DE3240315A1

DE3240315A1 - Lichtmaschine mit motorluefter fuer ein kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE3240315A1
Application number: DE19823240315
Authority: DE
Inventors: Mathieu Mattei; Pierre 31520 Ramonville-Saint Agne Perrier
Original assignee: Equipements Automobiles Marchal SA
Current assignee: Equipements Automobiles Marchal SA
Priority date: 1981-11-04
Filing date: 1982-10-30
Publication date: 1983-05-11
Also published as: JPS5886844A; FR2515893B1; ES268328Y; FR2515893A1; ES268328U

Description

32AO315

VON KREISLER- SCHÜ'NWÄlD" ESSHOLD FUiS VONKREISLER KELLER SELTING WERNER

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PATENTANWÄLTE Anmelder : Dr.-Ing. von Kreisler 11973

EQUIPEMENTS AUTOMOBILES MARCHAL Dr₁-IiI

Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Scden

26 / rue Guynemer ^^r- ^ ^ ^⁰⁶⁵' ^^ö'ⁿ

_Q91-, Toqv-rE-q-MnnTTMiranY Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln

92132 ISSY-LES-MOULINEAUX Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln

Dipl.-Ing. G. Salting, Köln Dr. H.-K. Werneo Köln

Sg-DB/my 1331/32

- . 28. Oktober 1982

DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOP.

.. D-5000 KÖLN !

Lichtmaschine mit Motorlüfter für ein Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft Verbesserungen der Luftkühlung einer Lichtmaschine zur Stromversorgung von Kraftfahrzeugen.

Zur Luftkühlung einer Kraftfahrzeug-Lichtmaschine dient bisher ein Lüfterrad, das auf eine Läuferwelle aufgekeilt ist. Dieses Rad befindet sich im allgemeinen außerhalb der Lichtmaschine zwischen dem Vorderflansch des Ständers und der Riemenscheibe der Lichtmaschine.

Wenn eine von dem zugeordneten Verbrennungsmotor angetriebene Lichtmaschine bei dem erwähnten System nicht arbeitet dreht sich das Lüfterrad praktisch nutzlos, weil der Kühlbedarf der Lichtmaschine abhängig ist von ihrer jeweiligen Leistung. Der Antrieb des Lüfterrades verursacht in diesem Falle einen nicht unwesentlichen Leistungs verlust, der in hohem Drehzahlbereich 200 W betragen kann.

Telefon: (0221) 131041 ■ Tel«: 8882307 dopa d ■ Telegramm: Damoatent K«ln

Zur Vermeidung der erwähnten Verluste ist bereits vorgeschlagen worden, den Lüfter abzustellen oder wenigstens seine Drehzahl zu drosseln/ wenn keine Lüftung gefordert wird. Auch ist es bekannt (DE-PS 292 873), das Lüfterrad frei drehbar auf der Läuferwelle anzuordnen, wobei der Drehantrieb für das Lüfterrad durch magnetische Kupplung aufgrund des Magnetfeldes der Streuung der zugehörigen Lichtmaschine erzeugt wird. Die magnetische Kupplung ermöglicht eine Anpassung der Lüftung an die von der Lichtmaschine geforderte Leistung, d.h. an ihren Kühlbedarf. Der Erregerstrom in der Läuferwicklung ist umso größer, je größer die von der Lichtmaschine verlangte Nutzleistung ist. Die magnetische Kupplung zwischen dem Lüfterrad und dem Läufer der Lichtmaschine ist eine Funktion des Magnetfeldes der Streuung und infolgedessen des Erregerstroms in der Läuferwicklung. Daher ist bei gegebener Lichtmaschinendrehzahl die Drehzahl des Lüfterrades abhängig von der geforderten Nutzleistung der Lichtmaschine.

Dennoch ist diese Art der Kupplung zwischen dem Läufer der Lichtmaschine und dem Lüfterrad nicht vollkommen zufriedenstellend, weil das Magnetfeld der Streuung sich bei erhöhter Leistungsanforderung an die Lichtmaschine als ungenügend zur Gewährleistung einer guten Kühlung erweist.

