DE60307924T2

DE60307924T2 - Wechselstromgenerator für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE60307924T2
Application number: DE2003607924
Authority: DE
Inventors: Hitachi Yuichiro Baba; Hitachi Susumu Tajima; Hitachi Ltd. Shinji Yamazaki
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2007-01-04
Anticipated expiration: 2023-04-26
Also published as: EP1361646A3; EP1361646A2; JP2003324918A; DE60307924D1; US20040135443A1; EP1361646B1; JP3770200B2; US7023113B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehstromgenerator für ein Fahrzeug, der eine Antriebsenergie für eine elektrische Last und eine Ladeenergie für eine Batterie, die in dem Fahrzeug angebracht ist, erzeugt.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Der herkömmliche Drehstromgenerator für ein Fahrzeug ist, wie im Patent JP-A-2000-270518 beschrieben ist, z. B. so beschaffen, dass bewirkt wird, dass ein von der Außenluft verschiedenes Kühlmittel, z. B. Kühlwasser, in dem Generator umläuft, um dadurch einen Stator, einen Gleichrichter und einen Spannungsgenerator als wesentliche exotherme Abschnitte zu kühlen. Im Einzelnen ist zum Zeitpunkt der Kühlung des Gleichrichters dieser an einem Abschnitt eines Stirnabschnitts, der dem offenen Abschnitt eines Kühlmittelwegs gegenüberliegt, befestigt, um dadurch durch das Kühlmittel gekühlt zu werden. Der Stirnabschnitt verschließt den offenen Abschnitt des Kühlmittels.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In den letzten Jahren musste der Drehstromgenerator bzw. der Generator für ein Fahrzeug infolge eines Anstiegs der Kapazität einer elektrischen Last, die in einem Kraftfahrzeug angebracht wurde, eine größere Ausgangsleistung besitzen. Um eine derartige Forderung zu erfüllen, musste die Kapazität zum Kühlen der exothermen Abschnitte des Drehstromgenerators für Fahrzeug, z. B. des Gleichrichters verbessert werden. Als eine von mehreren Maßnahmen zur Einhaltung dieser Forderung kann es für den herkömmlichen Drehstromgenerator eines Fahrzeuges wirkungsvoll sein, den Gleichrichter an dem Abschnitt des Stirnabschnitts, der den offenen Abschnitt des Kühlmittels verschließt, der dem offenen Abschnitt des Kühlmittelweges gegenüberliegt, zu befestigen, damit er durch das Kühlmittel gekühlt wird. Gegenwärtig besteht jedoch eine weitere Forderung, den Wirkungsgrad, mit dem der Gleichrichter gekühlt wird (cooling efficiency of the rectifier), zu verbessern.
Die vorliegende Erfindung schafft einen Drehstromgenerator bzw. einen Generator für ein Fahrzeug, der den Wirkungsgrad, mit dem der Gleichrichter gekühlt wird, verbessern kann. Eine genaue Definition der Erfindung ist im Anspruch 1 angegeben.
Zu diesem Zweck ist ein typisches Beispiel der vorliegenden Erfindung in der Weise beschaffen, dass ein katodenseitiges Gleichrichterelement, das einen Gleichrichter bildet, an einem Abschnitt einer Stirnplatte befestigt werden kann, um das offene Ende eines Kühlmittelwegs, das dem Kühlmittelweg nicht gegenüberliegt, hermetisch zu verschließen, und ein Kühlelement, an dem ein anodenseitiges Gleichrichterelement, das den Gleichrichter bildet, befestigt ist, an der Stirnplatte in einem isolierten Zustand befestigt werden kann, so dass das anodenseitige Gleichrichterelement an einer Position angeordnet ist, an der die Temperatur niedriger ist als an einer festen Position, an der das katodenseitige Gleichrichterelement angeordnet ist.
Die Position, an der die Temperatur niedriger ist als an der festen Position des katodenseitigen Gleichrichterelements, bedeutet eine Position, die sich in der Nähe des Kühlmittelwegs und radial außerhalb des katodenseitigen Gleichrichterelements befindet, oder eine Position, die dem Kühlmittelweg gegenüberliegt.
Gemäß einem typischen Beispiel der vorliegenden Erfindung kann das katodenseitige Gleichrichterelement gekühlt werden, indem mit dem Kühlmittel ein direkter Kontakt hergestellt wird, und es kann außerdem über die Stirnplatte, die den Kühlmittelweg bildet, gekühlt werden. Das anodenseitige Gleichrichterelement kann dagegen über die Stirnplatte und das Kühlelement zum Befestigen des anodenseitigen Gleichrichterelements gekühlt werden. In diesem Fall kann das Kühlelement zum Befestigen des anodenseitigen Gleichrichterelements an der Stirnplatte im isolierten Zustand befestigt werden, so dass das anodenseitige Gleichrichterelement an der Position angeordnet werden kann, an der die Temperatur niedriger ist als an der festen Position, an der das katodenseitige Gleichrichterelement angeordnet ist. Dadurch kann das anodenseitige Gleichrichterelement mit der ähnlichen Kühlwirkung wie das katodenseitige Gleichrichterelement gekühlt werden. Auf diese Weise können gemäß dem typischen Beispiel der vorliegenden Erfindung sowohl das katodenseitige Gleichrichterelement als auch das anodenseitige Gleichrichterelement in einem ausgeglichenen Zustand gekühlt werden, wobei auf diese Weise der Wirkungsgrad, mit dem der Gleichrichter gekühlt wird, verbessert werden kann.
Ein weiteres typisches Beispiel des Drehstromgenerators bzw. Generators für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung ist in einer Weise beschaffen, dass der Gleichrichter an der Stirnplatte zum hermetischen Verschließen des offenen Endes des Kühlmittelwegs befestigt werden kann und ein Einlassloch für die Kühlungsluft kann an einem Abschnitt des Abdeckelements zum Abdecken des Gleichrichters in der Nähe des Gleichrichters und radial außerhalb des Gleichrichters vorgesehen sein.
Gemäß einem weiteren typischen Beispiel der vorliegenden Erfindung kann die Stirnplattenseite des Gleichrichters (die Seite des katodenseitigen Gleichrichterelements) gekühlt werden, indem sie mit dem Kühlmittel in einen direkten Kontakt gebracht wird, und kann außerdem über die Stirnplatte, die den Kühlmittelweg bildet, gekühlt werden. Die Seite des Gleichrichters, die seiner Stirnplattenseite gegenüberliegt (die Seite des anodenseitigen Gleichrichterelements) kann durch die Kühlungsluft gekühlt werden, die durch das Einlassloch angesaugt wird. Auf diese Weise kann gemäß dem weiteren typischen Beispiel der vorliegenden Erfindung der Gleichrichter an seinen beiden Seiten gekühlt werden und somit kann der Wirkungsgrad, mit dem der Gleichrichter gekühlt wird, verbessert werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist eine Schnittansicht, die die vollständige Konfiguration des Drehstromgenerators bzw. Generators für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine Draufsicht, die die Konfiguration der einen Stirnseite der Drehwelle des in 1 gezeigten Generators für ein Fahrzeug zeigt;
3 ist eine Draufsicht, die die Konfiguration eines Rahmens zeigt, der ein Bestandteil des Kühlmittelwegs des in 1 gezeigten Generators für ein Fahrzeug ist;
4 ist eine Draufsicht, die die Konfiguration einer Stirnplatte zeigt, die ein Bestandteil des Kühlmittelwegs des in 1 gezeigten Generators für ein Fahrzeug ist und außerdem als das katodenseitige Kühlelement eines Gleichrichters dient, der bei dem in 1 gezeigten Generator für ein Fahrzeug verwendet wird;
5 ist eine Draufsicht, die die Konfiguration des anodenseitigen Kühlelements des Gleichrichters zeigt, der bei dem in 1 gezeigten Generator für ein Fahrzeug verwendet wird;
6 ist eine Draufsicht, die die Konfiguration der Anschlusstafel des Gleichrichters zeigt, der bei dem in 1 gezeigten Generator für ein Fahrzeug verwendet wird;
7 ist eine Schnittansicht, die die vollständige Konfiguration des Generators für ein Fahrzeug gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
8 ist eine Draufsicht, die die Konfiguration der einen Stirnseite der Drehwelle des in 7 gezeigten Generators für ein Fahrzeug zeigt;
9 ist ein Kennliniendiagramm, das die Beziehung der Geräuschpegel in Bezug auf die Drehzahlen des in 7 gezeigten Generators für ein Fahrzeug zeigt;
10 ist ein Kennliniendiagramm, das die Beziehung der Geräuschpegel in Bezug auf die Drehzahlen des in 7 gezeigten Generators für ein Fahrzeug zeigt;
11 ist ein Kennliniendiagramm, das die Beziehung der Geräuschpegel in Bezug auf die Drehzahlen des in 7 gezeigten Generators für ein Fahrzeug zeigt;
12 ist eine Schnittansicht, die die vollständige Konfiguration des Generators für ein Fahrzeug gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
