DE60009199T2

DE60009199T2 - Brennkraftmaschine-Generator-Baueinheit

Info

Publication number: DE60009199T2
Application number: DE60009199T
Authority: DE
Inventors: Kouichi Wako-shi Asai; Hiroyuki Wako-shi Eguchi; Yasuhiro Wako-shi Shinkawa; Ryuji Wako-shi Tsuru
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-05-20
Filing date: 2000-05-18
Publication date: 2005-03-10
Anticipated expiration: 2020-05-19
Also published as: US6525430B1; CN1120295C; DE60009199D1; EP1054146B1; EP1054146A2; EP1054146A3; JP2000328956A; CN1274798A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Motorgenerator, der in der Lage ist, einen Temperaturanstieg in einer Stromversorgungs-Steuer/Regeleinheit des Generators zu verhindern.
Motorgeneratoren werden im Freien als Allzweck-Stromversorgungen verwendet. In den letzten Jahren war ein gestiegener Bedarf dafür zu verzeichnen, dass die Abgaben solcher Motorgeneratoren durch eine Stromversorgungs-Steuer/Regeleinheit wie einen Wechselrichter gesteuert-/ geregelt werden.
Eine solche Stromversorgungs-Steuer/Regeleinheit enthält eine Leiterplatine, auf der eine elektrische Schaltung zur Steuerung/Regelung einer von einem Motorgenerator bereitgestellten elektrischen Leistung vorgesehen ist. Wenn die elektrische Schaltung mit einem großen elektrischen Strom versorgt wird, erzeugt die Platine eine große Menge an Wärme. Daher wird es erforderlich, dass die auf diese Weise erwärmte Platine abgekühlt wird.
Eine Technik zum Kühlen der oben beschriebenen Leiterplatine ist z. B. aus der japanischen Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. SHO-63-171632 mit dem Titel "Tragbarer Motorgenerator" und der geprüften japanischen Gebrauchsmusterschrift Nr. HEI-6-11535 mit dem Titel "Elektronische Bauteileinheit" bekannt.
Der in der Druckschrift Nr. SHO-63-171632 offenbarte Motorgenerator enthält eine Endflächenabdeckung, in der Öffnungen zum Ansaugen von Luft ausgebildet sind, sowie ein Kastenelement, das eine der Endflächenabdeckung zugewandte Außenfläche aufweist. Das Kastenelement nimmt darin eine Steuer/Regelschaltungseinheit auf. An der Außenfläche des Kastenelements ist eine Mehrzahl von Wärme abgebenden Rippen vorgesehen. Die benachbarten Rippen definieren zwischen sich einen Ansaugdurchgang. In die Öffnungen eingesaugte Luft strömt durch die jeweiligen Ansaugdurchgänge. Mit dieser Anordnung wird dann, wenn die Stromversorgungs-Steuer/Regeleinheit Wärme erzeugt, die Wärme zu dem Kastenelement transportiert. Das Kastenelement wird durch die durch die Ansaugdurchgänge strömende Luft gekühlt, wie oben beschrieben.
EP 0 893 586 A offenbart ebenfalls einen Motorgenerator, bei dem die Steuer/Regelschaltung durch die vorbeiströmende Luft gekühlt wird.
Die Druckschrift Nr. HEI-6-11535 offenbart eine elektronische Bauteileinheit, die ein Gehäuse aus Aluminium aufweist, in dem ein Grundblech aufgenommen ist, auf dem mehrere elektronische Bauteile angebracht sind. Das Gehäuse ist derart mit ausgehärtetem Harz gefüllt, dass es das Grundblech bedeckt. Mit dieser Anordnung wird durch das Grundblech erzeugte Wärme mittels des eine verbesserte Wärmeleitfähigkeit aufweisenden Gehäuses abgeführt.
Wie in der Druckschrift SHO-63-171632 offenbart ist, wird die Luft gegen die Außenfläche des Kastenelements geleitet, um dadurch das Kastenelement zu kühlen, in dem die Steuer/Regelschaltung aufgenommen ist. Wenn jedoch der Motorgenerator eine große Leistung bereitstellt, um hierdurch zu verursachen, dass die Steuer/Regelschaltung eine große Menge an Wärme erzeugt, kann das Kastenelement nicht ausreichend gekühlt werden, weil die Außenfläche des Kastenelements, an der die Rippen vorgesehen sind, eine begrenzte Fläche zur Verfügung stellt. Im Ergebnis ist es schwierig, die Steuer/Regelschaltung zu kühlen.