Die Erfindung hat das Ziel, den erwähnten Nachteil zu beheben. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Lüfterrad,das ggf. auf der Läuferwelle montiert sein kann, von einem Elektromotor in Drehung versetzt wird. Wenn die Lichtmaschine steht, ist der Motor des Lüfterrades abgestellt, wodurch Leistungsverluste aufgrund des Antriebes des Lüfterrades einer herkömmlichen Licht-

* ν m »

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maschine vollkommen unterdrückt werden, weil dieser Antrieb unnötig ist. Außerdem kann die automatische Modulation der Drehzahl des Lüfterrades gemäß der Temperatur oder der von der Lichtmaschine geforderten Leistung besonders einfach durchgeführt werden, indem sein Antriebsmotor mit dem Strom gespeist wird, der den Spannungsregler verläßt, der zur Modulation des Erregerstromes der Lichtmaschine benutzt wird, um die Ausgangsspannung der Lichtmaschine auf einem vorgegebenen Festwert zu halten. Da die von der Lichtmaschine geforderte Leistung eine Funktion ihrer Erregung ist, ergibt sich, daß durch Speisung des Motors des Lüfterrades mit dem modulierten Erregerstrom auf sehr einfache Weise eine Anpassung der Lüftung an den Kühlbedarf der Lichtmaschine erreicht wird.

Die Erfindung bezieht sich also auf eine Lichtmaschine, insbesondere zur Stromversorgung von Kraftfahrzeugen, mit wenigstens einem Lüfterrad, dessen Drehzahl in bezug auf die Drehzahl der Läuferwelle veränderbar ist und die sich dadurch auszeichnet, daß das Lüfterrad von einem Elektromotor angetrieben ist.

Vorzugsweise wird die Drehzahl des Motors des Lüfterrades gemäß der von der zugehörigen Lichtmaschine geforderten Leistung moduliert. Diese Modulation erfolgt vorteilhafterweise dadurch, daß der Motor des Lüfterrades mit dem Strom gespeist wird, der den auf den Erregerstrom der Lichtmaschine wirkenden Spannungsregler der Lichtmaschine verläßt.

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Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist das Lüfterrad nicht auf der Läuferwelle der Lichtmaschine montiert. Bei einer ersten Ausgestaltung sind das Lüfterrad und sein zugehöriger Motor mit Abstand zu der Lichtmaschine vorgesehen. In diesem Fall ist die Lichtmaschine mit einem Führungsteil ausgestattet, dessen eines Ende über ein biegsames Rohr mit der aus Lüfterrad und zugehörigem Motor bestehenden Einheit verbunden ist. Das andere Ende des Führungsteiles mündet 0 in der Nähe des durchbrochenen Vorderflansches der Lichtmaschine.

Man hat zwar bereits zur Kühlung einer Kraftfahrzeug-Lichtmaschine einen biegsamen Schlauch verwendet, der an eine Außenluftzufuhr angeschlossen war. Hierbei war jedoch die Lüftung der Lichtmaschine im wesentlichen von der Fahrt des Kraftfahrzeuges abhängig, so daß bei angehaltenem Fahrzeug und hoher Leistung der Lichtmaschine (zum Beispiel bei eingeschalteten Scheinwerfern) die Kühlung der Lichtmaschine nicht ausreichte. Außerdem gestattet ein solches System nicht die Regelung, die den Antrieb eines Lüfterrades mittels eines Elektromotors erlaubt.

Bei einer zweiten Ausgestaltung der ersten Ausführungsform der Erfindung wird die aus dem Lüfterrad und seinem Motor gebildete Einheit von dem Ständer der Lichtmaschine getragen und die Lichtmaschine ist mit einem Führungsteil ausgestattet, dessen eines Ende sich in der Nähe des Lüfterrades befindet, während sein anderes Ende an dem durchbrochenen Vorderflansch der Lichtmaschine mündet. Bei dieser zweiten Ausgestaltung erübrigt sich die bei der ersten Ausgestaltung notwendige Verbindung des Motorlüfters mit einem Ansaug-Führungsteil der Licht-

.9-maschine mit Hilfe eines biegsamen Schlauches.