13 ist eine Draufsicht, die die Konfiguration der einen Stirnseite der Drehwelle des in 12 gezeigten Generators für ein Fahrzeug zeigt;
14 ist eine Schnittansicht, die die Konfiguration der einen Stirnseite der Drehwelle des Generators für ein Fahrzeug gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
15 ist eine Schnittansicht, die die Konfiguration der einen Stirnseite der Drehwelle des Generators für ein Fahrzeug gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
16 ist eine Draufsicht, die die äußere Konfiguration des Umfangs eines Anschlusselements zum Koppeln eines Reglers mit der fahrzeugseitigen Verdrahtung an einer Stirnseite der Drehwelle des Generators für ein Fahrzeug gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Im Folgenden wird der Drehstromgenerator bzw. der Generator für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 erläutert. 1 zeigt die vollständige Konfiguration des Drehstromgenerators für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform. 2 zeigt die Konfiguration der einen Stirnseite der Drehwelle des Drehstromgenerators für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform. 3 zeigt die Konfiguration eines Rahmens, der ein Bestandteil des Kühlmittelwegs des Drehstromgenerators für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform ist. 4 zeigt die Konfiguration einer Stirnplatte, die ein Bestandteil des Kühlmittelwegs des Drehstromgenerators für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform ist und außerdem als das katodenseitige Kühlelement eines Gleichrichters dient, der bei dem Drehstromgenerator für ein Fahrzeug gemäß der Erfindung verwendet wird. 5 zeigt die Konfiguration des anodenseitigen Kühlelements des Gleichrichters, der bei dem Drehstromgenerator für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird. 6 zeigt die Konfiguration der Anschlusstafel des Gleichrichters, der bei dem Drehstromgenerator für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Der Drehstromgenerator für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform ist in der Weise aufgebaut, dass der Generator mit einem Feldstrom und außerdem mit der Drehantriebskraft eines Motors versorgt wird, der als eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs dazu dient, einen Rotor zu drehen, um dadurch in einem Stator eine Wechselstromleistung zu erzeugen, wobei die auf diese Weise erzeugte Wechselstromleistung durch den Gleichrichter gleichgerichtet wird, um eine Wechselstromleistung zu erhalten (die Antriebsleistung für die elektrische Last und die Ladeleistung für eine Batterie, die in dem Kraftfahrzeug angebracht ist). Der Drehstromgenerator für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform ist ferner ein so genannter Synchrongenerator des wassergekühlten Typs, bei dem ein Umlaufen des Kühlwassers bewirkt wird, um exotherme Abschnitte, wie z. B. den Stator und den Gleichrichter zu kühlen. Ein derartiger Generator wird gelegentlich als ein Drehstromgenerator oder als ein Ladegenerator für ein Fahrzeug bezeichnet. Das verwendete Kühlwasser wird erhalten, indem ein Teil des Kühlwassers, das den Motor des Kraftfahrzeugs kühlt, abgezweigt wird und wird durch einen Wasserkühler, der an den Motor angeschlossen ist, gekühlt.
In der Figur bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Rahmen, der das Gehäuse für den Drehstromgenerator für ein Fahrzeug (der nachfolgend einfach als Generator bezeichnet wird) bildet. Der Rahmen 1 ist ein behälterförmiges Gehäuseelement, wobei ein Ende in axialer Richtung seiner mittigen Welle geöffnet ist. Der Rahmen 1 wird gebildet durch eine Umfangswand 1a mit nahezu zylindrischer Form und einer Seitenwand 1b, die das eine Ende der Umfangswand 1a (das andere Ende in der axialen Richtung der mittigen Welle des Rahmens 1) verschließt. Ein Kühlmittelweg 2, dessen Seitenwand 1b (die andere Stirnseite in der axialen Richtung der mittigen Welle des Rahmens 1) offen ist, ist in der Umfangswand 1a ausgebildet. Ein Kühlmittelzufuhranschluss 3 und ein Kühlmittelauslassanschluss 4, die jeweils mit dem Kühlmittelweg 2 in Verbindung stehen, sind als ein Teil des äußeren Umfangs der Umfangswand 1a vorgesehen. Ein Anbringungsabschnitt 7 zum Montieren des Generators an dem Motor oder im Motorraum des Kraftfahrzeugs ist als ein Teil des äußeren Umfangs der Umfangswand 1a vorgesehen.
Der Kühlmittelweg 2 ist in einer ringförmigen Form ausgebildet, die sich in der axialen Richtung der mittigen Welle der Umfangswand 1a und in der Umfangsrichtung der Umfangswand 1a fortsetzt. Ein Abschnitt ist zwischen einem Verbindungsabschnitt des Kühlmittelwegs 2 mit dem Kühlmittelzufuhranschluss 3 (ein Abschnitt an der stromaufwärtigen Seite des Kühlmittelwegs 2) und einem Verbindungsabschnitt des Kühlmittelwegs 2 mit dem Kühlmittelauslassanschluss 4 (ein Abschnitt an der stromabwärtigen Seite des Kühlmittelwegs 2) vorgesehen. An zwei Abschnitten des äußeren Umfangs der Seitenwand 1b sind Kerbabschnitte 2a, 2b, die so gekerbt sind, dass sie in die Durchmesserrichtung an einem Ende der Umfangswand 1a eingelassen sind, in der Umfangsrichtung zueinander benachbart vorgesehen. Jeder der Kerbschnitte 2a, 2b ist eine hohle runde Ausnehmung, die an der Innenseite in der Durchmesserrichtung vorgesehen ist.
Der Kühlmittelzufuhranschluss 3 ist mit der Einlassseite (der Abschnitt, in dem das Kühlwasser vor dem Kühlen des Motors fließt) des Motorkühlsystems des Kraftfahrzeugs verbunden. Dadurch wird ein Teil des zum Kühlen des Motors vorgesehenen Kühlwassers abgezweigt und an den Generator geliefert und dann in dem Kühlmittelweg 2 zum Umlaufen gebracht, um den Generator zu kühlen. Der Kühlmittelauslassanschluss 4 ist mit der Auslassseite (der Abschnitt, in dem das Kühlwasser fließt, nachdem es den Motor gekühlt hat) des Motorkühlsystems des Kraftfahrzeugs verbunden. Dadurch wird das Kühlwasser, nachdem es den Generator gekühlt hat und von dem Generator ausgelassen wurde, mit dem Kühlwasser vereinigt, das den Motor gekühlt hat und wird anschließend durch einen Wasserkühler, der an dem Motor angebracht ist, gekühlt.
Ein Stirnhalter 8 (oder eine Stirnplatte) ist mittels einer Schraube 36, die als Befestigungsmittel dient, an dem einen Ende in der axialen Richtung der mittigen Welle des Rahmens 1 befestigt, um einen offenen Abschnitt, der an dem einen Ende in der axialen Richtung der mittigen Welle des Rahmens 1 ausgebildet ist (d. h. eine Seite der Umfangswand 1a, die ihrer Seitenwand 1b gegenüberliegt), zu verschließen. Der Stirnhalter 8 ist ein ringförmiges Element und hält eine Lagervorrichtung 10 an seiner inneren Umfangsseite. Ein Stirnhalter 9 (gelegentlich eine Stirnplatte) ist mittels einer Schraube 37, die als ein Befestigungsmittel dient, an dem anderen Ende in der axialen Richtung der mittigen Welle des Rahmens 1 befestigt, so dass er über ein Element mit der äußeren Oberfläche der Seitenwand 1b in Kontakt gelangt. Der Stirnhalter 9 ist ein ringförmiges Element und verschließt das offene Ende des Kühlmittelwegs 2, der an der anderen Stirnseite (an der Seitenwand 1b der Umfangswand 1a) in der axialen Richtung der mittigen Welle des Rahmens 1 ausgebildet ist.
Eine ringförmige Nut 35 ist an der äußeren Oberfläche der Seitenwand 1b so vorgesehen, dass sie längs der äußeren Seitenkante und der inneren Seitenkante des offenen Endes des Kühlmittelwegs 2, der an der äußeren Stirnseite (an der Seitenwand 1b der Umfangswand 1a) ausgebildet ist, in der axialen Richtung der mittigen Welle des Rahmens 1 verläuft. Ein O-Ring 12, der als ein Dichtungselement (oder als Abdichtung) dient, ist in die ringförmige Nut 35 eingesetzt. Der O-Ring 12 ist aus Gummi, der eine Elastizität besitzt, hergestellt und dient zum hermetischen Abdichten zwischen der äußeren Oberfläche der Seitenwand 1b und dem Stirnhalter 9, um einen Wasserverlust aus dem Kühlmittelweg 2 zu verhindern.
Das Element, das zwischen der äußeren Oberfläche der Seitenwand 1b und dem Stirnhalter 9 vorgesehen ist, ist aus Siliciumharz mit einer größeren Wärmeleitfähigkeit als Luft hergestellt. Obwohl in dieser Ausführungsform die Erläuterung für den Fall erfolgt, bei dem das Siliciumharz zwischen der äußeren Oberfläche der Seitenwand 1b und dem Stirnhalter 9 vorgesehen ist, können andere Materialien als das Siliciumharz als Element verwendet werden, solange das Material eine Wärmeleitfähigkeit besitzt, die mit jener des Siliciumharzes gleichwertig ist.