Auch dann, wenn die in der Druckschrift Nr. HEI-6-11535 offenbarten elektronischen Bauteile eine große Leistung bereitstellen, um dadurch eine große Menge Wärme zu erzeugen, ist es erforderlich, dass die als ein Wärmeabgabeblech dienende Fläche des Gehäuses eine vergrößerte Fläche aufweist oder dass ein separates Wärmeableitungsblech mit einer großen Größe dem Grundblech hinzugefügt wird, so dass das Gehäuse die Wärme effektiv abgeben kann. In einem solchen Fall wird jedoch unweigerlich die elektronische Bauteileinheit in ihren Abmessungen vergrößert.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Motorgenerator bereitzustellen mit einer Stromversorgungs-Steuer/Regeleinheit und einem Wärmeabgabeelement, das aus einem existierenden Element gebildet ist, um dadurch die Einheit zu verkleinern, und das angeordnet ist, um die Einheit wirksam zu kühlen, so dass verhindert wird, dass die Temperatur der Einheit ansteigt.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Motorgenerator vorgesehen, an dem ein Motor und ein durch den Motor angetriebener Generator angebracht ist, wobei der Motorgenerator umfasst: ein Kühlgebläse, das an einer Drehwelle des Generators angebracht ist, eine Gebläseabdeckung zum Abdecken des Kühlgebläses, eine Stromversorgungs-Steuer/Regeleinheit mit einem Aluminium-Grundblech, an dem eine Stromversorgungs-Steuer/Regelschaltung zum Steuern/Regeln einer Ausgabe des Generators ausgebildet ist, wobei die Gebläseabdeckung aus einer Aluminiumdruckgusslegierung hergestellt ist, wobei die die Steuer/Regelschaltung an der Gebläseabdeckung angebracht ist, wobei eine Fläche des Aluminium-Grundblechs in engem Kontakt mit einer Außenfläche der Gebläseabdeckung steht.
Durch die Steuer/Regelschaltung erzeugte Wärme wird zu der aus einer Aluminiumdruckgusslegierung hergestellten Gebläseabdeckung transportiert. Die Wärme wird dann von der Gebläseabdeckung freigegeben. Die Gebläseabdeckung steht in engem Kontakt mit der Fläche des Aluminiumgrundblechs der Stromversorgungs-Steuerung/Regelung. Das Kühlgebläse leitet die Luft gegen die Gebläseabdeckung.
Da die Fläche des Aluminiumgrundblechs in engem Kontakt mit der Gebläseabdeckung steht, kann die durch die Stromversorgungs-Steuer/Regelschaltung erzeugte Wärme wirksam zu der Gebläseabdeckung transportiert werden. Darüber hinaus leitet das Kühlgebläse die Kühlluft gegen die Gebläseabdeckung während des Betriebs der Stromversorgungs-Steuer/Regeleinheit. Daher kann die Wärme von der Gebläseabdeckung wirksam freigegeben werden, so dass verhindert wird, dass die Temperatur der Steuer/Regeleinheit ansteigt.
Die Gebläseabdeckung zum Abdecken des Kühlgebläses dient als ein Wärmefreigabeelement für die Stromversorgungs-Steuer/Regeleinheit. Dies eliminiert den Bedarf, eine Stromversorgungs-Steuer/Regeleinheit mit einem separaten Wärmefreigabeelement mit großen Abmessungen zu versehen wie etwa die Wärme abgebenden Rippen. Daher wird es möglich, die Stromversorgungs-Steuer/Regeleinheit zu verkleinern sowie die Anzahl von Teilen zu verkleinern, die den Motorgenerator bilden. Demzufolge können die Kosten des Motorgenerators verringert werden.
In einer bevorzugten Form der Erfindung ist an der Gebläseabdeckung ein dicker Montageabschnitt ausgebildet, wobei der Montageabschnitt eine flache Außenfläche aufweist, die an der Fläche des Aluminim-Grundblechs anzubringen ist.
Die an der Einheit erzeugte Wärme wird von der Fläche des Aluminium-Grundblechs der Einheit zu der gesamten Gebläseabdeckung durch den dicken Montageabschnitt mit der flachen Außenfläche transportiert.
Da der Montageabschnitt der Gebläseabdeckung dick ausgebildet ist, um dadurch dessen Wärmekapazität zu erhöhen, wird der Transport von Wärme zu der Gebläseabdeckung verbessert. Es wird daher möglich zu verhindern, dass die Temperatur der Einheit ansteigt.
Weiterhin ist der flache Montageabschnitt darin vorteilhaft, dass der enge Kontakt zwischen der Einheit und der Fläche des Aluminium-Grundblechs ohne weiteres bewirkt werden kann, und darin, dass der Montageabschnitt leicht ausgebildet werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt der Generator eine Schwungradstruktur, die einen an der Drehwelle befestigten äußeren Rotor umfasst, wobei an dem äußeren Rotor das Kühlgebläse angebracht ist und wobei die Gebläseabdeckung zum Abdecken des Kühlgebläses eine zylindrische Konfiguration aufweist und an gegenüber liegenden Endabschnitten, von denen jeder an dem Motor befestigt ist, offen ist und Kühlluft aus diesen ausstößt.
Das Kühlgebläse leitet die Kühlluft entlang der zylindrischen Gebläseabdeckung zu dem Motor hin um dadurch den Motor zu kühlen.