Bei einer Lichtmaschine mit einem feststehenden Anker oder Ständer, der eine Wicklung aufweist und mit einer einen Erregerlaufer tragenden Hohlwelle/ die von dem zugeordneten Verbrennungsmotor angetrieben wird, ist der von dem Ständer getragene Antriebsmotor des Lüfterrades vorteilhafterweise im Inneren der Hohlwelle angeordnet. Eine Lichtmaschine dieser Art ist im einzelnen in der französischen Patentanmeldung 80 24540 vom 19.November 1980 beschrieben.

Bei einer zweiten Ausführungsform ist das Lüfterrad drehbar auf der Läuferwelle der Lichtmaschine angeordnet. Es befindet sich vorteilhafterweise wie bei einer herkömmlichen Lichtmaschine außerhalb der Lichtmaschine zwischen dem Vorderflansch und der Riemenscheibe der Lichtmaschine. Das Lüfterrad ist lose drehbar auf der Läuferwelle angeordnet und wird deshalb von der Läuferwelle nicht in Drehung versetzt»

Bei einer ersten Ausgestaltung der zweiten Ausführungsform der Erfindung besteht der Motor des Lüfterrades aus einem von dem Vorderflansch der Lichtmaschine getragenen Kleinstmotor, der in der Nähe des Lagerbockes des Vorderflansches angeordnet ist. Im Falle dieser ersten Ausgestaltung weist das Lüfterrad eine Nabe in Form einer Schale auf, deren Umfang mit Flügeln besetzt ist und deren Boden der Seite der Riemenscheibe der Lichtmaschine zugewandt ist. Die als Radlagerbock dienende Bohrung des Lüfterrades ragt axial in das Innere der von der Nabe gebildeten Schale hinein. Auf der Ausgangswelle des Kleinstmotors ist vorteilhafterweise ein Ritzel befestigt, das mit einem Zahnrad kämmt, welches

um die Bohrung des Lüfterrades gepreßt ist.

Bei einer zweiten Ausgestaltung der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist der Motor des Lüfterrades außerhalb und am Umfang der Lichtmaschine angebracht. Er ist beispielsweise mit einer vorstehenden Wange des Vorderflansches der Lichtmaschine verschraubt. Die Ausgangswelle des Motors befindet sich auf der gleichen Seite wie der vorstehende Teil der Läuferwelle der Lichtmaschine und verläuft zu dieser parallel. Vorzugsweise ist auf der Ausgangswelle des Motors eine Trommel befestigt, die mit der Bohrung des Lüfterrades über ein flexibles Transmissionsglied, z.B. einen Riemen, ein Seil oder eine Kette, verbunden ist. Das flexible Transmissionsglied besteht vorteilhaft aus einem Rippenriemen.

Bei dieser zweiten Ausgestaltung hat die Nabe des Lüfterrades vorteilhafterweise die Form einer Schale und die als Radlager dienende Bohrung ragt von der Schale axial nach außen.

Zwischen der Bohrung des Lüfterrades und der Läuferwelle kann sich ein Rollenlager befinden. Zur Verringerung der Abmessungen dieses Rollenlagers und zur gleichzeitigen Verhinderung von durch das Rollenlager hervorgerufenen Widerständen ist jedoch die Ausrüstung des Lüfterrades mit einem Gleitlager bevorzugt. In diesem Falle ist vorteilhafterwexse in der Bohrung des Lüfterrades eine an dem Vorderflansch der Lichtmaschine befestigte unbewegliche Buchse angeordnet, und es ist zwischen die Buchse und die Bohrung des Lüfterrades ein Lagerring eingesetzt. Auf diese Weise entsteht bei drehender Lichtmaschine und abgestelltem Motor des Lüfterrades keine Reibung zwischen der Welle der Lichtmaschine und dem

Gleitlager des Lüfterrades.

Bei den beiden erwähnten Ausführungsformen kann die Kühlfluidströmung durch die Lichtmaschine in den beiden folgenden Richtungen strömen: Es kann durch den Rück-

-> flansch der Lichtmaschine Umgebungsluft aus dem Motorraum angesaugt und durch das Lüfterrad gefördert werden? umgekehrt kann mit Hilfe des Lüfterrades auf den Vorderflansch der Lichtmaschine ein Ümgebungsluftstrom des Motorraumes geblasen und durch den Rückflansch der Licht-

'^ maschine ausgestoßen werden.