Der mittige Abschnitt der Seitenwand 1b (ein Abschnitt in der Umgebung der Mittelachse des Rahmens 1) steht von der inneren Umfangsseite des Stirnhalters 9 zu der Seite vor, die der Seite des Stirnhalters 8 gegenüberliegt. Eine Lagervorrichtung 11 wird an der inneren Umfangsseite des Kopfendes des vorstehenden Abschnitts der Seitenwand 1b gehalten.
Ein Stator mit einem Statorkern 5 (oder einem Statoreisenkern) und einer Statorspule 6 (oder einer Statorwicklung) ist an dem inneren Umfang der Umfangswand 1a befestigt. Der Statorkern 5 ist ein zylindrisches magnetisches Element und ist an seinem inneren Umfang mit mehreren Schlitzen versehen. Die Statorspule 6 ist in der Weise angeordnet, dass Spulen der drei Phasen u, v und w jeweils in entsprechende Schlitze des Statorkerns 5 eingesetzt und in einer Stern-Verbindung gekoppelt sind.
Ein Polkern 14 (oder Rotoreisen), der dem Statorkern 5 über einen Spalt hinweg gegenüberliegt, ist an der inneren Umfangsseite des Statorkerns 5 drehbar vorgesehen. Der Polkern 14 ist an einer Welle 13 (oder einer Drehwelle) befestigt, derart, dass ein Paar nagelförmige Kerne mit mehreren Nagelabschnitten in der Umfangsrichtung in der axialen Richtung der Drehwelle einander gegenüberliegen und dass die Nagelabschnitte der anderen nagelförmigen Kerne in der Umfangsrichtung (d. h. in der Drehrichtung des Rotors) abwechselnd angeordnet sind. Die Welle 13 erstreckt sich in der axialen Richtung der mittigen Welle des Rahmens 1. Das eine Ende (d. h. die Seite des Stirnhalters 8) der Welle 13 wird von der Lagervorrichtung 10 drehbar unterstützt. Das andere Ende (d. h. die Seite des Stirnhalters 9) der Welle 13 wird von der Lagervorrichtung 11 drehbar unterstützt.
Ein Permanentmagnet 22, der aus Seltenerde-Material, wie etwa Cobalt, Neodym oder Bor, gebildet ist, ist zwischen den Nagelabschnitten des einen Kerns des Polkerns 14 und den Nagelabschnitten des anderen Kerns des Polkerns 14 befestigt. Eine Feldspule 15 (oder eine Rotorwicklung), die um einen Spulenkörper gewickelt ist, ist an Abschnitten vorgesehen, die dem inneren Umfang der Nagelabschnitte des Polkerns 14 gegenüberliegen (oder die Feldspule 15 kann direkt um die Abschnitte gewickelt sein). Die Feldspule 15 wird der Isolierungsverarbeitung unterzogen.
Das eine Ende der Welle 13 erstreckt sich zu der äußeren Seite von der Lagervorrichtung 10 und eine Riemenscheibe 21 (oder eine Gurtscheibe) ist an dem Kopfende des einen Endes mittels einer Schraube 38, die als Befestigungsmittel dient, befestigt. Die Riemenscheibe 21 ist mit einer Riemenscheibe, die an der Kurbelwelle des Motors des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, über eine Kette oder einen Riemen, der als ein Antriebskraft-Übertragungsmittel dient, mechanisch gekoppelt, um die Drehantriebskraft des Motors zu übertragen.
Ein Gleitring 16 (oder ein Kollektorring) ist an einem Abschnitt be festigt, der sich am anderen Ende der Welle 13 befindet, und ist an der Innenseite von der Lagervorrichtung 11 positioniert. Der Gleitring 16 ist ein stromleitendes ringförmiges Element und über einen Leitungsdraht 17 mit der Feldspule 15 elektrisch gekoppelt. Es wird bewirkt, dass ein Gleitring 16 mit der Bürste 18 in einem gleitenden Kontakt ist und er wird über die Bürste 18 mit elektrischer Leistung (einem Feldstrom) versorgt. Die Bürste 18 wird durch einen Bürstenhalter 19 gehalten, der an der Oberfläche des Stirnhalters 9, die der Seite des Stirnhalters 8 gegenüberliegt, befestigt ist. Eine Feder 20, die als ein elastisches Element dient, ist in dem Bürstenhalter 19 vorgesehen. Die Feder 20 presst die Bürste 18, so dass ein gleitender Kontakt der Bürste 18 mit dem Gleitring 16 hergestellt wird.
Durchgangslöcher 39 sind so ausgebildet, dass sie kreisförmig an einem Abschnitt der Seitenwand 1b zwischen den Endabschnitten in der Umfangsrichtung der Kerbabschnitte 2a, 2b, einem Abschnitt der Seitenwand 1b auf Seiten des Endabschnitts in der Umfangsrichtung des Kerbabschnitts 2a gegenüberliegend der Seite des Kerbabschnitts 2b und einem Abschnitt der Seitenwand 1b auf Seiten des Endabschnitts in der Umfangsrichtung des Kerbabschnitts 2b gegenüberliegend der Seite des Kerbabschnitts 2a angeordnet sind. Die Durchgangslöcher 39 sind so vorgesehen, dass Anschlusselemente 40, die mit Spulen der entsprechenden Phasen elektrisch gekoppelt sind, von der Seitenwand 1b zur Seite des Stirnhalters 9 vorstehen. Schrauben 41 sind in der Weise verborgen, dass sie an der Seite des Stirnhalters 9 an Abschnitten der Innenseite der Seitenwand 1b von den Durchgangslöchern 39 in der radialen Richtung vorstehen. Befestigungslöcher 42, die mit den Schrauben 37 übereinstimmen, sind an sechs Abschnitten an der äußeren Umfangsseite des Rahmens 1 ausgebildet. Jedes der Befestigungslöcher 42 ist als ein Durchgangs loch ausgebildet.
Ein Gleichrichter 23 und ein Regler 24 (oder ein Spannungsregler) sind an der Oberfläche des Stirnhalters 9 an der Seite, die der Seite des Stirnhalters 8 gegenüberliegt, befestigt. Der Gleichrichter 23 führt eine Vollwellen-Gleichrichtung an dem Dreiphasenstrom aus, die von der Statorspule 6 ausgegeben wird, um einen Gleichspannungsausgang zu erhalten. Der Regler 24 steuert den Feldstrom, der über die Bürste 18 in die Feldspule 15 fließt, um dadurch den von der Statorspule 6 ausgegebenen Dreiphasenstrom einzustellen.
Die Seite des Stirnhalters 9, die der Seite des Stirnhalters 8 gegenüberliegt (d. h. eine Seite, an der der Gleichrichter 23, der Regler 24 und der Bürstenhalter 19 befestigt sind), ist durch eine Abdeckung 25 (oder ein Abdeckelement) bedeckt. Die Abdeckung 25 ist mit einem Flansch 25a versehen, der sich in radialer Richtung nach außen erstreckt. Ein Durchgangsloch 25b ist an einem Abschnitt ausgebildet, der dem Befestigungsloch 42 des Flanschabschnitts 25a entspricht.
Ein Anschlusselement 26 ist außerhalb der Abdeckung 25 freiliegend. Das Anschlusselement 26 ist mit dem Gleichrichter 23 elektrisch gekoppelt. Ein (nicht gezeigtes) Anschlusselement der fahrzeugseitigen Verkabelung ist mit dem Anschlusselement 26 elektrisch gekoppelt, um einen Gleichspannungsausgang, der von dem Gleichrichter 23 gleichgerichtet wurde, nach außen, d. h. an das Fahrzeug (wie z. B. an die Batterie und die elektrische Last) zu liefern. Abgeschrägte Abschnitte in 2 zeigen den Kühlmittelweg 2 und die Kerbabschnitte 2a, 2b.
Der Gleichrichter 23 wird durch ein schichtförmiges Element gebildet, in dem der Stirnhalter 9, der außerdem als eine katodenseitige Kühlplatte dient, ein Isolationselement 27, eine anodenseitige Kühlplatte 28 und eine Anschlusstafel 29 in dieser Reihenfolge schichtförmig angeordnet sind. Der Stirnhalter 9 ist ein plattenförmiges Element und ist wie der Rahmen 1 und der Stirnhalter 8 aus Aluminium hergestellt. Wie oben beschrieben wurde, ist der Stirnhalter 9 durch das Siliciumharz an der äußeren Oberfläche der Seitenwand 1b befestigt. Durchgangslöcher 43, durch die die Schrauben 37 verlaufen, sind an Abschnitten ausgebildet (sechs Abschnitte an der äußeren Umfangsseite des Stirnhalters 9), die den Befestigungslöchern 42 des Stirnhalters 9 entsprechen. Die Abdeckung 25 und der Stirnhalter 9 können an dem Rahmen 1 befestigt werden, indem die Schrauben 3? in die Durchgangslöcher 25b, 43 eingesetzt werden und die Schrauben 37 mit den entsprechenden Befestigungslöchern 42 verschraubt werden.