Die Kühlluft wird kontinuierlich in die Gebläseabdeckung mit zylindrischer Konfiguration eingesaugt. Die innere Fläche der Gebläseabdeckung ist der Kühlluft ausgesetzt. Daher kann zu der Gebläseabdeckung transportierte Wärme effektiv von derselben abgegeben werden.
In einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der äußere Rotor Permanentmagnete, wobei das Kühlgebläse aus einem Zentrifugalgebläse gebildet ist, wobei der äußere Rotor und eine Innenfläche des Gebläsegehäuses dazwischen einen Durchgang definieren und wobei die Kühlluft dazu gezwungen wird, durch den Durchgang zu dem Motor hin zu strömen.
Der äußere Rotor umfasst die Permanentmagnete und das Kühlgebläse ist aus dem Zentrifugalgebläse gebildet. Mit dieser Anordnung wird die Kühlluft von dem Inneren des Kühlgebläses radial nach außen geleitet. Die Luft wird dann gezwungen, durch den zwischen dem äußeren Rotor und der Innenfläche der Gebläseabdeckung definierten Durchgang zu dem Motor hin zu strömen.
Da eine große Menge von Kühlluft gegen das Innere der Umfangsfläche der Gebläseabdeckung geleitet wird, kann somit die Gebläseabdeckung effektiv gekühlt werden.
In einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Stromversorgungs-Steuer/Regeleinheit eine Direktum richtereinheit oder eine Umrichtereinheit bzw. Umformereinheit zum Umwandeln einer Ausgabe des Generators in einen Strom mit einer vorbestimmten Frequenz.
Die Umrichtereinheit bzw. Umformereinheit oder die Direktumrichtereinheit wandelt die Ausgabe von dem Generator in einen Strom um, der eine vorbestimmte Frequenz aufweist.
Ein Umrichter oder Direktumrichter erzeugt eine große Menge von Wärme entsprechend einem Energieverlust, der verursacht wird, wenn eine von dem Generator bereitgestellte große Leistung gesteuert/geregelt wird. Es war daher schwierig, die Größe einer herkömmlichen Umrichter- oder Direktumrichtereinheit zu verringern. Da die vorliegende Erfindung die an der Gebläseabdeckung angebrachte Einheit verwendet, kann jedoch die Größe der Einheit auf 1/2 bis 1/3 der Größe der herkömmlichen Einheit verringert werden.
Eine bestimmte bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen Detail beschrieben, wobei:
1 eine Perspektivansicht eines Motorgenerators gemäß der vorliegenden Erfindung ist,
2 eine Frontaufrissansicht des Motorgenerators ist,
3 den Motorgenerator aus der Sicht von einer Seite zeigt, an der ein Rückspulstarter vorgesehen ist,
4 eine Draufsicht auf dem Motorgenerator ist,
5 eine Rückaufrissansicht des Motorgenerators ist,
6 den Motorgenerator aus der Sicht von einer Seite zeigt, an der ein Motor vorgesehen ist,
7 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 7–7 von 3 zeigt,
8 eine Direktumrichtereinheit des Motorgenerators mit entfernter Umrichterabdeckung zeigt,
9 perspektivisch eine Gebläseabdeckung und die Direktumrichtereinheit in Explosionsdarstellung zeigt, und
10 zeigt, wie die Gebläseabdeckung betätigt wird, um durch den Direktumrichter erzeugte Wärme abzugeben.
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll in keinster Weise die Erfindung oder ihre Anwendung oder ihren Einsatz beschränken.
Bezug nehmend auf 1 umfasst ein Motorgenerator 10 zur Verwendung als eine Allzweck-Stromversorgung einen aus einem Rohrrahmen gebildeten Rahmen 11, einen Motor 12, einen durch den Motor 12 angetriebenen Generator 13 (siehe 7), einen Kraftstofftank 14 zum Speichern von Kraftstoff für den Motor 12, einen mit dem Motor 12 verbundenen Luftreiniger 15, einen mit dem Motor 12 verbundenen und mit einer oberen Abdeckung 16 abgedeckten Auspufftopf 18 (siehe 5), einen Rückspulstarter 21 zum Starten des Motors 12, einen Steuerungskasten 22, in den eine Ausgabe von dem Generator 13 eingegeben wird, und eine Direktumrichtereinheit 23 zur Verwendung als eine Steuer/Regeleinheit zum Umwandeln einer Ausgabe von dem Generator 13 in einen Strom mit einer vorbestimmten Frequenz. Der Steuerungskasten 22 nimmt darin eine Zünsteuer/regelvorrichtung 43 (siehe 2) für den Motor 12 und dergleichen auf. Der Luftreiniger 15 ist an der Ansaugseite des Motors 12 vorgesehen. Der Auspufftopf 18 ist an einer Abgasseite des Motors 12 vorgesehen. Die Steuer/Regeleinheit kann eine Umrichtereinheit anstelle der Direktumrichtereinheit 23 umfassen. Der Motor 12, der Generator 13, der Kraftstofftank 14, der Luftreiniger 15, der Auspufftopf 18, der Rückspulstarter 21, der Steuerungskasten 22 und die Direktumrichtereinheit 23 sind am Rahmen 11 angebracht.