Andere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Aüsführungsbeisplelen der Erfindung. Es zeigt:

Figur 1 eine Ansicht einer Lichtmaschine, zu deren Kühlung ein getrennter Motorlüfter, ein Schlauch und ein Ansäug-Fühfungsteil dienen.

Figur 2 eine Lichtmaschine, teilweise im Axialschnitt, teilweise in Ansicht, zu deren Kühlung ein Motorlüfter und ein Ansaug-Führungsteil dienen,

Figur 3 eine Lichtmaschine, teilweise im Axialschnitt, teilweise in Ansicht, deren auf der Läuferwelle lose montierter Lüfter von einem in der Nähe der Läuferwelle angeordneten Kleinstmotor angetrieben ist, Figur 4 eine Lichtmaschine, teilweise im Axialschnitt, teilweise in Ansicht, deren auf der Rotorwelle lose angeordneter Lüfter von einem am Umfang des Lichtmaschinenständers angeordneten Motor angetrieben ist.

Figur 5 eine Abwandlung der Ausführungsform nach Figur 4 derart, daß das Rollenlager des Lüfterrades durch ein Gleitlager ersetzt ist,

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Figur 6 eine schematische Ansicht zur Veranschaulichung der Stromversorgung des Motorlüfters und

Figur 7 einen Axiaischnitt einer Lichtmaschine mit einem feststehenden Anker und einem Erregerlaufer, wobei der Motor des Lüfterrades innerhalb der Hohlwelle des Erregerlaufers angeordnet ist.

In Figur 1 ist die gesamte Lichtmaschine für die Stromversorgung eines Kraftfahrzeuges mit 1 bezeichnet. Der Ständer der Lichtmaschine enthält wie üblich einen Vorderflansch 2 und einen Rückflansch 3/ die jeweils ein Lager

zur Abstützung der LMuferwelle 4 tragen. Auf das vorstehende Ende der Läuferwelle 4 ist eine Riemenscheibe 5 der = Lichtmaschine aufgekeilt.

Zur Kühlung der Lichtmaschine 1 dient ein Motorlüfter 6/ der mit Abstand zu der Lichtmaschine z.B. auf der Seite des vorderen Fahrzeugkotflügels angeordnet ist. Der kompakte Motorlüfter 6 besteht aus einem Antriebsmotor 6a und einem Lüfterrad 6b. Es ist innerhalb eines Rohrkörpers 7 zentriert, der mit zwei Befestigungslaschen 8 versehen ist. Der durch den Auslaß stutzen 9 des Rohrkörpers 7 austretende Luftstrom wird von einem Führungsteil 10 und einem Bougierohr 11 kanalisiert und gegen den Vorderflansch 2 gerichtet. Die beiden Enden des Bougierohres 11 sind über den Auslaßstützen 9 des Rohrkörpers 7 bzw. einen Einlaßstutzen 12 des Führungsteiles 10 gesteckt.

Der Führungsteil 10 ist als steifer Körper,z.B. aus Buckelblech, ausgebildet, der mit dem Vorderflansch 2 der Lichtmaschine 1 verschraubt oder verschweißt ist.

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Der Einlaßstutzen 12 steht über die Frontfläche 13 des Führungsteiles 10 vor. Er ist in bezug auf die Lichtmaschine radial versetzt. In dem in der Nähe der Lichtmaschine 1 befindlichen Teil der Frontfläche 13 ist ein Loch 14 zum Durchlaß der Läuferwelle 4 ausgebildet. Auf der im wesentlichen ebenen Rückfläche des Führungsteiles 10 befindet sich eine Kreisöffnung, die seinen Auslaß bildet. Dieser Auslaß ist gegen den Vorderflansch 2 der Lichtmaschine 1 angesetzt. Der von dem Motorlüfter 6 erzeugte Luftstrom strömt,wie in Figur 1 angedeutet, durch das Bougierohr 11 und den Führungsteil 10 und tritt dann durch den durchbrochenen Vorderflansch 2 in das Innere der Lichtmaschine 1 ein, um schließlich durch den durchbrochenen Rückflansch 3 auszuströmen.

