DE4131966C2 - Wechselstromgenerator für Fahrzeuge - Google Patents
Wechselstromgenerator für FahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Wechselstromgenerator
für Kraftfahrzeuge mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Ein solcher Wechselstromgenerator ist aus der US-PS 44 88 070
bekannt.
Einen diesem Stand der Technik ähnlichen Wechselstromgenerator zeigen
die Fig. 5-9.
Dieser Wechselstromgenerator weist einen
Rotor mit an ihm befestigten Ventilatoren auf. In
Fig. 5 umfaßt ein Stator einen Statoreisenkern (2) und
eine Statorwicklung (3). Andererseits umfaßt ein Rotor
(4) Poleisenkerne (5, 6) unterschiedlicher Polarität, die
derart angeordnet sind, daß sich ihre jeweiligen
Polzahnabschnitte abwechselnd in
Umfangs-Kreisrichtung des Rotors erstrecken, eine
Erregerwicklung (7), die zwischen den beiden
Poleisenkernen (5, 6) gehalten wird, eine Welle (8), an
der die beiden Eisenkerne (5, 6) befestigt sind, ein Paar
Schleifringe (9), die an der Welle (8) befestigt sind, und
einen Ventilator (10, 11), der jeweils an den
Poleisenkernen (5, 6) befestigt ist.
Der Statoreisenkern (2) ist an der vorderen und hinteren
Halterung (12, 13) mittels eines Befestigungsbolzens (14)
befestigt. Die Welle (8) wird durch Lager (15, 16)
gelagert, die jeweils in der vorderen und hinteren
Halterung (12, 13) vorgesehen sind. Eine Riemenscheibe
(17) ist an der Welle (8) befestigt, um die Drehung eines
Motors auf die Welle (8) zu übertragen, um dadurch den
Rotor (4) in Drehung zu versetzen.
Eine Gleichrichteranordnung (18) wandelt einen
Wechselstrom, der durch eine in der Statorwicklung (3)
erzeugte Wechselspannung erzeugt wird, in einen
Gleichstrom um. Die Gleichrichteranordnung (18) ist derart
angeordnet, daß ein Kühlkörper (18b) ein
Gleichrichterelement (18a) kühlt. Eine Verbindungsplatte
(18c) besteht aus Isolierwerkstoff.
Ein Spannungsregler (19) steuert einen Erregerstrom zur
Regulierung einer Klemmenspannung auf einem vorgegebenen
Wert. Die Wärme des Spannungsreglers (19) wird mittels
eines Kühlkörpers (19a) freigegeben. Ein Bürstenhalter
(20) hält eine Bürste (28) und drückt sie gegen den
Schleifring (9).
Eine erste Luftführungsplatte (30) besteht aus Kunstharz
und ist am Vorderabschnitt des Kühlkörpers (18b)
angeordnet. Die erste Luftführungsplatte (30) liegt einem
Ventilatorflügel (11a) eines Ventilators (11) gegenüber,
wobei ein Spalt in Axialrichtung des Ventilators (11)
vorhanden ist. Somit kann die Luftführungsplatte (30) Kühlluft
von einer Lufteinlaßöffnung (13a) zu einer
Luftauslaßöffnung (13b) führen. Eine zweite
Luftführungsplatte (49) besteht aus Kunstharz und hält
eine Abdeckung (48), die im oberen Abschnitt des
Bürstenhalters (20) angeordnet ist. Die zweite Luft
führungsplatte (49) ist derart angeordnet, daß ihre
Vorderfläche dem Ventilatorflügel (11a) des Ventilators
(11) unter Ausbildung eines dazwischenliegenden Spalts in
Axialrichtung des Ventilators (11) gegenüberliegt. Somit
wird die zweite Führungsplatte (49) dazu verwendet,
Kühlluft zur Luftauslaßöffnung (13b) zu führen.
