DE69623398T2

DE69623398T2 - Fahrzeugwechselstromgenerator

Info

Publication number: DE69623398T2
Application number: DE69623398T
Authority: DE
Inventors: Katsumi Adachi; Kyoko Kurusu; Kazunori Tanaka
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1995-06-28
Filing date: 1996-06-04
Publication date: 2003-05-22
Anticipated expiration: 2016-06-05
Also published as: CN1084947C; EP1137156A3; KR970004224A; EP1137156B1; EP0751609A3; JP3342987B2; KR100220311B1; EP0751609A2; EP1137156A2; US5682070A; CN1139309A; DE69631704T2; DE69623398D1; HK1003311A1; EP0751609B1; TW277177B; DE69631704D1; JPH0919119A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Dies bezieht sich auf einen in ein Fahrzeug eingebauten Wechselstromgenerator und insbesondere auf Verbesserungen in Verbindung mit seiner Ständerwicklung.

BESCHREIBUNG DES VERWANDTEN GEBIETS

Die Fig. 20 bis 26 zeigen einen herkömmlichen in ein Fahrzeug eingebauten Wechselstromgenerator (im folgenden "Generator"), wobei Fig. 20 eine Schnittansicht des Generators, Fig. 21 ein Stromlaufplan des Generators und Fig. 22 ein schematisches Diagramn, das eine Wicklung am Anker zeigt, ist. Fig. 23 ist eine erläuternde Ansicht, die eine Anordnung der Zuleitungsdrähte der Ankerwicklung zeigt, Fig. 24 eine perspektivische Ansicht des Ankers, Fig. 25 eine erläuternde Ansicht einer Baueinheit des Ankers und Fig. 26 eine Draufsicht, die ein Kühlplattenteil eines Gleichrichters zeigt.
In den Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen vorderen Träger, das Bezugszeichen 2 einen hinteren Träger und das Bezugszeichen 3 einen Läufer. Der Läufer 3 besitzt eine Läuferwelle 31, die Feldkerne 32a, 32b, die Feldwicklung 33, die Lüfter 34a, 34b und einen Stromabnehmer 35. Die Läuferwelle 31 ist über die Lager 4a, 4b durch den vorderen Träger 1 und durch den hinteren Träger 2 abgestützt. Die Feldkerne 32a, 32b sind vom Landor-Typ, in dem die Feldwicklung 33 darin enthalten ist, wobei die Feldwicklung 33 an den Stromabnehmer 35 angeschlossen ist. Die Feldkerne 32a, 32b und der Stromabnehmer 35 sind fest an der Läuferwelle 31 eingesetzt, so daß sie sich einteilig mit der Läuferwelle 31 drehen. Außerdem sind auf der Seite der Feldkerne 32a, 32b jeweils die Lüfter 34a, 34b befestigt.
Das Bezugszeichen 5 bezeichnet einen Anker, der als Ständer dient, welcher einen Ankerkern 51, der als Ständerkern dient, und eine Ankerwicklung 52, die als Ständerwicklung dient, besitzt. Die Ankerwicklung 52 ist (wie in Fig. 22 gezeigt ist) in einen Wicklungsschlitz 51a des Ankerkerns 51 eingesetzt, wobei ein Spulenende 52a in axialer Richtung aus der Ankerspule 51 vorsteht. Der Ankerkern 51 besitzt eine Innenumfangswand, die dadurch einen zylindrischen Hohlkörper bildet, in den der Läufer 3 eingesetzt ist.
Wie in Fig. 21 gezeigt ist, wird die Ankerwicklung 52 in diesem herkömmlichen Generator von zwei Paar Dreiphasenspulen 53, 54 gebildet, die jeweils zu einer Dreiphasen- Sternschaltung ausgebildet sind und parallelgeschaltet sind, wobei ein Neutralpunkt jeder Verbindung (wie später ausführlich geschildert wird) nach außen geführt ist. In Fig. 20 bezeichnet das Bezugszeichen 6 einen Spannungsregler, das Bezugszeichen 8 einen Gleichrichter, 9 ist ein Einhaltblech und 10 eine Führung, die alle in den hinteren Träger 2 integriert sind. Das Bezugszeichen 11 ist eine Durchsteckschraube, mit der der vordere Träger 1 und der hintere Träger 2 an beiden Seiten des Ankerkerns 51 befestigt sind.