Wenn die Lichtmaschine 1 keinen Strom liefert, ist der Motorlüfter 6 abgeschaltet. Das Schema gemäß Figur 6 zeigt, daß der Motorlüfter 6 mit dem von einem Spannungsregler 15 der Lichtmaschine 1 erzeugten Strom versorgt wird. Der Spannungsregler 15 ist ein Stromzerhacker, der den Strom durch Erregung in der Läuferwicklung moduliert, um die Ausgangsspannung der Lichtmaschine auf einem vorgegebenen festen Wert zu halten. Der KÜhlungsbedarf der Lichtmaschine 1 ist abhängig von ihrer elektrischen Leistung, die ihrerseits eine Funktion der Erregung ist. Da die Erregung abhängig ist von dem den Spannungsregler 15 verlassenden Strom, ergibt sich durch Speisung des Motorlüfters 6 mit diesem Strom eine automatische Modulation der Drehzahl des Motorlüfters gemäß dem Kühlungsbedarf der Lichtmaschine 1.

Bei der Abwandlung nach Figur 2 ist der Motorlüfter 20,bestehend aus einem Motor 20a und einem Lüfterrad 20b, unmittelbar auf dem durchbrochenen Vorderflansch der Lichtmaschine 1 befestigt. Er ist im Inneren eines

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Rohrkörpers 21 mit radialem Luftauslaß 22 untergebracht, der auf dem Einlaß 23 eines Führungsteiles 24 befestigt ist. Der Führungsteil 24 soll z.B. den Luftstrom kanalisieren, der von dem seitlich neben dem Vorderflansch 2 angeordneten Motorlüfter 20 angesaugt worden ist.

Der Führungsteil 24 ist flach gestaltet. In seiner Rückfläche 25 sind zwei Kreisöffnungen angebracht, wobei die eine Kreisöffnung 23 den Auslaß des Führungsteiles 24 darstellt, während die andere Kreisöffnung 26 seinen in der Nähe des Vorderflansches 2 befindlichen Einlaß bildet. In der Frontfläche 27 des Führungsteiles 24 ist in der Lichtmaschinenachse ein Kreisloch zum Durchlaß der Läuferwelle 4 ausgespart, auf der die Riemenscheibe 5 befestigt ist. Im Betrieb ermöglicht das Lüfterrad 20b das Ansaugen von Umgebungsluft aus dem Motorraum durch den durchbrochenen Rückflansch 3 der Lichtmaschine 1. Dieser angesaugte Luftstrom durchströmt die Lichtmaschine, durchquert dann das Innere des Führungsteiles 24 und entweicht schließlich durch die Auslässe 22 nach außen.

Im Vergleich mit der Ausführungsform nach Figur 1 bildet die mit dem Motorlüfter 20 verbundene Lichtmaschine 1 gemäß Figur 2 eine kompaktere Konstruktion, bei der das Bougierohr zwischen dem Motorlüfter und dem Führungsteil weggelassen wird.

Die Lichtmaschine 30 nach Figur 3 weist einen Ständerkranz 31 auf, der von einem Vorderflansch 32 und einem Rückflansch 33 eingefaßt ist. Der die Läuferwelle 34 abstützende Lagerbock des Vorderflansches 32 ist mit einem Lager 35 ausgestattet.

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Auf der Läuferwelle 34 sind außen vor dem Vorderflansch 32 ein Lüfterrad 36 und eine Riemenscheibe 47 angeordnet. Das Lüfterrad 36 weist eine schalenförmige Nabe 37 auf, deren Umfang mit Flügeln besetzt ist.Außerdem weist es eine Bohrung 38 auf, die in das Innere der die Nabe 37 bildenden Schale vorsteht, deren Boden der Seite der Riemenscheibe 47 zugewandt ist.

Zwischen der Läuferwelle 34 und der Bohrung 38 des Lüfterrades 36 ist ein Lager 39 angeordnet» Zwei Anschlagringe 48 sind einerseits zwischen das Lager 39 des Lüfterrades 36 und die Riemenscheibe 47 sowie andererseits zwischen das Lager 39 und das Lager 35 des Lagerbockes des Vorderflansches 32 eingesetzt.