Wie in 1 gezeigt ist, umfasst der Motorgenerator 10 einen vor demselben vorgesehenen Steuerungskasten 22.
Der Rahmen 11 umfasst einen vorderen und einen hinteren Rahmen 31, 32, die jeweils vor und hinter dem Motorgenerator 10 vorgesehen sind, untere Längsträger 33, 34, von denen jeder zwischen dem vorderen und hinteren Rahmen 31, 32 verläuft, obere Längsträger 35, 36 (am besten zu sehen in 4), von denen jeder zwischen dem vorderen und hinteren Rahmen 31, 32. verläuft, einen vorderen Querträger 37 (siehe 2), der zwischen oberen Abschnitten des vorderen Rahmens 31 verläuft, und einen hinteren Querträger 38, der zwischen oberen Abschnitten des hinteren Rahmens 32 verläuft. Der vordere und der hintere Rahmen 31, 32 weisen eine rechteckige Konfiguration auf.
Der vordere Rahmen 31 umfasst vertikale Abschnitte 24, 25, während der hintere Rahmen 32 vertikale Abschnitte 26, 27 umfasst. Die Bezugszeichen 28, 28 bezeichnen an dem vorderen und hinteren Rahmen 31, 32 vorgesehene Positionierungsunterstützungsabschnitte. Mittels der Positionierungsunterstützungsabschnitte 28, 28 kann eine Mehrzahl der Motorgeneratoren 10 gestapelt werden, wobei die Unterstützungsabschnitte 28, 28 mit den unteren Querträgern 33, 34 in Eingriff stehen. Mit dem Bezugszeichen 29 ist eine Umrichterabdeckung zur Verwendung als eine Abdeckung der Direktumrichtereinheit 23 bezeichnet.
Unter Bezugnahme auf 2 weist der Steuerungskasten 22 ein an dessen Frontseite angebrachtes Bedienfeld 41 auf. An dem Feld 41 ist angebracht: ein Motorschalter 42 für ein Zündsystem zum Versetzen des Zündsystems in einen EIN-Zustand, eine Zündungssteuer/regelvorrichtung 43 zum Steuern/Regeln der Zündzeiteinstellung, ein Batterieladungsauslass 44 zum Bereitstellen einer Gleichstromausgabe, um eine außerhalb des Motorgenerators 10 angeordnete Batterie aufzuladen, einen ersten Auslass 45 zum Ausgeben eines großen Wechselstroms, zweite Auslässe 46, 46 zum Ausgeben von kleinen Wechselströmen, von denen jeder kleiner ist als der von dem ersten Auslass 45 ausgebene Wechselstrom, einen Schalter 47 zum Blockieren der Stromflüsse, die von dem ersten und den zweiten Auslässen 45, 46 ausgegeben werden und die einen vorbestimmten Pegel überschreitende Pegel aufweisen, und einen Frequenzsschalter 48 zum Schalten der Frequenzen von von dem ersten Auslass und den zweiten Auslässen ausgegebenen Strömen auf 50 Hz oder 60 Hz. Ein Aufkleber 49 zum Anzeigen der Namen eines Herstellers und eines Modells des Steuerungskastens 22 ist auf den Steuerungskasten 22 aufgeklebt. Der Steuerungskasten 22 umfasst innere Bauteile, die mit der Direktumrichtereinheit 23 durch einen Leiter 50 elektrisch verbunden sind.
Wie in 3 gezeigt ist, umfasst der Rückspulstarter 21 eine über eine Einwegkupplung an einer Kurbelwelle 68 des hinter dem Rückspulstarter 21 vorgesehenen Motors 12 angebrachte Riemenscheibe. Um die Riemenscheibe ist ein Leiter gewickelt. Das Ende des Leiters ist mit einem Griff 51 verbunden. Mit dieser Anordnung wird dann, wenn der Griff 51 gezogen wird, die Kurbelwelle 68 gedreht, um dadurch den Motor 12 zu starten. Der drehende Teil des Rückspulstarters 21 ist mit einer Abdeckung 52 abgedeckt. Die Abdeckung 52 weist mehrere Schlitze 52a, 52b auf, in die Luft eingeführt wird.
Weiter gehend zu 4, sind der Kraftstofftank 14 und der Auspufftopf 18 lateral fluchtend zueinander angeordnet.
Ein vorderes und ein hinteres Ende Kraftstofftanks 14 ist jeweils an dem vorderen Querträger 37 (siehe 2) und dem hinteren Querträger 38 angebracht. Der Kraftstofftank 14 enthält eine Öffnung, in die ein Kraftstoff eingefüllt wird. Solch eine Öffnung ist durch einen Deckel 54 geschlossen.
Es wird auf 5 Bezug genommen. Der Motor 12 weist einen an einem Auspuffrohr 57 angebrachten Zylinderkopf 56 auf. Das Auspuffrohr 57 ist an dem Auspufftopf 18 angebracht. Der Motor 12 enthält eine Kopfabdeckung.