In Fig. 6 ist eine Ansicht der Innenseite der hinteren Halterung (13) des in Fig. 5 gezeigten
Wechselstromgenerators angegeben,
mit montierten
Bauelementen. Der Kühlkörper
(18b), an dem das Gleichrichterelement (18a) befestigt
ist, und die erste Luftführungsplatte (30) werden an der
hinteren Halterung (13) mittels einer
Ausgangsklemmenschraube (31) und einer
Befestigungsschraube (32) befestigt. Der Bürstenhalter
(20) und die zweite Luftführungsplatte (49) werden an der
hinteren Halterung (13) mittels einer Befestigungsschraube
(33) befestigt.
Eine Anzahl Führungsvorsprünge (13c) werden jeweils
innerhalb der hinteren Halterung (13) derart gebildet,
daß sie in Axialrichtung der hinteren Halterung (13)
vorstehen und liegen jeweils zwischen der ersten und
zweiten Luftführungsplatte (30, 49) und an den
Vorderflächen der Führungsplatten. Die Führungsvorsprünge
(13c) dienen dazu, Kühlluft zur Luftauslaßöffnung (13b)
zu führen.
Ein dualer Bereich (H), der durch strichpunktierte Linien
angegeben ist, stellt einen Abschnitt dar, der dem
Ventilatorflügel (11a) des Ventilators (11) unter
Ausbildung eines dazwischenliegenden axialen Spalts
gegenüberliegt.
Gemäß Fig. 7 hat die Ausgangsklemmenschraube (31) einen
Kopfabschnitt (31a), der in einen Hohlraum (30a)
eingebettet ist, der in der Luftführungsplatte (30) derart
vorhanden ist, daß ein großer Raum zwischen ihnen
erzeugt wird. Die Ausgangsklemmenschraube (31) dient auch
als Befestigungsschraube. Die Ausgangsklemmenschraube (31)
wird durch die Verbindungsplatte (18c), die jeweiligen
Kühlkörper (18b), die an der positiven und negativen
Polseite der Gleichrichteranordnung (18) vorgesehen sind,
ein Isolierrohr (35) und die hintere Halterung (13)
durchgeführt und wird mittels einer Mutter (38) unter
Zwischenschaltung eines isolierenden Basisteils (36) und
einer Beilagscheibe (37) befestigt. Die
Ausgangsklemmenschraube (31) hat ein vorderes Ende, das
sich nach außen erstreckt und an dem eine Klemme einer
elektrischen Leitung der Hauptschaltung angeschlossen ist.
Ferner hat gemäß Fig. 9 die Befestigungsschraube (32)
einen Rundkopf und ist in einen Hohlraum (49a) an der
Vorderseite der Luftführungsplatte (49) eingesetzt, wobei ein
großer Raum zwischen ihnen geschaffen wird. Die
Befestigungsschraube (33) liegt auf einer metallischen
Beilagscheibe (39) auf, ist durch die zweite
Luftführungsplatte (49) und den Bürstenhalter (20)
hindurchgeführt, und dann an der hinteren Halterung (13)
befestigt.
Wird bei dem in vorstehender Weise aufgebauten
Wechselstromgenerator der Rotor (4) gedreht, so wird eine
Wechselspannung in der Statorwicklung (3) induziert und
somit ein Wechselstrom geliefert, wodurch Wärme erzeugt
wird. Eine Kühlung mittels der Drehung der Ventilatoren
(10, 11) wird dazu verwendet, den Stator (1) wie auch den
Rotor (4) zu kühlen.
Die durch die Drehung des Ventilators (10) erzeugte
Kühlluft wird, wie durch den Pfeil A in Fig. 5 dargestellt
ist, durch die Lufteinlaßöffnung (12a) der vorderen
Halterung (12) aufgenommen und aus der
Luftaustrittsöffnung (12b) ausgestoßen. Andererseits wird
die durch die Drehung des Ventilators (11) erzeugte
Kühlluft gemäß einem Pfeil B der Fig. 5 durch die
Lufteinlaßöffnung (13a) der hinteren Halterung (13)
aufgenommen, kühlt die Gleichrichteranordnung (18), den
Spannungsregler (19), den Stromkollektorteil und
Statorteil und wird darauf aus der Luftaustrittsöffnung
(13b) ausgestoßen.