Das lose auf der Läuferwelle 34 angordnete Lüfterrad 36 wird von einem Kleinstmotor 40 angetrieben, den die Wand des Vorderflansches 32 trägt. Der Kleinstmotor 40 ist in unmittelbarer Nähe des Lagerkäfigs 35 am Vorderflansch 32 angeordnet. Er ist durch die gelochte Wand des Vorderflansches 32 hindurchgeführt, und seine Ausgangswelle verläuft parallel zur Läuferwelle 34 der Lichtmaschine. Auf die Ausgangswelle des Kleinstmotors 40 ist ein Ritzel 41 aufgekeilt, das mit einem Zahnrad 42 kämmt, welches auf dem Rand der Bohrung 38 des Lüfterrades 36 sitzt. Das Ritzel 41 und das zugeordnete Zahnrad 42 sind vorteilhafterweise aus Kunststofformmaterial hergestellt.

Bei diesem Beispiel hat der elektrische Kleinstmotor 40 eine Leistung in der Größenordnung von 10W„ Seine Drehzahl ist in Abhängigkeit vom Kühlungsbedarf der Lichtmaschine 30 moduliert, d.h. in Abhängigkeit von

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der geforderten Leistung. Zur Durchführung dieser Regelung kann man auch den Kleinstmotor 40 mit dem Strom speisen, der den Spannungsregler der Lichtmaschine verläßt. Für hohe Drehzahlen der Lichtmaschine 30 können das Lüfterrad 36 und damit auch der Kleinstmotor 40 durch Restreibung angetrieben werden, was zur Bildung seiner Speiseleitung führen kann, die ihn mit dem Spannungsregler verbindet, dessen Funktiondurch elektrische Signale gestört werden kann. Zur Vermeidung dieses Nachteiles kann man an die Speiseleitung des Kleinstmotors 40 eine Diode anschliessen, die den Stromdurchgang zum Kleinstmotor 40 zuläßt, ihn jedoch in umgekehrter Richtung verhindert.

Es ist ersichtlich, daß die Abmessungen der in Figur 3 gezeigten Anordnung im wesentlichen denjenigen einer üblichen Lichtmaschine entsprechen, bei der das Lüfterrad auf die Läuferwelle aufgekeilt ist.

In Figur 4 ist eine Lichtmaschine für ein Kraftfahrzeug mit 50 bezeichnet .Der Ständer der Lichtmaschine 50 besteht aus einem Kranz 51, der auf beiden Seiten von einem Vorderflansch 52 bzw. einem Rückflansch 53 flankiert ist. Die Läuferwelle 54 dreht sich in einem Lager 55, das in den Vorderflansch 52 eingebaut ist. Auf die Läuferwelle 54 sind außen vor den Flansch 52 ein Lüfterrad 56 und eine Riemenscheibe 5 7 aufgesetzt. Die Nabe 58 des Lüfterrades 56 hat die Form einer Schale, deren Boden gegen die Seite der Riemenscheibe 57 gerichtet ist. Die Bohrung 5 9 des Lüfterrades, die den Radlagerbock bildet, ragt von der aus der Nabe 58 gebildeten Schale axial nach außen. Zwischen der Läuferwelle 54 und der Bohrung 59 des Lüfterrades ist ein Lager 60 angeordnet. Auf beiden Seiten des Lagers 60 des Lüfterrades 56 befindet sich je ein Anschlagring 61.

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Das Lüfterrad 56 wird von einem Elektromotor 70 angetrieben, der an einer Seitenwange 71 des Vorderflansches 52·festgeschraubt ist. Die Ausgangswelle des Motors 70 befindet sich an der gleichen Seite wie die Lauferwelle 54 und ' verläuft zu dieser parallel ο

Auf der Welle des Motors 70 ist eins Trommel 72 befestigt. Die Bohrung 59 des Lüfterrades 56 und die Trommel 72 ' sind über einen Rippenriemen 73 miteinander verbunden-»~ Dieser Rippenriemen 73 ist an der Seite des Motors 70 .-vorgesehen und verläuft innerhalb eines Schutzkastens-" 90 mit einem abgebogenen Rand- Aufgrund dieses abgeb'o= genen Randes kühlt das Lüfterrad 56" nicht nur'die--.Lichtmaschine SOi, sondern auch den Motor 70 des Lüfterrääes " 56;" In bezug auf einen Motor mit vergleichbarer Leistung ohne Luftzuführung, hat der luftgekühlte Motor'70 eine kleinere Form und sein Herstellungspreis ist geringer»

Es ist eine nicht gezeichnete Vorrichtung vorgesehen, die den Motor 70 des Lüfterrades 56 abstellt, wenn die Lichtmaschine 50 steht. Wenn die Lichtmaschine 50 arbeitet, kann man auch die Drehzahl des Motors 70 in Abhängigkeit vom Kühlbedarf der Lichtmaschine 50 modulieren, indem der Motor 70 mit dem den Spannungsregler der Lichtmaschine verlassenden Strom gespeist wird.