Ein oberer Teil des Auspufftopfs 18 ist mit einer hitzebeständigen Abdeckung 17 abgedeckt, die derart angeordnet ist, dass durch den Auspufftopf 18 erzeugte Wärme nicht zum Kraftstofftank 14 und in der Nähe des Auspufftopfs 18 angeordneten Teilen transportiert werden kann. Die Abdeckung 17 umfasst einen mit der oberen Abdeckung 16 abgedeckten oberen Teil derselben.
Wie in 6 gezeigt ist, sind der Motor 12 und der Generator 13 an den unteren Längsträgern 34, 33 durch Montagehalterungen 61 angebracht.
Ein Zylinderabschnitt 62 des Motors 12 ist hinter den Motorgenerator 10 geneigt. Mit anderen Worten ist der Zylinderabschnitt 62 von dem Steuerungskasten 22, der vor dem Motorgenerator 10 vorgesehen ist, weg geneigt. Weiterhin ist der Zylinderabschnitt 62 unterhalb des Auspufftopfs 18 angeordnet. Der Zylinderabschnitt 62 weist ein oberes und ein unteres Schirmblech 63, 64 auf, die jeweils an dessen oberem und dessen unterem Teil angebracht sind. Die Schirmbleche 63, 64 sind derart angeordnet, dass die Kühlluft über den Zylinderabschnitt 62 und den Zylinderkopf 56 strömt. Das Bezugszeichen CL bezeichnet eine Zylinderaxiallinie.
Da der Zylinderabschnitt 62 von dem Steuerungskasten 22 weg geneigt ist, wird durch den Zylinderabschnitt 62 erzeugte Wärme nicht zu dem Steuerungskasten 22 transportiert.
Der auf diese Weise geneigte Zylinderabschnitt 62 stellt den Vorteil zur Verfügung, dass die Höhe des Motors 12 verkleinert wird um dadurch die Gesamthöhe des Motorgenerators 10 zu verkleinern. Demzufolge kann der Motorgenerator 10 stetig angeordnet werden.
Ein vorderer Abschnitt des Auspufftopfs 18 ist mittels einer Stütze 65 mit einem Armabschnitt 66 verbunden. Der Armabschnitt 66 verläuft von dem Motor 12 nach vorn. Ein hinterer Teil des Auspufftopfs 18 ist durch ein an dem Motor 12 angebrachtes Auspuffrohr 57 gehalten.
Der Auspufftopf 18 und der Steuerungskasten 22 sind eng benachbart angeordnet, wobei eine Frontplatte 17a der Abdeckung 17 dazwischen angeordnet ist.
Eine Endabdeckung 67 ist zum Abdecken eines Endabschnitts der in einer Richtung senkrecht zu dieser Platte verlaufenden Kurbelwelle 68 vorgesehen.
Es wird auf 7 Bezug genommen. Der Generator 13 ist ein multipolarer Generator mit einem Rotor 76 mit einer Schwungradstruktur. Ein Ende des äußeren Rotors 76 ist an der Kurbelwelle befestigt. Insbesondere umfasst der Generator 13: Statoren 72, die an einer Endfläche des Motors mittels Bolzen 71, 71 angebracht sind, ein Flanschelement 75, das an einem anderen Endabschnitt des der Kurbelwelle 68 durch eine Mutter 74 angebracht ist, wobei der tassenförmige äußerer Rotor 76 an dem Flanschelement 75 angebracht ist und radial außerhalb des und nahe beim dem Stator 72 angeordnet ist, ein Kühlgebläse 77, das an einem vorderen Teil des Flanschelements 75 angebracht ist, und eine im Wesentlichen zylindrische Gebläseabdeckung 78 zum Abdecken des Kühlgebläses 77 und des äußeren Rotors 76. Der äußere Rotor 76 enthält einen vorderen Teil, in dem Öffnungen 76a (nur eine gezeigt) ausgebildet sind, durch die Luft hindurchtritt. Die Kurbelwelle 68 dient als eine Drehwelle des Generators 13.
Der Stator 72 enthält einen Statorkern 81 und eine Statorspule 82, die um dem Statorkern 81 gewickelt ist. Der Statorkern 81 weist mehrere magnetische Materialien auf, wie etwa übereinander gelegte Metalllagen.
Der äußere Rotor 76 weist an seiner Innenumfangsfläche angebrachte Permanentmagnete 83 auf.
Da der Generator 13 den auf diese Weise angeordneten äußeren Rotor 76 aufweist, ist es nicht notwendig, Drähte zu dem äußeren Rotor 76 vorzusehen. Daher wird der äußere Rotor 76 einfach in seiner Strukur.
Das Kühlgebläse ist ein Zentrifugalgebläse, das Schaufeln 84 enthält. Die Drehung der Schaufeln 84 des Gebläses 77 verursacht, dass Luft von dem Inneren der Schaufeln 84 radial nach außen strömt.