Jedoch werden bei dem bekannten und bei dem vorstehend aufgeführten
Wechselstromgenerator zur Verwendung in einem Fahrzeug, da
an den jeweiligen Vorderflächen der ersten und zweiten
Luftführungsplatte, die dem Ventilator (11) unter
Ausbildung von Spalten gegenüberliegen, die sich in
Axialrichtung des Ventilatorflügels (11a) erstrecken,
große Räume vorhanden sind, die durch die Hohlräume (30a,
49a) gebildet werden, in die die Kopfabschnitte der
Befestigungsschrauben eingesetzt sind, Wirbelströme in der
Lufteinlaßströmung innerhalb dieser großen Räume
verursacht, die zu einer Geräuschbildung führen.
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen
Wechselstromgenerator zur Verwendung in Fahrzeugen zu
schaffen, der das Geräusch eliminieren kann, das durch die
Einlaßluftströmung von Ventilatoren in den Hohlräumen der
Luftführungsplatten erzeugt wird, in die die Kopfabschnitte
der Befestigungsschrauben jeweils von deren Vorderfläche
aus eingesetzt sind.
Die Lösung der vorstehenden Aufgabe
erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
Erfindungsgemäß kann infolge des Umstandes, daß der
Kopfabschnitt der Befestigungsschraube erweitert ist, um
einen Raum zwischen dem Kopfabschnitt und dem Hohlraum auf
ein Minimum zu verkleinern, die Einlaßluft glatt
fließen. Daher kann eine Geräuscherzeugung verhindert
werden.
Ein Weg zur Ausführung der Erfindung
ergibt sich mühelos aus einer Betrachtung der folgenden
Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden
Zeichnungen, bei denen gleiche Bezugszeichen die gleichen
oder ähnliche Teile in allen Figuren bezeichnen; es zeigt
Fig. 1 eine Ansicht der Innenseite der hinteren Halterung einer erfindungsgemäßen
Ausführungsform eines
Wechselstromgenerators zur Verwendung in
Fahrzeugen;
Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie II-II
der Fig. 1;
Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie III-III
der Fig. 1;
Fig. 4 eine Schnittansicht längs der Linie IV-IV
der Fig. 1;
Fig. 5 eine Schnittansicht eines
Wechselstromgenerators zur Verwendung in
Fahrzeugen, der den Stand der Technik
bezüglich der vorliegenden Erfindung angibt;
Fig. 6 eine Ansicht der Innenseite der hinteren Halterung des
Wechselstromgenerators nach Fig. 5;
Fig. 7 eine Schnittansicht längs der Linie VII-VII
der Fig. 6;
Fig. 8 eine Schnittansicht längs der Linie
VIII-VIII der Fig. 6; und
Fig. 9 eine Schnittansicht längs der Linie IX-IX
der Fig. 6.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nunmehr
unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen erläutert.
Es wird nun auf Fig. 1 Bezug genommen; dort ist eine
Ansicht der Innenseite der hinteren Halterung 13
eines Wechselstromgenerators zur Verwendung
in Fahrzeugen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung
mit daran befestigten Bauelementen
dargestellt.
In dieser Figur bezeichnen die
Bezugszeichen (13, 13b, 13c, 18, 18a-18c, 20, 22-24, 28,
30, 34-39, 48, 49) die gleichen Teile wie bei dem
vorstehend aufgeführten Wechselstromgenerator gemäß den
Fig. 5 bis 9 und somit wird deren Beschreibung hier
weggelassen. Wie am besten aus Fig. 2 hervorgeht, dient
eine Ausgangsklemmenschraube (51) nicht nur als
Ausgangsklemme, sondern auch als Befestigungsschraube, die
zur Befestigung des Kühlkörpers (18b), der
Verbindungsplatte (18c), der Luftführungsplatte (30) oder
dergleichen auf der hinteren Halterung (13) verwendet
wird. Gemäß Fig. 4 wird eine Befestigungsschraube (52)
verwendet, um den Kühlkörper (18b), die Verbindungsplatte
(18c), die Luftführungsplatte (30) oder dergleichen auf
der hinteren Halterung (13) zu befestigen. Gemäß Fig. 3
dient eine Befestigungsschraube (53) dazu, den
Bürstenhalter (20) und die Luftführungsplatte (49) an der
hinteren Halterung (13) zu befestigen.