Durchgangslöcher 34 sind an Abschnitten ausgebildet, die den Durchgangslöchern 39 des Stirnhalters 9 entsprechen. Das Anschlusselement 40 verläuft durch ein entsprechendes Durchgangsloch 34, so dass es von der Seite der Seitenwand 1b zur Seite des Stirnhalters 9 vorsteht. Durchgangslöcher 44 sind an Abschnitten des Stirnhalters 9, die den verborgenen Positionen der Schrauben 41 in der radialen Richtung gegenüberliegen, weiter innen als entsprechende Durchgangslöcher 34 ausgebildet. Durch die Durchgangslöcher 44 verlaufen die entsprechenden Schrauben 41. Zwei Durchgangslöcher 30 sind an Abschnitten des Stirnhalters 9 der radialen Richtung weiter innen als die Abschnitte, die den Kerbabschnitten 2a entsprechen, bzw. außerdem in der radialen Richtung weiter innen als die Durchgangslöcher 34 ausgebildet. Ein Durchgangsloch 30 ist an einem Abschnitt des Stirnhalters 9 in der radialen Richtung weiter innen als der Abschnitt, der dem Kerbabschnitt 2b entspricht, sowie außerdem in der radialen Richtung weiter innen als das Durchgangsloch 34 ausgebildet.
Diese drei Durchgangslöcher 30 sind kreisförmig an Abschnitten ausgebildet, die nicht dem Kühlmittelweg 2 des Stirnhalters 9 gegenüberliegen. Die Katodenseite einer Gleichrichterdiode 31, die als ein katodenseitiges Gleichrichterelement dient, in jedes der Durchgangslöcher 30 gepresst und darin verborgen. Die untere Oberfläche von jeder der Gleichrichterdioden 31 berührt die äußere Oberfläche der Seitenwand 1b über ein Siliciumelement, das zwischen der äußeren Oberfläche der Seitenwand 1b und dem Stirnhalter 9 vorgesehen ist. Jedes der Befestigungslöcher 45 ist an einem nahezu mittigen Abschnitt zwischen einem entsprechenden Paar der Durchgangslöcher 34 und 44 des Stirnhalters 9 ausgebildet, das in der radialen Richtung weiter außen liegt als das entsprechende Durchgangsloch 34.
Bei dieser Ausführungsform sind die Gleichrichterdioden 31 an Abschnitten des Stirnhalters 9 verborgen, die verhältnismäßig nahe an dem Kühlmittelweg 2 liegen. Da jedoch durch das Isolationselement und den O-Ring 12, der zwischen der äußeren Oberfläche der Seitenwand 1b und dem Stirnhalter 9 vorgesehen ist, verhindert wird, dass das Kühlmittel aus dem Kühlmittelweg 2 ausläuft, gelangen die Gleichrichterdioden 31 mit den Gleichrichterdioden 31 nicht in einen direkten Kontakt.
Die anodenseitige Kühlplatte 28 ist eine Kühlrippe mit einer kreisförmigen Form (oder mit einer Hufeisenform) und ist wie der Stirnhalter 9 aus Aluminium hergestellt. Die anodenseitige Kühlplatte 28 ist an der Oberfläche des Stirnhalters 9 an der Seite, die der Seite des Stirnhalters 8 gegenüberliegt, über das Isolationselement 27 so befestigt, dass der Innendurchmesser der anodenseitigen Kühlplatte an einem Abschnitt des Stirnhalters 9 der radialen Richtung weiter außen als die Durchgangslöcher 30 positioniert ist. Durchgangslöcher 47 sind an Abschnitten der anodenseitigen Kühlplatte 28 ausgebildet, die jeweils den Durchgangslöchern 44 gegenüberliegen. Durch jedes der Durchgangslöcher 47 verläuft eine Schraube 41.
Durchgangslöcher 46 sind an Abschnitten der anodenseitigen Kühlplatte 28, die den Durchgangslöchern 34 gegenüberliegen, an einer weiter außen liegenden Seite der radialen Richtung als die jeweiligen Durchgangslöcher 47 der anodenseitigen Kühlplatte 28 ausgebildet. Durch jedes der Durchgangslöcher 46 verläuft das Anschlusselement 40, das an der Seite des Stirnhalters 9 von der Seite der Seitenwand 1b vorsteht. Durchgangslöcher 48 sind an Abschnitten der anodenseitigen Kühlplatte 28, die den Befestigungslöchern 45 gegenüberliegen, an einer weiter außen liegenden Seite der radialen Richtung als die jeweiligen Durchgangslöcher 47 der anodenseitigen Kühlplatte 28 ausgebildet. Durch jedes der Durchgangslöcher 48 verläuft eine Schraube 51. Zwei Durchgangslöcher 33 sind an Abschnitten der anodenseitigen Kühlplatte 28, die den Kerbabschnitten 2a gegenüberliegen, an einer weiter außen liegenden Seite der radialen Richtung als die jeweiligen Durchgangslöcher 47 der anodenseitigen Kühlplatte 28 ausgebildet. Ein Durchgangsloch 33 ist an einem Abschnitt der anodenseitigen Kühlplatte 28, der dem Kerbabschnitt 2b gegenüberliegt, an einer weiter außen liegenden Seite der radialen Richtung als das Durchgangsloch 47 der anodenseitigen Kühlplatte 28 ausgebildet.
Die Durchgangslöcher 33, 46 und 48 sind kreisförmig an der anodenseitigen Kühlplatte 28 angeordnet und die Durchgangslöcher 33 sind in der Weise angeordnet, dass sie an Abschnitten der anodenseitigen Kühlplatte 28 angeordnet sind, die dem Kühlmittelweg 2 gegenüberliegen. Die Katodenseite einer Gleichrichterdiode 32, die als ein anodenseitiges Gleichrichterelement dient, ist in jedes der Durchgangslöcher 33 gepresst und darin verborgen. Dadurch sind die Gleichrichterdioden 32 an Positionen angeordnet, die an der Außenseite der radialen Richtung näher am Kühlmittelweg 2 liegen als die Gleichrichterdioden 31. Gemäß der Ausführungsform sind die Gleichrichterdioden 32 im Einzelnen an Positionen angeordnet, die dem Kühlmittelweg 2 gegenüberliegen. Diese Positionen haben eine niedrigere Temperatur als die verborgenen Positionen (festen Positionen) der Gleichrichterdioden 31.
Die untere Oberfläche von jeder der Gleichrichterdioden 32 ist mit der Oberfläche der Seite des Stirnhalters 9 in Kontakt, die der Seite des Stirnhalters 8 über das Isolationselement 27 hinweg gegenüberliegt. Das Isolationselement 27 ist ein blattförmiges Element, das in einer kreisförmigen Form (oder in Hufeisenform) entsprechend der Konfiguration der anodenseitigen Kühlplatte 28 ausgebildet ist, und die Fläche des Isolationselements 27 ist geringfügig größer als jene der anodenseitigen Kühlplatte 28. Eine Siliciummasse in Pastenform wird auf die Oberfläche des Isolationselements 27, die dem Stirnhalter 9 gegenüberliegt, und auf die Oberfläche des Isolationselements 27, die der anodenseitigen Kühlplatte 28 gegenüberliegt, geschichtet oder darauf aufgebracht. Dadurch besitzt das Isolationselement 27 eine Wärmeleitfähigkeit.
Die Anschlusstafel 29 ist ein Kopplungselement (oder eine An schlussbaueinheit), das durch einteiliges Formen von Metallelementen 56 (oder leitenden Elementen) gebildet ist, um die Gleichrichterdioden 31, 32 mit isolierendem Harz in Brückenform zu koppeln, und ist ein plattenförmiges Element, das in einer kreisförmigen Form (oder in Hufeisenform) in Übereinstimmung mit der Form der anodenseitigen Kühlplatte 28 geformt ist. Gestrichelte Linien in den 2 und 6 zeigen die Metallelemente 56. Jedes der Metallelemente 56 besitzt Anschlusselemente 49, 50 und 52. Die Katodenseite der Gleichrichterdiode 31 ist mittels Löten oder Schweißen mit dem Anschlusselement 50 elektrisch und mechanisch verbunden. Die Anodenseite der Gleichrichterdiode 32 ist mittels Löten oder Schweißen mit dem Anschlusselement 52 elektrisch und mechanisch verbunden. Das entsprechende Anschlusselement der Anschlusselemente 40, das mit den entsprechenden Phasen der Statorspule 6 verbunden ist, ist abgedichtet und mit dem Anschlusselement 49 elektrisch und mechanisch verbunden.
Durchgangslöcher 53 sind an Abschnitten der Anschlusstafel 29 ausgebildet, die jeweils den Löchern 47 gegenüberliegen. Die Schraube 41 verläuft durch den Stirnhalter 9, die anodenseitige Kühlplatte 28 und die Anschlusstafel 29 in dieser Reihenfolge und ist durch eine Mutter befestigt, um dadurch den Gleichrichter 23 an dem Stirnhalter 9 zu befestigen und um gleichzeitig den Stirnhalter 9 an dem Rahmen 1 zu befestigen. Durchgangslöcher 54 sind an Abschnitten der Anschlusstafel 29 ausgebildet, die jeweils den Durchgangslöchern 48 gegenüberliegen. Eine Schraube 51 verläuft durch jedes der Durchgangslöcher 54. Die anodenseitige Kühlplatte 28 und die Anschlusstafel 29 sind in dieser Reihenfolge auf dem Stirnhalter 9 schichtartig angeordnet, dann wird die Schraube 51 in die Durchgangslöcher 54, 48 und das Befestigungsloch 45 eingesetzt und festgezogen, wodurch die anodenseitige Kühlplatte 28 und die Anschlusstafel 29 an dem Stirnhalter 9 befestigt werden. Ein Anschlusselement 59 ist an einem Ende in der Umfangsrichtung der Anschlusstafel 29 vorgesehen. Das Anschlusselement 58 dient dazu, den Gleichrichter 23 mit dem Regler 24 zu verbinden, und erstreckt sich von einem der Metallelemente 56 zum Regler 24 und ist an dem Regler mittels einer Schraube 59 befestigt.