Wie in den Fig. 25 und 26 gezeigt ist, besitzt der Gleichrichter 8 die Kühlplatten 81, 82, die Dioden 83, 84 und die Hilfsanschlußplatte 86 mit den Anschlüssen 86a an einer Seite der positiven Elektrode (+) und an einer Seite der negativen Elektrode (-). Die Kühlplatten 81, 82 besitzen jeweils die Innenwölbungen 81a, 82a, die an dem ebenen Oberflächenteil nach innen gewölbt ausgebildet sind, und die Abstrahlrippen 81b, 82b. Die Dioden 83, 84 sind jeweils an den Innenwölbungen 81a, 82a angelötet. Wie in Fig. 21 gezeigt ist, umfassen die Dioden 83, 84 jeweils ein Diodenelement für jede Phase und für den Neutralpunkt, so daß es jeweils insgesamt vier Diodenelemente gibt. Die jeweiligen vier Diodenelemente sind durch direktes Anlöten mit ihrer gemeinsam verbundenen Katoden- oder Anodenseite an den Kühlplatten 81, 82 befestigt. Die andere Diodenelektrode ist mit den Zuleitungen 83a, 84a verbunden (siehe Fig. 26), wobei an den Anfängen der Zuleitungen die V-förmig ausgeschnittenen (siehe Fig. 25) Anschlüsse 83b, 84b ausgebildet sind. Diese Anschlüsse 83b, 84b sind zur Stelle der Anschlüsse 86a einer (später beschriebenen) Hilfsanschlußplatte 86 geführt und mit den Anschlüssen 86a verlötet und bilden somit fast eine Y- Form.
Wie in Fig. 21 gezeigt ist, verbindet die Hilfsanschlußplatte 86 elektrisch die Ankerwicklung 52, den Spannungsregler 6 und die Dioden 83, 84, wobei sie vier Anschlüsse 86a und die Hilfsanschlüsse 86d, 86e besitzt. Die Hilfsanschlußplatte 86 wird durch die Schritte des Ausbildens eines Substrats 86b (Fig. 25) aus einem Isoliermaterial, das einteilig mit einer Kupferblechplatte ist, die in eine benötigte Form gestanzt ist, das Abschneiden des unnötigen Teils der Kupferplatte und das Aufstellen von Endabschnitten, die linear angeordnet sind und dadurch die festliegenden Anschlüsse 86a bilden, vorbereitet. Die Anschlüsse 83b, 84b der Dioden 83, 84 sind mit den Anschlüssen 86a verbunden, wobei außerdem die Dreiphasen-Zuleitungsdrähte 55 und die Verbindungsleitungen 57 (die später beschrieben werden), die beide von dem Anker 5 kommen, mit den jeweiligen Anschlüssen 86 verbunden sind.
Der ganz linke Anschluß 86a in Fig. 25, der der a-Phase zugeordnet ist, verläuft in der Zeichnung nach unten und rechts und ist mit einem Hilfsanschluß 86d versehen, dessen Eingang durch Ausschneiden aufgestellt ist. Von diesem Hilfsanschluß 86d wird dem Spannungsregler 6 (siehe Fig. 21) eine a-Phasen-Spannung als Spannungssignal zur Steuerung der Spannung des Generators zugeführt. Ferner ist eine Kühlplatte 81 auf der Seite der positiven Elektrode mit einem weiteren Hilfsanschluß 86e verbunden, dessen Eingang durch Ausschneiden aufgestellt ist, wodurch dem Feldanker 33 (wie in dem Stromlaufplan aus Fig. 21 zu sehen ist) ein Erregerstrom zugeführt wird. Außerdem sind an den vier Anschlüssen 86a jeweils die Papptafeln 87 (Fig. 25) befestigt, um zu verhindern, daß das Lötmittel herabtropft.
Die Kühlplatten 81, 82, an denen wie oben erwähnt die Dioden 83, 84 fest angelötet werden, werden wie in Fig. 26 gezeigt verbunden; an dieser Baueinheit wird die Hilfsanschlußplatte 86, daraufhin die Papptafeln 87, daraufhin das Einhaltblech 9 und daraufhin die Führungen 10 angeordnet, so daß ein Zustand der in Fig. 25 gezeigten Baueinheit erreicht wird. Daraufhin wird diese Baueinheit in den hinteren Träger 2 eingebaut. Das Einhaltblech 9 liegt zwischen den Blättern des Lüfters 34b, um eine Gegenseite zu befestigen. Die Führungen 10 führen die später beschriebenen Dreiphasen-Zuleitungsdrähte 55 und die Verbindungsleitungen 57 über ihre Seitenflächenabschnitte 10a zu den Anschlüssen 86a der Hilfsanschlußplatte 86.