Die Ausgangsklemmenschraube (51), die auch als
Befestigungsschraube dient, ist gemäß Fig. 2 in solcher
Weise aufgebaut, daß ihr flacher Kopfabschnitt (51a) eine
ausreichende Höhe hat, um den Hohlraum (30a) der
Luftführungsplatte (30) auszufüllen, so daß die Oberseite
des flachen Kopfabschnittes (51a) im wesentlichen bündig
mit einer Oberfläche der Luftführungsplatte (30) liegt.
Andererseits hat der flache Kopfabschnitt (51a) einen
vorgegebenen Außendurchmesser, der im wesentlichen gleich
einem Innendurchmesser des Hohlraums (30a) ist, womit der
Raum zwischen einer Innenwand des Hohlraums (30a) und
einer Außenwand des Kopfabschnittes (51a) sehr stark
verringert wird.
Ferner ist gemäß Fig. 4 die Befestigungsschraube (52)
derart aufgebaut, daß ihr Kopfabschnitt (52a) flach
ausgebildet ist, einen stark erweiterten Durchmesser hat,
und eine ausreichende Höhe, um den Hohlraum (30a) zu
füllen, mit dem Ergebnis, daß ein zwischen dem
Kopfabschnitt (52a) und dem Hohlraum (30a) liegender Raum
sehr stark verringert werden kann und eine Oberseite des
Kopfabschnittes (52a) im wesentlichen bündig mit der
Oberfläche der Luftführungsplatte (30) ausgeführt werden
kann.
Ferner ist gemäß Fig. 3 die Befestigungsschraube (53)
derart aufgebaut, daß ihr Kopfabschnitt (53a) flach
ausgebildet ist, einen stark erweiterten Durchmesser hat
und eine ausreichende Höhe, um den Hohlraum (49a)
auszufüllen, mit dem Ergebnis, daß ein zwischen dem
Kopfabschnitt (52a) und dem Hohlraum (49a) liegender Raum
sehr stark verringert werden kann und eine Oberseite des
Kopfabschnittes (53a) im wesentlichen bündig mit der
Oberseite der Luftführungsplatte (49) ausgebildet werden
kann.
Bei der vorstehend aufgeführten Ausgangsklemmenschraube
(51) und den Befestigungsschrauben (52, 53) sind deren
jeweilige Kopfabschnitte von gleicher Höhe wie die
Vorderseiten der Luftführungsplatten (30, 49), und die
zwischen den jeweiligen Kopfabschnitten und den Hohlräumen
(30a, 49a) vorhandenen Räume sind ziemlich gering, so daß
die Einlaßluftströmung, die durch den Ventilatorflügel
(11a) des Ventilators (11) erzeugt wird, der der
Luftführungsplatte mit einem in ihrer Axialrichtung
liegenden Spalt gegenüberliegt, glatt fließen kann,
wodurch die Möglichkeit einer Geräuscherzeugung verhindert
wird.
Es ist anzumerken, daß der Aufbau des
Wechselstromgenerators zur Verwendung in Fahrzeugen gemäß
der gezeigten Ausführungsform der Erfindung ähnlich wie
beim Wechselstromgenerator nach Fig. 5 ist, mit Ausnahme
der vorstehend aufgeführten Befestigungsschrauben für die
Luftführungsplatte.