Da, wie oben erläutert wurde, die Gleichrichterdioden 31 gemäß der Ausführungsform in dem Stirnhalter 9, der den Kühlmittelweg 2 bildet, verborgen sind, kann der Wärmewiderstand des Wärmeübertragungswegs von den Gleichrichterdioden 31 zu dem Kühlmittel verringert werden und deswegen kann der Wirkungsgrad, mit dem die Gleichrichterdioden 31 gekühlt werden, verbessert werden im Vergleich zur herkömmlichen Technik, bei der die Gleichrichterdioden 31 durch die Kühlplatte gekühlt werden. Da der Stirnhalter 9 des Weiteren außerdem als die katodenseitige Kühlplatte dient, ist im Unterschied zur herkömmlichen Technik keine Kühlplatte vorgesehen, wodurch die Kosten des Generators verringert werden können.
Ferner ist gemäß der Ausführungsform jede der Gleichrichterdioden 32 an der Position angeordnet, die näher an dem Weg liegt als die Gleichrichterdiode 31, d. h. an der Position, an der die Temperatur niedriger ist als an der festen Position der Gleichrichterdiode 31. In dieser Ausführungsform ist insbesondere die anodenseitige Kühlplatte 28 an der Oberfläche des Stirnhalters 9 gegenüberliegend zur Seite des Stirnhalters 8 über das Isolationselement 27 befestigt, derart, dass die Gleichrichterdioden 32 an der Position angeordnet sind, die dem Kühlmittelweg 2 gegenüberliegt. Dadurch kann im Vergleich mit der herkömmlichen Technik, bei der die Gleichrichterdioden 32 durch die katodenseitige Kühlplatte gekühlt werden, der Wärmeübertragungsweg von den Gleichrichterdioden 32 zu dem Kühlmittel verkürzt werden und daher kann der Wirkungsgrad, mit dem der Gleichrichter 32 gekühlt wird, verbessert werden. Dadurch kann die Leistungscharakteristik, mit der die Gleichrichterdioden 32 gekühlt werden (cooling performance of the rectifying diodes 32), verbessert werden. Da außerdem jede der Gleichrichterdioden 32 an der Position angeordnet ist, an der die Temperatur niedriger ist als die der Gleichrichterdioden 31, kann bei jeder der Gleichrichterdioden 32 der Wirkungsgrad, mit dem sie gekühlt wird, weiter verbessert werden und daher kann eine ähnliche Kühlwirkung wie bei den Gleichrichterdioden 31 erreicht werden.
Somit kann gemäß der Ausführungsform der Wirkungsgrad, mit dem jede der Gleichrichterdioden 31 und 32 gekühlt wird, verbessert werden und außerdem werden die Gleichrichterdioden 31 und die Gleichrichterdioden 32 in einem ausgeglichenen Zustand gekühlt und dadurch kann der Wirkungsgrad, mit dem der Gleichrichter 23 gekühlt wird, verbessert werden, so dass die Leistungscharakteristik, mit der der Gleichrichter 23 gekühlt wird, verbessert werden kann. Ferner werden gemäß der Ausführungsform die Gleichrichterdioden 31 in den Durchgangslöchern 30 verborgen, die an dem Stirnhalter 9 vorgesehen sind, und es wird bewirkt, dass die unteren Oberflächen der Gleichrichterdioden 31 über das Element mit einer Wärmeleitfähigkeit, die größer als jene von Luft ist, mit der Seitenwand 1b in Kontakt gelangt. Dadurch kann der Wärmeübergang der Gleichrichterdioden 31 weiter unterstützt werden und somit kann der Wirkungsgrad, mit dem die Gleichrichterdioden 31 gekühlt werden, weiter verbessert werden.
Da die Durchgangslöcher 30 ferner gemäß der Ausführungsform als Löcher verwendet werden, um darin die Gleichrichterdioden 31 des Stirnhalters 9 zu verbergen, kann der Generator einfach hergestellt und die Herstellungskosten des Generators können gesenkt werden. Das heißt, gemäß der Ausführungsform ist jede der Gleichrichterdioden 31 an der Position, die der Seitenwand 1b des Stirnhalters 9 gegenüberliegt, d. h. an der Position, die nicht dem Kühlmittelweg 2 gegenüberliegt, verborgen.
Wie bei der herkömmlichen Technik ist es dann, wenn der Gleichrichter an dem Abschnitt vorgesehen ist, der den Kühlmittelweg bildet, so dass der Gleichrichter dem Kühlmittelweg gegenüberliegt, wenn das Durchgangsloch an dem Abschnitt vorgesehen ist, der dem Kühlmittelweg gegenüberliegt, erforderlich, das Dichtungsmaterial usw. nach dem Einsetzen der Gleichrichterdiode unter Druck aufzubringen, um das Auslaufen des Kühlmittels zu verhindern. Gemäß einem derartigen technischen Konzept steigen die Anzahl der Fertigungsprozesse und die Anzahl der Bestandteile des Generators an, so dass die Kosten des Generators steigen. Wenn dagegen das Loch zum Verbergen der Gleichrichterdiode in einer konkaven Form konfiguriert wird, um ein Auslaufen des Kühlmittels zu verhindern, wird es schwierig, die Tiefe des konkaven Abschnitts, den Durchmesser des offenen Abschnitts und die Winkelform der Bodenfläche des konkaven Abschnitts zu steuern und es ist ferner notwendig, die untere Oberfläche der Gleichrichterdiode an der Bodenfläche des konkaven Abschnitts mittels Lötmittel oder Klebstoff zu befestigen. Gemäß einem derartigen technischen Konzept steigen ebenfalls die Anzahl der Fertigungsprozesse und die Anzahl der Bestandteile des Generators an, so dass die Kosten des Generators steigen. Wenn dagegen wie bei der vorliegenden Ausführungsform die Durchgangslöcher 30 an den Abschnitten des Stirnhalters 9 vorgesehen sind, die dem Kühlmittelweg 2 nicht gegenüberliegen, und die Gleichrichterdioden in die Durchgangslöcher 30 gepresst und darin verborgen werden, entstehen die oben genannten Probleme der herkömmlichen Technik nicht.
Ferner sind gemäß der Ausführungsform die Kerbabschnitte 2a, 2b, die durch Stanzen von Teilen des Kühlmittelwegs 2 gebildet werden, so dass sie innen in der radialen Richtung an einem Ende der Umfangswand 1a einsinken, an den beiden Abschnitten der äußeren Oberfläche der Seitenwand 1b so vorgesehen, dass sie in der Umfangsrichtung nebeneinander liegen. Die anodenseitige Kühlplatte 28 ist ferner an der Oberfläche an der Seite des Stirnhalters 9 der Seite des Stirnhalters 8 gegenüberliegend befestigt, so dass die Gleichrichterdioden 32 an den Abschnitten angeordnet sind, die den Kerbabschnitten 2a, 2b des Stirnhalters 9 gegenüberliegen. Dadurch ist es nicht notwendig, den Kühlmittelweg 2 an dem einen Ende der Umfangswand 1a in komplizierter Weise zu verbreitern. Dementsprechend kann verhindert werden, dass solche Phänomene auftreten, bei denen sich der Widerstand des Wegs vergrößert, das Kühlmittel in dem Kühlmittelweg 2 kaum umläuft und dadurch der Wirkungsgrad, mit dem der Generator gekühlt wird, schlechter ist.
Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird anhand der 7 bis 11 erläutert. 7 zeigt die vollständige Konfiguration des Drehstromgenerators für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform. 8 zeigt die Konfiguration von der einen Stirnseite der Drehwelle des Drehstromgenerators für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform. Die 9 bis 11 zeigen Beziehungen der Geräuschpegel in Bezug auf die Drehzahlen des Drehstromgenerators für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform.
In diesen Abschnitten werden Abschnitte, die mit jenen der ersten Ausführungsform identisch sind, durch die üblichen Symbole bezeichnet, wobei deren Erläuterung weggelassen wird. Anschließend erfolgt eine Erläuterung nur für die Abschnitte, die von der ersten Ausführungsform verschieden sind.