Die Gebläseabdeckung 78 ist ein druckgegossenes Erzeugnis aus einer Aluminiumlegierung, das durch Bolzen 85 (nur einer gezeigt) an der Endfläche des Motors 12 angebracht ist.
Die Drehung der Schaufeln 84 des Kühlgebläses 77 bewirkt ferner, dass die nach außen strömende Luft durch einen Durchgang, der zwischen dem äußeren Rotor 76 und der Gebläseabdeckung 78 vorgesehen ist, zu dem Motor 12 hin strömt. Der Generator 13 und der Motor 12 können daher gekühlt werden.
Bezug nehmend auf 8, wandelt der Direktumrichter 23 zur Verwendung als eine Stromsteuer/regeleinheit eine Ausgabe des Generators 13 (siehe 7) in einen Strom mit einer vorbestimmten Frequenz um. Zum Beispiel wird die Frequenz einer Wechselstromausgabe von dem Generator 13 in eine Frequenz von 50 oder 60 Hz durch die Einheit 23 umgewandelt. Der Direktumrichter 23 enthält ein Aluminium-Grundblech 91, an dem elektronische Bauteile angebracht sind, ein Gehäuse 92 zum Aufnehmen des Grundblechs 91 darin, Kondensatoren 93, 94 mit großer Kapazität und die Umrichterabdeckung 29 zum Abdecken des Gehäuses 92 und der Kondensatoren 93, 94. Insbesondere enthalten das Gehäuse 92 und die Kondensatoren 93, 94 eine Frontseite, an der die elektronischen Bauteile vorgesehen sind. Eine derartige Frontseite ist mit der Abdeckung 29 abgedeckt. Die Kondensatoren 93, 94 sind an einem unteren Teil des Gehäuses 92 angebracht. Das Gehäuse 92 ist mit gehärtetem Harz gefüllt derart, dass die an dem Grundblech 91 angebrachten elektronischen Bauteile bedeckt sind.
An dem Aluminium-Grundblech 91 ausgebildet ist eine Stromversorgungs-Steuer/Regelschaltung 95 (siehe 9) zum Steuern/Regeln einer Ausgabe von dem Generator 13. Das Grundblech 91 enthält an der Frontseite vorgesehene Eingangsanschlüsse 96, 97, 98. Eine Ausgabe von dem Generator 13 wird an die Anschlüsse 96, 97, 98 gegeben. Das Grundblech 91 weist eine ebene Fläche 112 (siehe 9) auf, die an einer der Frontseite gegenüberliegenden Seite vorgesehen ist.
Das Gehäuse 92 enthält Gehäusemontagelöcher 101, 102 zur Verwendung beim Anbringen der Direktumrichtereinheit 23 an dem Gebläsegehäuse 78.
Die als Filter dienenden Kondensatoren 93, 94 enthalten Ausgangsanschlüsse 103, 104, 105, 106 zum Bereitstellen von Ausgaben mit durch die Einheit 23 umgewandelten Frequenzen. Diese Anschlüsse 103, 104, 105, 106 sind mit dem ersten Auslass 45 und den zweiten Auslässen 46 verbunden, wie in 2 gezeigt ist.
Obwohl die Direktumrichtereinheit 23 oder die Umrichtereinheit bzw. Umformerereinheit, die als Stromversorgungs-Steuer/Regeleinheit dienen, eine große Menge an Wärme erzeugt, die einem Energieverlust entspricht, der durch die Umwandlung von durch den Generator 13 bereitgestelltem Strom verursacht wird, kann die Einheit effektiv gekühlt werden, so dass verhindert wird, dass die Temperatur der Einheit ansteigt. Weiterhin kann die Einheit 23 geringe Abmessungen aufweisen.
Weiter gehend zu 9 enthält die Gebläseabdeckung 78 eine gekrümmte Seitenwand 107 und eine gewölbte Wand 108. An der Wand 107 sind Vorsprungsabschnitte 109, 111 angebracht zur Verwendung beim Anbringen der Einheit 23 daran, und ist ein dicker Montageabschnitt 114 mit einer ebenen Außenfläche 113 angebracht. Die Außenfläche 113 ist abgeflacht, um engen Kontakt mit der Fläche 112 herzustellen, wenn die Einheit 23 an der Gebläseabdeckung 78 angebracht ist. Die Vorsprungsabschnitte 109, 111 weisen darin ausgebildete Innengewinde 115, 116 auf.
Die Umrichterabdeckung 29 weist darin ausgebildete Abdeckungsmontagelöcher 117, 118 auf. Die Direktumrichtereinheit 23 ist an der Gebläseabdeckung 78 durch zwei Bolzen 121, 121 (nur einer ist gezeigt) angebracht. Insbesondere ist zur Anbringung der Einheit 23 an der Gebläseabdeckung 78 der eine Bolzen 121 in den Vorsprungsabschnitt 115 durch die Löcher 117, 101 geschraubt, während der andere Bolzen 121 in den Vorsprungsabschnitt 111 durch die Löcher 118, 102 geschraubt ist, um dadurch die Fläche 112 in engen Kontakt mit der äußeren Fläche 113 zu bringen.
