesetzt sind.
6. Elektrischer Generator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Haltevorrichtungen (49) gleichzeitig als Anschlußstücke zum
Anschluß der Wicklungsenden der Ständerwicklung (24) dienen.
7. Elektrischer Generator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß auf den als Träger dienenden, elektrisch
isolierenden Mitteln (43, 43′) ein Druckkontakt (D+) für den An
schluß eines Spannungsreglers (34) vorgesehen ist.
8. Elektrischer Generator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß auf den als Träger dienenden, elektrisch
isolierenden Mitteln (43, 43′) ein gegenüber den Kühlkörpern (15,
35) isoliertes Anschlußstück (DF) für den Anschluß einer Ladekon
trollampe vorgesehen ist.
9. Elektrischer Generator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die lappenförmigen Fortsätze (39, 39′)
an ihren Rädern Aufbördelungen (42) haben.
10. Elektrischer Generator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufbördelungen (42) die gleiche Höhe wie die minimal erfor
derliche Höhe der gesamten Gleichrichterbaugruppe (15, 35) haben.
11. Elektrischer Generator nach Anspruch 9 oder 10, da
durch gekennzeichnet, daß die Aufbördelungen (42) fingerförmig aus
gebildet sind.
12. Elektrischer Generator nach einem der Ansprüche 2 bis 11, da
durch gekennzeichnet, daß an den äußeren Enden der lappenförmigen
Fortsätze (39, 39′) des als Lagerschild dienenden Kühlkörpers (15)
Ausnehmungen (45) zum Befestigen dieses Lagerschilds am übrigen
Generatorgehäuse (11) vorgesehen sind.
13. Elektrischer Generator nach einem der Ansprüche 2 bis 12, da
durch gekennzeichnet, daß an den äußeren Enden der lappenförmigen
Fortsätze (39, 39′) des als Lagerschild dienenden Kühlkörpers (15)
Ausstülpungen (46) vorgesehen sind, deren äußere Flanke (52) an der
Innenseite (22) des zugehörigen Teils des übrigen Generatorgehäuses
(11) anliegt.
14. Elektrischer Generator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausstülpungen (46) durch Einprägungen (47) auf der gegen
überliegenden Seite des Kühlkörpers (15) hergestellt sind.
15. Elektrischer Generator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Kühlkörper (15, 35)
aus Blech hergestellt ist.
16. Elektrischer Generator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der als Lagerschild dienende Kühlkörper
(15) quer zur Achse der Generatorwelle (25) steif, längs der Achse
der Generatorwelle (25) dagegen membranartig elastisch ausgebildet
ist.
17. Elekrischer Genertor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Gleichrichterbaugruppe (15,
35) im wesentlichen mit der Höhe der Gleichrichterdioden (36, 36′)
übereinstimmt.
18. Elektrischer Generator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterbaugruppe (15, 35) nach
außen durch eine Abdeckhaube (16) abgedeckt ist.
19. Elektrischer Generator nach Anspruch 18 mit einem Spannungs
regler, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Abdeckhaube (16) auch
der Spannungsregler (34) abgedeckt ist.
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