Der Generator gemäß der Ausführungsform ist so beschaffen, dass ein Kühllüfter 60 durch Schweißen an dem Stirnabschnitt der Seite des Stirnhalters 9 des Polkerns 14 befestigt ist. Der Kühllüfter 60 ist ein Formteil, das geformt wird, indem eine Eisenplatte einer plastischen Verformung durch eine Pressmaschine usw. unterzogen wird. Einlasslöcher 61 (oder Frischluft-Einlasslöcher), die den inneren Abschnitt der Abdeckung 25 mit ihrem äußeren Abschnitt verbinden, um dadurch Kühlungsluft in den inneren Abschnitt der Abdeckung 25 von ihrem äußeren Abschnitt anzusaugen, sind jeweils an drei Abschnitten der Umfangswand 25a der Abdeckung 25 vorgesehen. Jedes der Einlasslöcher ist an der Position angeordnet, die sich nahe am Gleichrichter 23 sowie in der radialen Richtung an einer äußeren Seite als der Gleichrichter 23 befindet, und mündet längs der Seite des Außendurchmessers des Gleichrichters 23 in einer Bogenform.
Belüftungslöcher 62 sind an drei Abschnitten des Stirnhalters 9 in der radialen Richtung weiter innen als der Gleichrichter 23 ausgebildet. Die Belüftungslöcher 62 sind Durchgangslöcher. Belüftungslöcher 63 sind an den Abschnitten der Seitenwand 1b gebildet, die den Belüftungslöchern 62 gegenüberliegen. Die Belüftungslöcher 63 sind Durchgangslöcher und verbinden mit den Belüftungslöchern 62. Die Belüftungslöcher 62, 63 sind bogenförmig längs der Seite des inneren Durchmessers des Gleichrichters 23 mit Bogenform angeordnet. Bei den Belüftungslöchern 62, 63 ist die Öffnungsfläche von jedem der Belüftungslöcher 62 und 63, die in der Mitte der Anordnung angeordnet sind, größer als jene von jedem der Belüftungslöcher 62 und 63, die an beiden Endabschnitten der Anordnung angeordnet sind. Ein Raum zwischen dem Stirnhalter 9 und der Abdeckung 25 und ein Raum, der durch die Seitenwand 1b und den Stirnhalter 8 verschlossen ist und in dem der Polkern 14 und der Statorkern 5 aufgenommen sind, sind über die Belüftungslöcher 62 und 63 miteinander verbunden.
Ein Auslassloch 64 ist an einem Abschnitt des Stirnhalters 8 gebildet. Das Auslassloch 64 ist ein Durchgangsloch und seine Verbindungsfläche ist gleich jener des Einlasslochs 61. Ein Raum, der durch die Seitenwand 1b und den Stirnhalter 8 verschlossen ist und in dem der Polkern 14 und der Statorkern 5 aufgenommen sind, steht mit der Umgebung über das Auslassloch 64 in Verbindung.
Gemäß dem Generator dieser Ausführungsform, der auf diese Weise konfiguriert ist, dreht sich der Kühllüfter 60 in Übereinstimmung mit der Drehung des Polkerns 14, wobei Umgebungsluft, die als Kühlungsluft dient, durch das Einlassloch 61 in den Raum zwischen dem Stirnhalter 9 und der Abdeckung 25 eingeleitet wird. Die auf diese Weise eingeleitete Kühlungsluft bewegt sich in der Nähe des Gleichrichters 23 und kühlt den Gleichrichter 23. Nach dem Kühlen wird die Kühlungsluft durch die Belüftungslöcher 62 und 63 in den Raum eingeleitet, der durch die Seitenwand 1b und den Stirnhalter 8 verschlossen ist und in dem der Statorkern 5 und der Polkern 14 aufgenommen sind. Die auf diese Weise eingeleitete Kühlungsluft kühlt den Statorkern 5 und den Polkern 14. Nach dem Kühlen wird die Kühlungsluft durch das Auslassloch 64 in die Umgebung ausgelassen. In den 7 und 8 zeigen Pfeile die Strömungen der Kühlungsluft an.
Gemäß dem Generator der Ausführungsform werden ferner der Statorkern 5, der Gleichrichter 23, der Regler 24 usw. durch das Kühlmittel (z. B. Kühlwasser) gekühlt, das in dem Kühlmittelweg 2 umläuft.
Obwohl der Regler 24 in der oben genannten ersten Ausführungsform an der Seite des Bürstenhalters 19 gegenüberliegend zur Seite des Stirnhalters 9 befestigt ist, ist der Regler 24 an der Oberfläche der Seite des Bürstenhalters 19 des Stirnhalters 9 befestigt. Gemäß einer derartigen Konfiguration kann Wärme, die durch den Regler 24 erzeugt wird, an den Stirnhalter 9 übertragen werden und dadurch an das Kühlmittel, das durch den Kühlmittelweg 2 fließt, übertragen werden.
Gemäß dem Generator der Ausführungsform ist ferner ein Raum zwischen der Anschlusstafel 29 und der anodenseitigen Kühlplatte 28 des Gleichrichters 23 vorgesehen, so dass sich die Kühlungsluft durch diesen Raum bewegt. Gemäß einer derartigen Konfiguration kann die Kühlungsluft die Oberfläche, die ein großer Kühlflächenabschnitt der anodenseitigen Kühlplatte 28 ist, ausreichend kühlen und deswegen kann der Gleichrichter 23 mit der größten exothermen Wärmemenge in dem Raum zwischen dem Stirnhalter 9 und der Abdeckung 25 wirkungsvoll gekühlt werden.
Da ferner gemäß dem Generator der Ausführungsform die Luft zwischen dem Stirnhalter 9 und der Abdeckung 25 ventiliert wird, wäh rend sie den Gleichrichter 23 direkt kühlt, können die Bürste 18 und der Gleitring 16 ebenfalls gekühlt werden.
Der Kühllüfter 60 ist hauptsächlich vorgesehen, um die beweglichen Teile, die den Generator bilden, z. B. die Feldspule 15 und den Gleitring 16, der an dem Polkern 14 vorgesehen ist, zu kühlen und um den Gleichrichter 23 zusätzlich zu kühlen. Dadurch wird es im Vergleich mit dem Generator des Typs, der lediglich unter Verwendung der Umgebungsluft gekühlt wird, möglich, die Anzahl der Lüfter 60, die Höhe und die Anzahl der Lüfterblätter usw. zu verringern.
Anschließend wird die Beziehung der Geräuschpegel in Bezug auf die Drehzahlen des Generators gemäß der Ausführungsform anhand der 9 bis 11 erläutert. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben das Geräusch, das durch den Kühllüfter 60 erzeugt wird, geprüft und gemessen. Bei der Messung wurde ein Generator mit dem Kühllüfter 60 und ein Generator ohne Kühllüfter 60 vorbereitet und die Generatoren wurden in einem lastfreien Betrieb angetrieben.
9 zeigt das Messergebnis, bei dem ein Mikrophon zur Messung in einer Position in 1 m Abstand von der Abdeckung 25 des Generators in axialer Richtung seiner Drehwelle angeordnet ist und der Geräuschpegel in dBa (Ordinate) wurde als Funktion der Drehzahl in min^– ¹ (Abszisse) des Generators gemessen. Als Ergebnis der Messung war der Geräuschpegel in dieser Position nahezu gleich, unabhängig vom Vorhandensein oder Fehlen des Kühllüfters.
10 zeigt das Messergebnis, bei dem das Mikrophon zur Messung in einer Position in 1 m Abstand von der Abdeckung 25 des Generators in der vertikalen Richtung in Bezug auf die axiale Richtung seiner Drehwelle angeordnet ist und der Geräuschpegel in dBa (Ordinate) wurde als Funktion der Drehzahl in min^–1 (Abszisse) des Generators gemessen. Als Ergebnis der Messung war der Geräuschpegel in dieser Position nahezu gleich, unabhängig vom Vorhandensein oder Fehlen des Kühllüfters.
11 zeigt das Messergebnis, bei dem das Mikrophon zur Messung in einer Position in 1 Abstand von dem Stirnhalter 8 des Generators in der axialen Richtung seiner Drehwelle angeordnet ist und der Geräuschpegel in dBa (Ordinate) wurde als Funktion der Drehzahl in min^–1 (Abszisse) des Generators gemessen. Als Ergebnis der Messung war der Geräuschpegel in dieser Position nahezu gleich, unabhängig vom Vorhandensein oder Fehlen des Kühllüfters, wenn die Drehzahl des Generators höchstens etwa 12000 min^–1 beträgt.
Wenn die Drehzahl des Generators einen Wert von etwa 12000 min^–1 übersteigt, wird der Geräuschpegel des Generators mit dem Lüfter geringfügig größer als jener des Generators ohne Lüfter. Wenn jedoch der Generator am Motor eines Kraftfahrzeugs montiert ist, ist das Verhältnis zwischen der Drehzahl der Kurbelwelle des Motors und der Drehzahl des Generators auf einen Wert eingestellt, der nahezu 1:1,5 bis 1:3 beträgt. Wenn sich der Motor mit der Drehzahl 12000 min^–1 dreht, dreht sich der Motor mit einer Drehzahl im Bereich von 4000 bis 8000 min^–1. Dadurch wird der Geräuschpegel des Motors übermäßig groß im Vergleich zu jenem des Generators und deswegen stellt die Geräuschpegeldifferenz zwischen dem Generator mit Lüfter und dem Generator ohne Lüfter kein Problem dar.