Wie oben beschrieben worden ist, ist die Stromversorgungs-Steuer/Regelschaltung 95 zum Steuern/Regeln einer Ausgabe von dem Generator 13 an dem Aluminium-Grundblech 91 der Direktumrichtereinheit 23 ausgebildet. An der Gebläseabdeckung 78 ist der Montageabschnitt 114 ausgebildet, der die ebene äußere Fläche 113 aufweist, die an der Blechfläche 112 angebracht werden sollt. Weil die äußere Fläche 113 eben ist, kann der enge Kontakt zwischen der Fläche 112 und der äußeren Fläche 113 leicht bewirkt werden. Ferner kann der Montageabschnitt 114 ohne weiteres ausgebildet werden.
Es wird die Funktionsweise der Kühlgebläseabdeckung 78, an der die Direktumrichtereinheit 23 angebracht ist, unter Bezugnahme auf 10 beschrieben.
Wie durch Pfeile angedeutet ist, wird durch die Einheit 23 erzeugte Wärme von der Fläche 112 durch den Montageabschnitt 114 und die äußere Fläche 113, die in engem Kontakt der Fläche 112 vorgesehen ist, zu der gesamten Gebläseabdeckung 78 transportiert. Die Wärme wird dann von der Gebläseabdeckung 78 in die Luft abgegeben.
Weil die Fläche 112 der Einheit 23 sich in engem Kontakt mit der äußeren Fläche 113 der druckgegossenen Gebläseabdeckung 78 aus einer Aluminiumlegierung befindet, wird Wärme von der Einheit 23 zu der Gebläseabdeckung 78 effizient transportiert.
Der Montageabschnitt 114 der Gebläseabdeckung 78 ist verdickt ausgeführt, um dadurch den Montageabschnitt mit dessen erhöhter Wärmekapazität zu versehen. Daher wird die durch die Einheit 23 erzeugte Wärme zu der Gebläseabdeckung 78 durch den dicken Montageabschnitt 114 in befriedigenderer Weise transportiert als durch einen weniger dicken Montageabschnitt 114.
Sobald die Einheit betrieben wird, wird zu der Gebläseabdeckung 78 Wärme in der obigen Weise transportiert. Da die Umfangsfläche der Gebläseabdeckung 78 eine große Fläche aufweist, und das Kühlgebläse 77 kontinuierlich Kühlluft gegen das Innere der Umfangsfläche leitet, wenn es sich dreht, kann die Gebläseabdeckung 78 effektiv gekühlt werden, so dass verhindert wird, das die Temperatur der Einheit 23 ansteigt.
Mit anderen Worten dient die auf diese Weise angeordnete Gebläseabdeckung 78 zum Abdecken des Kühlgebläses 77 als ein Wärmeabgabeelement zum Abgeben von durch die Einheit 23 erzeugter Wärme, um dadurch die Notwendigkeit zu eliminieren, die Einheit 23 mit einem separaten Wärmeabgabeelement zu versehen. Daher kann die Anzahl von Teilen, die den Motorgenerator 10 bilden, klein gemacht werden, um dadurch die Kosten des Motorgenerators 10 zu verringern.
Zurückkehrend zu 7; sobald der Motor 12 betrieben wird, so dass sich das Kühlgebläse 77 dreht, tritt Kühlluft durch einen ersten Durchgang. Dies bedeutet, dass die Kühlluft durch die Schlitze 52a, 52b und den Rückspulstarter 21 in die Gebläseabdeckung 78 strömt, wonach die Luft zu dem Inneren des Gebläses 77 geleitet wird und dann von dem Inneren des Gebläses 77 radial nach außen strömt in zwischen dem Kühlgebläse 77 und einer Innenfläche der Gebläseabdeckung 78 und zwischen dem äußeren Rotor 76 und der Innenfläche der Gebläseabdeckung 78 definierte Durchgänge, wie durch Pfeile angedeutet ist. Nach dem Durchtritt durch diese Durchgänge strömt die Luft über eine Außenfläche des Motors 12. Weiterhin verursacht die Drehung des Gebläses 77, dass die Kühlluft durch einen zweiten Durchgang tritt. Dies bedeutet, dass die Kühlluft von innerhalb des äußeren Rotors 76 des Generators 13 durch die Öffnungen 76a (nur eine gezeigt) radial nach außen strömt. Zwischen dem Motor 12 und dem Generator 13 sind Ansaugöffnungen (nicht gezeigt) ausgebildet. Durch solche Öffnungen wird Kühlluft in den äußeren Rotor 76 eingeführt.
Das heißt, der Motorgenerator 10 wird durch die durch die ersten und die zweiten Durchgänge tretende Kühlluft gekühlt.
Wie oben beschrieben worden ist, zwingt die Drehung des aus dem Zentrifugalgebläse gebildeten Kühlgebläses 77 die Kühlluft dazu, durch den zwischen der Innenfläche der Gebläseabdeckung 78 und dem äußeren Rotor 76 definierten Durchgang zu dem Motor 12 hin zu strömen.