Claims (2)
1. Wechselstromgenerator für Kraftfahrzeuge mit
einem Stator (1), der mit einer vorderen und einer hinteren Halterung (12, 13) verbunden ist;
einem Rotor (4), der an einer Welle (8) befestigt ist, welche durch Lager (15, 16) jeweils an der vorderen und hinteren Halterung (12, 13) gehaltert ist;
einem ersten und einem zweiten Ventilator (10, 11), die jeweils an dem vorderen und hinteren Ende der Poleisenkerne (5, 6) des Rotors (4) angebracht sind; und
einer Luftführungsplatteneinrichtung (30, 49), die an der hinteren Halterung (13) mittels Befestigungsschrauben (51, 52, 53) befestigt ist und dem zweiten Ventilator (11) durch einen Spalt beabstandet gegenüberliegt, der sich dazwischen in Axialrichtung des zweiten Ventilators (11) erstreckt;
wobei
die vordere und hintere Halterung (12, 13) jeweils an ihrem Endabschnitt eine Anzahl von Lufteinlaßöffnungen (12a, 13a) und an ihrem Außenumfangsabschnitt eine Anzahl von Luftauslaßöffnungen (12b, 13b) aufweisen;
die Innenbereiche des Wechselstromgenerators mittels des ersten und zweiten Ventilators (10, 11), welche durch die Drehung des Rotors (4) angetrieben werden, belüftet und gekühlt werden; und
die Kopfabschnitte (51a, 52a, 53a) der Befestigungsschrauben (51, 52, 53) jeweils in einem Hohlraum (30a, 49a) eingebettet sind, welcher sich in der Luftführungsplatteneinrichtung (30, 49) befindet;
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kopfabschnitte (51a, 52a, 53a) der Befestigungsschrauben (51, 52, 53) jeweils flach ausgebildet sind und bündig mit der Oberfläche der Luftführungsplatteneinrichtung (30, 49) abschließen; und
jeweils einen derart erweiterten Durchmesser haben, daß sie den entsprechenden Hohlraum (30a, 49a) ausfüllen.
einem Stator (1), der mit einer vorderen und einer hinteren Halterung (12, 13) verbunden ist;
einem Rotor (4), der an einer Welle (8) befestigt ist, welche durch Lager (15, 16) jeweils an der vorderen und hinteren Halterung (12, 13) gehaltert ist;
einem ersten und einem zweiten Ventilator (10, 11), die jeweils an dem vorderen und hinteren Ende der Poleisenkerne (5, 6) des Rotors (4) angebracht sind; und
einer Luftführungsplatteneinrichtung (30, 49), die an der hinteren Halterung (13) mittels Befestigungsschrauben (51, 52, 53) befestigt ist und dem zweiten Ventilator (11) durch einen Spalt beabstandet gegenüberliegt, der sich dazwischen in Axialrichtung des zweiten Ventilators (11) erstreckt;
wobei
die vordere und hintere Halterung (12, 13) jeweils an ihrem Endabschnitt eine Anzahl von Lufteinlaßöffnungen (12a, 13a) und an ihrem Außenumfangsabschnitt eine Anzahl von Luftauslaßöffnungen (12b, 13b) aufweisen;
die Innenbereiche des Wechselstromgenerators mittels des ersten und zweiten Ventilators (10, 11), welche durch die Drehung des Rotors (4) angetrieben werden, belüftet und gekühlt werden; und
die Kopfabschnitte (51a, 52a, 53a) der Befestigungsschrauben (51, 52, 53) jeweils in einem Hohlraum (30a, 49a) eingebettet sind, welcher sich in der Luftführungsplatteneinrichtung (30, 49) befindet;
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kopfabschnitte (51a, 52a, 53a) der Befestigungsschrauben (51, 52, 53) jeweils flach ausgebildet sind und bündig mit der Oberfläche der Luftführungsplatteneinrichtung (30, 49) abschließen; und
jeweils einen derart erweiterten Durchmesser haben, daß sie den entsprechenden Hohlraum (30a, 49a) ausfüllen.
2. Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß eine der Befestigungsschrauben (51)
als Ausgangsklemme dient.
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