Da gemäß der oben erläuterten Ausführungsform der Gleichrichter an dem Stirnhalter 9, der den Kühlmittelweg 2 bildet, befestigt ist, kann die Seite des Stirnhalters 9 des Gleichrichters 23 gekühlt werden. Da ferner die Kühlungsluft in den Raum zwischen dem Stirnhalter 9 und der Abdeckung 25 über die Einlasslöcher 61 eingeleitet wird, die an der Abdeckung 25 ausgebildet sind, kann die Seite des Gleichrichters 23, die der Seite des Stirnhalters 9 gegenüberliegt, gekühlt werden. Dadurch kann gemäß der Ausführungsform der Gleichrichter 23 an seinen beiden Seiten gekühlt werden und somit kann der Wirkungsgrad, mit dem der Gleichrichter 23 gekühlt wird, verbessert werden. Demzufolge kann die Leistungscharakteristik, mit der der Gleichrichter 23 gekühlt wird, verbessert werden.
Da ferner gemäß der Ausführungsform die Einlasslöcher 61 in der Nähe des Gleichrichters 23 vorgesehen sind und das Einleiten der Kühlungsluft lediglich auf die Umgebung des Gleichrichters 23 begrenzt ist, kann die Strömungsgeschwindigkeit der Kühlungsluft vergrößert werden und der Wirkungsgrad, mit dem der Gleichrichter 23 gekühlt wird, kann weiter verbessert werden. Da die Kühlungsluft ferner zwangläufig zu dem Gleichrichter 23 strömt, kann der Wirkungsgrad, mit dem der Gleichrichter 23 gekühlt wird, weiter verbessert werden.
Da gemäß der Ausführungsform die Einleitungsfläche der Kühlungsluft ferner begrenzt ist, ungeachtet dessen, dass der Generator ein Generator des offenen Typs ist, kann das Eindringen von korrosionsbeschleunigenden Materialien, wie etwa Wasser, Salz, das als Frostschutz auf der Straße verstreut wird, und schneeschmelzende Materialien, in den Generator verhindert werden, so dass der Widerstand gegen Umwelteinflüsse verbessert werden kann.
Im Hinblick auf das Verfahren zum Vergrößern der Spannung auf beispielsweise 42 Volt, das eines der Verfahren darstellt, um die Kraftstoffkosten eines Fahrzeugs zu verbessern, wird zur Verhinderung der Förderung der Korrosion infolge der Vergrößerung der Spannung vorgeschlagen, einen Generator zu verwenden, der durch ein Kühlmittel gekühlt wird, das sich von der Umgebungsluft unterscheidet, um dadurch den Widerstand gegen Umwelteinflüsse zu verbessern. Um die Leistungscharakteristik des Wärmewiderstands weiter zu verbessern, während gleichzeitig bei diesem Generator der Widerstand gegen Umwelteinflüsse verbessert wird, ist es vorteilhaft, die Kühlungsluft in den Generator einzuleiten, wobei die Einleitungsfläche der Kühlungsluft wie bei der vorliegenden Ausführungsform begrenzt wird.
Da gemäß der Ausführungsform der Kühllüfter 60 ferner an dem Endabschnitt des Polkerns 14 auf der Seite des Stirnhalters 9 befestigt ist, kann das Geräusch, das durch den Kühllüfter 60 bewirkt wird, auf einen kleinen Pegel unterdrückt werden. Das heißt, da der Raum zwischen dem Stirnhalter 9 und der Abdeckung 25 zwischen dem Kühllüfter 60 und der Umgebung vorhanden ist und außerdem die Einleitungsfläche der Kühlungsluft begrenzt ist, kann das Geräusch, das durch den Kühllüfter 60 bewirkt wird, auf einen kleinen Pegel unterdrückt werden. Da andererseits an der Seite des Stirnhalters 8 ein magnetischer Spalt zwischen dem Statorkern 5 und dem Polkern 14 normalerweise einen verhältnismäßig kleinen Wert von höchstens 1 mm aufweist, dient der Polkern 14 als ein Abschirmelement. Dadurch kann ein Geräusch, das durch den Kühllüfter 60 bewirkt wird, auf der Seite des Stirnhalters 8 ebenfalls auf einen kleinen Pegel unterdrückt werden.
Da ferner gemäß der Ausführungsform das Geräusch des Kühllüfters 60 verringert werden kann, kann der Kühllüfter 60 kostengünstig durch die plastische Verformung von Metall anstelle der Bildung durch Formpressen von Harz hergestellt werden. Gemäß dem Kühllüfter 60, der aus Metall hergestellt ist, das eine höhere Wärmeleitfähigkeit als Harz besitzt, kann ferner Wärme, die von der Feldspule 15 erzeugt wird, über den Polkern 14 zu dem Kühllüfter 60 übertragen und auf diese Weise abgeleitet werden. Das heißt, der Kühllüfter 60 kann als eine Kühlrippe verwendet werden.
Da ferner gemäß der Ausführungsform die Löcher 6, 63 in der Nähe des Gleichrichters gebildet werden, kann die Kühlungsluft in dem Raum zwischen dem Stirnhalter 9 und der Abdeckung 25 gleichmäßig strömen. Dadurch kann nicht nur der Wirkungsgrad, mit dem der Gleichrichter 23 gekühlt wird, sondern außerdem der Wirkungsgrad, mit dem der Raum zwischen dem Stirnhalter 9 und der Abdeckung 25 gekühlt wird, verbessert werden, so dass außerdem der Wirkungsgrad, mit dem sowohl die Bürste 18 als auch der Gleitrings 16 gekühlt werden, verbessert werden kann.
Da ferner gemäß der Ausführungsform der Wirkungsgrad, mit dem sowohl die Bürste 18 als auch der Gleitring 16 gekühlt werden, verbessert werden kann, können die Lebensdauern der Bürste 18 und des Gleitrings 16 verlängert werden.
Die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird anhand der 12 und 13 erläutert. 12 zeigt die vollständige Konfiguration des Drehstromgenerators für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform. 13 zeigt die Konfiguration der einen Stirnseite der Drehwelle des Drehstromgenerators für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform.
Die axiale Richtung der Drehwelle des Generators verläuft nahezu senkrecht zu der Höhenrichtung des Generators, wenn der Generator an einem Fahrzeug montiert ist. Pfeile, die in den Figuren angegeben sind, zeigen die Richtung nach oben, wenn der Generator an einem Fahrzeug montiert ist. Da in der oben genannten Ausführungsform die Einlasslöcher 61 in der Richtung nach unten münden, können Wasser, das während der Fahrt des Fahrzeugs durch die Reifen aufgewirbelt wird, Salz, das zum Frostschutz auf der Fahrbahn verteilt wurde, schneeschmelzende Materialien usw. in den Generator eindringen und dadurch eine Korrosion der Bestandteile fördern. Deswegen münden gemäß der Ausführungsform die Einlasslöcher 61 in der axialen Richtung der Drehwelle des Generators. Demzufolge wird verhindert, dass Wasser und korrosionsfördernde Materialien direkt in den Generator eindringen.
Auf diese Weise wird die Kühlungsluft, die in den Raum zwischen dem Stirnhalter 9 und der Abdeckung 25 von den Einlasslöchern 61 eingeleitet wird, einmalig um einen nahezu rechten Winkel umgelenkt. Dadurch vergrößert sich der Umlaufwiderstand des Kühlwassers und deswegen verringert sich der Wirkungsgrad, mit dem der Gleichrichter 23 gekühlt wird, durch die Kühlungsluft. Da jedoch der Gleichrichter 23, der an dem Generator der vorliegenden Ausführungsform montiert ist, durch das Kühlmittel gekühlt wird, das in dem Kühlmittelweg 2 umläuft, verringert sich der Wirkungsgrad, mit dem der Gleichrichter 23 gekühlt wird, geringfügig.
Die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird anhand von 14 erläutert. 14 zeigt die Konfiguration von einer Stirnseite der Drehwelle des Drehstromgenerators für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform.
Die vorliegende Ausführungsform versucht, wie die oben genannte Ausführungsform den Widerstand gegen Umgebungseinflüsse zu verbessern. Bei dieser Ausführungsform ist die Anzahl der Einlasslöcher 61, die in der Richtung nach unten münden, kleiner und ihre Mündungsfläche ist verringert. Zu diesem Zweck sind die Einlasslöcher 61 an Positionen angeordnet, die einer Position entspricht, an der Gleichrichterdioden 32, deren Temperatur verhältnismäßig hoch ist, konzentriert sind. Bei dieser Ausführungsform sind die beiden Einlasslöcher 61 so vorgesehen, dass sie dem mittigen Abschnitt der Dioden 23 mit einer Bogenform entsprechen. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die in dieser Weise konfiguriert ist, kann der Widerstand gegen Umgebungseinflüsse verbessert werden und der Wirkungsgrad, mit dem der Gleichrichter 23 gekühlt wird, kann verbessert werden.
Nachfolgend wird die fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand von 15 erläutert. 15 zeigt die Konfiguration der einen Stirnseite der Drehwelle des Drehstromgenerators für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform.