Mit dieser Anordnung werden die ersten und die zweiten Durchgänge einfach in ihrer Konfiguration. Da die auf diese Weise angeordneten Durchgänge einen verringerten Widerstand für die Strömung der Kühlluft bereitstellen, wird die Kühlluft effizient zu dem Generator 13, der Gebläseabdeckung 78 und dem Motor 12 geleitet. Daher kann der Generator 13, die Gebläseabdeckung 78 und der Motor 12 ausreichend gekühlt werden.
Ein Ende der zylindrischen Gebläseabdeckung 78 zum Abdecken des Kühlungsgebläses 77 ist an dem Motor 12 befestigt. Daher verursacht die Drehung des Kühlgebläses 77, dass die Kühlluft entlang der Gebläseabdeckung 78 zu dem Motor 12 hin strömt. Ferner wird durch den Motor 12 erzeugte Wärme direkt zu der Gebläseabdeckung 78 geleitet, wonach die Wärme von der Gebläseabdeckung 78 abgegeben wird. Demzufolge wird es möglich, den Motor 12 sowohl mittels der Kühlluft als auch mittels der Gebläseabdeckung 78 zu kühlen.
Ein Motorgenerator (10) umfasst eine aus druckgegossener Aluminiumlegierung gebildete Gebläseabdeckung (78) und eine Stromversorgungs-Steuer/Regeleinheit mit einem Aluminium-Grundblech (91). An dem Grundblech (91) ist eine Stromversorgungs-Steuer/Regelschaltung (95) ausgebildet. Die Gebläseabdeckung (78) umfasst einen Montageabschnitt (114), der an der Stromversorgungs-Steuer/Regeleinheit angebracht werden soll. Wenn die Stromversorgungs-Steuer/Regeleinheit an der Gebläseabdeckung (78) angebracht ist, gelangt eine Fläche (112) des Aluminium-Grundblechs (91) in engen Kontakt mit einer äußeren Fläche (113) des Montageabschnitts (114). Durch die Einheit erzeugte Wärme wird zu der Gebläseabdeckung (78) transportiert und dann von der Gebläseabdeckung (78), die als Wärmeabgabeelement dient, abgegeben.

Claims

Motorgenerator (10), an dem ein Motor (12) und ein durch den Motor (12) angetriebener Generator (13) angebracht ist, wobei der Motorgenerator (10) umfasst: – ein Kühlgebläse (77), das an einer Drehwelle des Generators (13) angebracht ist, – eine Gebläseabdeckung (78) zum Abdecken des Kühlgebläses (77), wobei die Gebläseabdeckung (78) aus einer Aluminiumdruckgusslegierung hergestellt ist, gekennzeichnet durch eine Stromversorgungs-Steuer/Regeleinheit (23) mit einem Aluminium-Grundblech (91), an dem eine Stromversorgungs-Steuer/Regelschaltung (95) zum Steuern/Regeln einer Ausgabe des Generators (13) ausgebildet ist, wobei die die Steuer/Regelschaltung (23) an der Gebläseabdeckung (78) angebracht ist, wobei eine Fläche (112) des Aluminium-Grundblechs (91) in engem Kontakt mit einer Außenfläche der Gebläseabdeckung (78) steht.
Motorgenerator nach Anspruch 1, wobei an der Gebläseabdeckung (78) ein dicker Montageabschnitt (114) ausgebildet ist, wobei der Montageabschnitt (114) eine flache Außenfläche (113) aufweist, die an der Fläche (112) des Aluminim-Grundblechs (91) anzubringen ist.
Motorgenerator nach Anspruch 1, wobei der Generator (13) einen äußeren Rotor (76) mit einer Schwungradstruktur umfasst, wobei ein Ende des äußeren Rotors (76) an der Drehwelle befestigt ist, wobei an dem äußeren Rotor (76) das Kühlgebläse (77) angebracht ist und wobei die Gebläseabdeckung (78) zum Abdecken des Kühlgebläses (77) eine zylindrische Konfiguration aufweist und an gegenüber liegenden Endabschnitten, von denen jeder an dem Motor (12) befestigt ist, offen ist und Kühlluft aus diesen ausstößt.
Motorgenerator nach Anspruch 3, wobei der äußere Rotor (76) Permanentmagnete (83) umfasst, wobei das Kühlgebläse (77) aus einem Zentrifugalgebläse gebildet ist, wobei der äußere Rotor (76) und eine Innenfläche des Gebläsegehäuses (78) dazwischen einen Durchgang definieren und wobei die Kühlluft dazu gezwungen wird, durch den Durchgang zu dem Motor (12) zu strömen.
Motorgenerator nach Anspruch 1, wobei die Stromversorgungs-Steuer/Regeleinheit eine Direktumrichtereinheit (23) oder/und eine Umrichtereinheit zum Umwandeln einer Ausgabe des Generators (13) in einen Strom mit einer vorbestimmten Frequenz umfasst.