Figur 5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des Beispiels nach Figur 4. In diesem Falle ist das Lager 60 des Lüfterrades 56 durch einen Lagerring 80 ersetzt worden. Der Lagerring 80 sitzt in der Bohrung 59 des Lüfterrades 56 und er umgibt eine auf die Läuferwelle

54 aufgesteckte Buchse 81. Die Buchse 81 ist an dem mit dem Vorderflansch 52 verbundenen Käfig des Lagers

55 festgeschraubt. Im Inneren der Buchse 81 sowie zwischen

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• AS-

dem Lager 55 des Vorderflansches 52 und der Riemenscheibe 57 befindet sich ein Anschlagring 83.

Wie bei dem Beispiel der Figur 4 ist auch bei der Ausführungsform nach Figur 5 der Motor 70 an dem Umfang der Lichtmaschine 50 befestigt. In gleicher Weise ist die auf der Ausgangswelle des Motors 70 angeordnete Trommel 72 mit der Bohrung 59 des Lüfterrades 56 mittels eines Rippenriemens 73 verbunden.

Der Austausch eines mit einem Lagerring 80 ausgestatteten Gleitlagers gegen ein Rollenlager 60 hat den Vorteil der Verringerung sowohl der Abmessungen als auch der von dem Rollenlager erzeugten Widerstände. Außerdem ist das Gleitlager nicht auf der Läuferwelle montiert, sondern es sitzt auf einer an dem Vorderflansch 52 vorgesehenen Buchse 81. Daraus ergibt sich, daß bei abgestelltem Motor 70 und drehender Lichtmaschine 60 keine Reibung zwischen dem Gleitlager des Lüfterrades 56 und der Läuferwelle 54 auftritt.

Figur 7 zeigt eine Lichtmaschine 100 für ein Kraftfahrzeug, die einen feststehenden Anker oder Ständer und einen Erregerläufer mit Dauermagneten aufweist.

Der feststehende Anker besteht aus einem Schalenkörper 101, um dessen Seitenwand eine Drehstromwicklung 102 angeordnet ist. Im Inneren des Schalenkörpers 101 des feststehenden Ankers ist über ein Lager die Hohlwelle 103 des Läufers drehbar gelagert. Die Hohlwelle 103 ist aus Material mit einem Bodenteil 104 hergestellt. Dieser Bodenteil hat die Form eines Ringes mit U-förmigem Querschnitt, dessen innere Umfangswand die Hohlwelle 103 bildet. Auf der äußeren Umfangswand 105 des Boden-

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teiles 104 sind die Dauermagnete 106 befestigt.

Der Ringsteg 107 des Bodenteiles 104 ist so durchbrochen, daß der von einem Lüfterrad 110 erzeugte Luftstrom hindurchtreten kann. Das Lüfterrad 110 soll die Drehstromwicklung 102 des Ständers kühlen.

Der Antriebsmotor 120 des Lüfterrades 110 wird von dem Steg 107 des Schalenkörpers 101 des Ständers getragen. Er ist innerhalb des Schalenkörpers 101 untergebracht und ragt axial in die Hohlwelle 103 hinein. Bei diesem Ausführungsbeispiel dient also die Hohlwelle 103 zur Unterbringung des Antriebsmotors 120 des Lüfterrades 110-

Claims

.. 32 4JD ANSPRÜCHE

1. Lichtmaschine, insbesondere zur Stromversorgung von Kraftfahrzeugen, mit wenigstens einem Lüfterrad, dessen Drehzahl in bezug auf die Drehzahl der Läuferwelle veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad (6b,20b,36,56,110) von einem Elektromotor (6a,20a,40,70,120) angetrieben ist.

2. Lichtmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichne t, daß

die Drehzahl des Motors (6a, 20a, 40, 70, 120} des Lüfterrades (6b, 20b, 36,56,110) gemäß der von der Lichtmaschine geforderten Leistung moduliert ist.

3. Lichtmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (6a, 20a, 40, 70, 120) des Lüfterrades

(6b,20b,36,56,110) mit dem Strom gespeist wird, der
den auf den Erregerstrom der Lichtmaschine wirkenden Spannungsregler (15) der Lichtmaschine verläßt.

4. Lichtmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad (6b,20b,110) nicht auf der Läuferwelle (4,103) der Lichtmaschine montiert ist.

5. Lichtmaschine nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Lüfterrad (6b) und seinem zugehörigen Motor (6a) gebildete Einheit mit Abstand zur Lichtmaschine angeordnet ist und daß sie einen Führungsteil (10) aufweist, dessen eines Ende (12) über ein biegsames Rohr

(11) mit der Einheit (6a,6b) verbunden ist.

6. Lichtmaschine nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß

die aus dem Lüfterrad (20b) und dem zugehörigen Motor (20a) gebildete Einheit von dem Ständer der Lichtmaschine getragen wird und daß sie einen Führungsteil

(24) aufweist, dessen eines Ende (23) sich in der Nähe des Lüfterrades (20b) befindet, während sein anderes Ende (26) an dem durchbrochenen Vorderflansch (2) der Lichtmaschine mündet.

7. Lichtmaschine nach Anspruch 4 mit einem feststehenden Anker oder Ständer, der eine Wicklung aufweist und mit einem von einer Hohlwelle getragenen Erregerlaufer, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Lüfterrad (110) und dem zugehörigen Motor

(120) gebildete Einheit von dem Ständer getragen wird und daß der Motor (120) im Inneren der Hohlwelle (103) des Erregerläufers angeordnet ist.

8. Lichtmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad (36,56) auf der Läuferwelle (34,54) angeordnet ist.

9. Lichtmaschine nach den-Ansprüchen 3 und 8 gemeinsam, dadurch gekennzeichnet, daß an die den Motor (4 0) mit dem Spannungsregler verbindende Versorgungsleitung des Motors (40) des Lüfterrades (36) eine Diode angeschlossen ist, die den Stromdurchgang zum Motor (4 0) ermöglicht, ihn jedoch in entgegengesetzter Richtung verhindert.

10. Lichtmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor des Lüfterrades (36) aus einem von dem Vorderflansch (32) der Lichtmaschine getragenen Kleinstmotor

(40) besteht, der in der Nähe des Lagerbockes des Vorderflansches (32) angeordnet ist.

11. Lichtmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 10„ dadurch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad (36) eine Nabe (37) in Form einer Schale aufweist, deren Boden der Seite der Riemenscheibe (47) der Lichtmaschine zugewandt ist und daß die als Radlagerbock dienende Bohrung (38) des Lüfterrades (36) in das Innere der Schale axial hineinragt.

12. Lichtmaschine nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet., daß auf der Ausgangswelle des Kleinstmotors (40) ein Ritzel

(41) befestigt ist, das mit einem Zahnrad (42) kämmt, welches um die Bohrung (38) des Lüfterrades (36) gepreßt ist.

13. Lichtmaschine nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (70) des Lüfterrades (56) außerhalb und am Umfang der Lichtmaschine angebracht ist und daß auf der Ausgangswelle des Motors (70) eine Trommel (72) befestigt ist, die mit der Bohrung (59) des Lüfter™ rades (56) über ein flexibles Transmissionsglied (73) verbunden ist.

14. Lichtmaschine nach Anspruch 8 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (58) des Lüfterrades (56) die Form einer Schale aufweist und daß die als Radlagerbock dienende Bohrung (59) des Lüfterrades (56) von der Schale axial nach außen ragt.

15. Lichtmaschine nach einem der Ansprüche 8, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß

in der Bohrung (59) des Lüfterrades (56) eine an dem Vorderflansch (52) der Lichtmaschine befestigte unbewegliche Buchse (81) angeordnet ist, und daß zwischen die Buchse (81) und die Bohrung (59) des Lüfterrades (56) ein Lagerring (80) eingesetzt ist.