Bei dieser Ausführungsform münden die Einlasslöcher 61 in der Richtung nach oben, wenn der Generator an einem Fahrzeug montiert ist. Bei dieser Ausführungsform sind Ablauflöcher 65 an der Seite (die Seite der Abdeckung 25, die zum Boden gerichtet ist) der Abdeckung 25 vorgesehen, die den Einlasslöchern 61 gegenüberliegend ist. Die Öffnungsfläche jedes der Ablauflöcher 65 ist verhältnismäßig klein im Vergleich mit jener der Einlasslöcher 61. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die auf diese Weise konfiguriert ist, kann Feuchtigkeit, die von außen über die Einlasslöcher in den Generator eintritt, und Feuchtigkeit, die infolge von Taukondensation in dem Generator entsteht, usw. nach außen abgeführt werden.
Obwohl die Luftströmungsmenge und Strömungsrate der Kühlungsluft aus der Umgebung des Gleichrichters 23 durch die Ablauflöcher 65 geändert werden, wodurch der Wirkungsgrad, mit dem der Gleichrichter 23 gekühlt wird, beeinflusst wird, da die Öffnungsfläche jedes der Ablauflöcher 65 kleiner ist als jene des Einlasslochs 61, ist die Beeinflussung gering. Ein derartiger Nachteil ist kleiner im Vergleich zu dem Vorteil, dass die in dem Generator angesammelte Feuchtigkeit abgeführt und somit der Korrosionswiderstand des Generators verbessert werden kann.
Anschließend wird die sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand von 16 erläutert. 16 zeigt die äußere Konfiguration des Umfangs eines Anschlusselements 26 (oder eines Verbinders) zum Verbinden des Reglers 24 mit der Verkabelung auf Seiten des Fahrzeuges an einer Stirnseite des Drehwelle des Drehstromgenerators für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform.
Das Anschlusselement 26 ist außerhalb der Abdeckung 25 freiliegend. Ein Spalt entsteht zwischen dem Anschlusselement 26 und der Abdeckung 25 infolge eines Abmessungsfehlers, der zum Zeitpunkt der Fertigung bewirkt wird. Bei dieser Ausführungsform ist ein Dichtungselement 66 in dem Spalt zwischen dem Anschlusselement 26 und der Abdeckung 25 verborgen, um den Spalt zwischen dem Anschlusselement 26 und der Abdeckung 25 zu füllen und abzudichten. Das Dichtungselement 66 ist ein flexibles Element, wie etwa Urethan oder Gummi.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die auf diese Weise konfiguriert ist, wird Kühlungsluft nicht von dem Spalt zwischen dem Anschlusselement 26 und der Abdeckung 25 eingeleitet, sondern wird lediglich von den Einlasslöchern 61, die in der Umgebung des Gleichrichters 23 vorgesehen sind, eingeleitet. Da Luftströmungsmenge und die Strömungsrate der Kühlungsluft, die sich durch den Gleichrichter 23 bewegt, nicht verringert sind, kann der Wirkungsgrad, mit dem der Gleichrichter 23 gekühlt wird, verbessert werden. Da ferner verhindert werden kann, dass das korrosionsfördernde Material usw. in den Spalt zwischen dem Anschlusselement 26 und der Abdeckung 25 eintritt, kann der Widerstand gegen Umgebungseinflüsse verbessert werden. Da ferner das Dichtungselement 66 in dem Spalt zwischen der Abdeckung und dem Anschlusselement, wie etwa ein Ausgangsanschlusselement, das außerhalb der Abdeckung 25 freiliegt, verborgen ist, kann die oben genannte Wirkung weiter verbessert werden.
Da gemäß der vorliegenden Erfindung, die oben erläutert wurde, der Wirkungsgrad, mit dem der Gleichrichter gekühlt wird, verbessert werden kann, kann die Leistungscharakteristik, mit der der Gleichrichter gekühlt wird, verbessert werden. Dadurch kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein Drehstromgenerator für ein Fahrzeug geschaffen werden, der die Leistungscharakteristik, mit der der Gleichrichter gekühlt wird, verbessern kann.

Claims

Generator für Fahrzeuge, der umfasst: einen Stator (5) mit einer Statorwicklung (6); einen Rotor (14), der eine Feldwicklung (15) besitzt und sich über einen Spalt hinweg gegenüber dem Stator befindet; einen Gleichrichter (23) zum Umsetzen von durch die Statorwicklung (6) erzeugter Wechselstromleistung in Gleichstromleistung; einen Rahmen (1), der den Stator (5) hält und einen Kühlmittelweg (2) aufweist, wovon wenigstens ein Ende offen ist; und eine Stirnplatte (9) zum hermetischen Verschließen des offenen Endes des Kühlmittelwegs (2), wobei ein katodenseitiges Gleichrichterelement, das den Gleichrichter bildet, an einem Abschnitt der Stirnplatte (9), der dem Kühlmittelweg (2) nicht gegenüberliegt, befestigt ist und ein Kühlelement, an dem ein anodenseitiges Gleichrichterelement (28), das den Gleichrichter bildet, befestigt ist, an der Stirnplatte (9) in einem isolierten Zustand befestigt ist, so dass das anodenseitige Gleichrichterelement (28) an einer Position angeordnet ist, an der die Temperatur niedriger ist als an einer festen Position, an der das katodenseitige Gleichrichterelement angeordnet ist.
Generator nach Anspruch 1, der ferner umfasst: ein Abdeckelement (25), das den Gleichrichter abdeckt und ein Einlassloch (61) für Kühlungsluft aufweist, das an einem Abschnitt in der Nähe des Gleichrichters (23) und radial außerhalb des Gleichrichters (23) vorgesehen ist.
Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 2, bei dem sich die Position, an der die Temperatur niedriger ist als an der festen Position des katodenseitigen Gleichrichterelements, in der Nähe des Kühlmittelwegs (2) und radial außerhalb des katodenseitigen Gleichrichterelements befindet.
Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Position, an der die Temperatur niedriger ist als an der festen Position des katodenseitigen Gleichrichterelements, dem Kühlmittelweg (2) gegenüberliegt.
Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das katodenseitige Gleichrichterelement in einem Abschnitt der Stirnplatte (9), der dem Kühlmittelweg (2) nicht gegenüberliegt, verborgen ist und mit einer Wandoberfläche des Rahmens (1) in Kontakt ist, an der ein Lager für die drehbare Unterstützung einer Drehwelle (13) des Rotors gehalten wird.
Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das katodenseitige Gleichrichterelement in einem Abschnitt der Stirnplatte (9), der dem Kühlmittelweg (2) nicht gegenüberliegt, verborgen ist und über ein Material mit einer Wärmeleitfähigkeit, die größer als jene von Luft ist, mit einer Wandoberfläche des Rahmens (1) in Kontakt ist, an der ein Lager für die drehbare Unterstützung einer Drehwelle (13) des Rotors gehalten wird.
Generator nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei dem das Einlassloch (61) in die gleiche Richtung mündet wie die axiale Richtung der Drehwelle (13) des Rotors.
Generator nach einem der Ansprüche 2 bis 7, der ferner umfasst: ein Auslassloch (64), das in einem Abschnitt des Abdeckelements (25) gegenüber dem Einlassloch (61) vorgesehen ist und eine Öffnung besitzt, deren Querschnittsfläche kleiner ist als die Querschnittsfläche einer Öffnung des Einlasslochs (61).
Generator nach einem der Ansprüche 2 bis 8, der ferner umfasst: ein Belüftungsloch (62, 63), das in der Stirnplatte (9) so vorgesehen ist, dass es eine Verbindung zwischen einem Raum zwischen der Stirnplatte (9) und dem Abdeckelement (25) und einem Raum, in dem der Stator (5) und der Rotor (14) vorhanden sind, herstellt und Kühlungsluft, das in den Raum zwischen der Stirnplatte (9) und dem Abdeckelement (25) angesaugt wird, in den Raum, in dem sich der Stator (5) und der Rotor (14) befinden, einleitet.
Generator nach Anspruch 9, bei dem das Belüftungsloch (62, 63) in einem Abschnitt in der Nähe des Gleichrichters (23) und radial innerhalb des Gleichrichters (23) vorgesehen ist.
Generator nach einem der Ansprüche 2 bis 10, bei dem der Rotor (14) an seiner Stirnplattenseite einen Lüfter (60) besitzt.
Generator nach einem der Ansprüche 2 bis 11, der ferner umfasst: ein Anschlusselement (26), das mit der äußeren Umgebung elektrisch gekoppelt werden kann, wobei das Anschlusselement (26) von dem Abdeckelement (25) nach außen freiliegt und ein Spalt, der zwischen dem Anschlusselement (26) und dem Abdeckelement (25) gebildet ist, durch ein Dichtungselement (66) abgedichtet ist.
Generator nach einem der Ansprüche 2 bis 12, der ferner umfasst: ein Auslassloch (64) zum Auslassen von Kühlungsluft, die in den Raum angesaugt wird, in dem sich der Stator (5) und der Rotor (14) befinden, wobei das Auslassloch (64) auf Seiten einer Riemenscheibe (21) angeordnet ist, die an einem Ende der Drehwelle (13) des Rotors (14) vorgesehen ist und an einer Seitenwand des Rahmens (1) vorgesehen ist, an der ein Lager für die drehbare Unterstützung der Drehwelle (13) des Rotors (14) gehalten wird.