Der Anker 5 wird durch den sich drehenden Läufer 3 erregt, wobei er in der Ankerwicklung 52 einen Dreiphasenwechselstrom erzeugt. Herkömmlich kann die Ankerwicklung 52 durch zwei Paare von Dreiphasenwicklungen 53, 54 in einer Dreiphasen- Sternschaltung (wie sie in dem Stromlaufplan aus Fig. 21 gezeigt ist), die parallelgeschaltet sind, realisiert sein, wobei jeder Neutralpunkt nach außen geführt wird. Genauer besitzt diese herkömmliche Ankerwicklung 52 eine erste Dreiphasenwicklung 53 und eine zweite Dreiphasenwicklung 54, wobei die Dreiphasenwicklungen jeweils die Dreiphasenwicklungen der a-Phase, der b-Phase und der c-Phase umfassen. In diesem herkömmlichen Beispiel besitzt der Generator zwölf Elektroden, wobei die Anzahl der Wicklungsschlitze 51a des Ankerkerns 51 sechsunddreißig und die Anzahl der Wicklungsschlitze pro Elektroden drei ist. Die zweite Dreiphasenwicklung 54 ist ohne Konzentration der Wicklungen und mit einem Versatz von 30 Grad in bezug auf den physikalischen Winkel (120 Grad in bezug auf den elektrischen Winkel) in bezug auf die erste Dreiphasenwicklung 53 auf die Wicklungsschlitze 51a gewickelt.
Wie in Fig. 23 gezeigt ist, ist die Spule jeder Phase der ersten Dreiphasenwicklung 53 in axialer Richtung des Ankerkerns 51 geführt, so daß die Zuleitungsdrähte 53as, 53bs, 53cs am Wicklungs-Anfang und die Zuleitungsdrähte 53ae, 53be, 53ce am Wicklungs-Ende aus dem Spulenende 52a vorstehen. Auf gleiche Weise sind die Zuleitungsdrähte 54as, 54bs, 54cs am Wicklungs-Anfang und die Zuleitungsdrähte 54ae, 54be, 54ce am Wicklungs-Ende in der zweiten Dreiphasenwicklung 54 ebenfalls herausgeführt. Wie oben erwähnt wurde, ist die Spule jeder Phase der ersten und der zweiten Dreiphasenwicklungen 53, 54 mit einem Versatz von 30 Grad in die Wicklungsschlitze 51a des Ankerkerns 51 integriert.
Im Ergebnis läuft es darauf hinaus, daß sich entweder die Zuleitungsdrähte 53as, 53bs, 53cs am Wicklungs-Anfang der Spule jeder Phase der ersten Dreiphasenwicklung 53 und die Zuleitungsdrähte 54ae, 54be, 54ce am Wicklungs-Ende der Spule jeder Phase der zweiten Dreiphasenwicklung 54 oder die Zuleitungsdrähte 53ae, 53be, 53ce am Wicklungs-Ende der Spule jeder Phase der ersten Dreiphasenwicklung 53 und die Zuleitungsdrähte 54as, 54bs, 54cs am Wicklungs-Anfang der Spule jeder Phase der zweiten Dreiphasenwicklung 54 in den gleichen Wicklungsschlitzen befinden. In diesem Beispiel liegen (wie in Fig. 22 zu sehen ist) die Zuleitungsdrähte 53as, 53bs, 53cs am Wicklungs-Anfang der Spule jeder Phase der ersten Dreiphasenwicklung 53 in den gleichen Wicklungsschlitzen wie jenen für die Zuleitungsdrähte 54ae, 54be, 54ce am Wicklungs-Ende der Spule jeder Phase der zweiten Dreiphasenwicklung 54. Dementsprechend sind die zwölf Zuleitungsdrähte (der sechs Spulen) in der Weise angeordnet, daß sie insgesamt neun Gruppen bilden.
Somit bilden die Zuleitungsdrähte der Spule jeder Phase, wenn die Zuleitungsdrähte 53as, 53bs, 53cs am Wicklungs-Anfang der Spule jeder Phase der Dreiphasenwicklung 53 und die Zuleitungsdrähte 54ae, 54be, 54ce am Wicklungs-Ende der Spule jeder Phase der zweiten Dreiphasenwicklung 54 in den gleichen Wicklungsschlitzen liegen, wie folgt neun Gruppen G1-G9: G1, 53ae; G2, 53be; G3, 54ae-53as; G4, 53ce; G5, 54be-53bs; G6, 54as; G7, 54ce-53cs; G8, 54bs; und G9, 54cs.
In diesem Fall umfassen die Dreiphasenschaltungs- Zuleitungsdrähte 54, die als Zuleitungsdrähte auf der Phasenspannungsseite zum Verbinden in der Dreiphasenverbindung dienen, die drei Gruppen: G3, 54ae-53as; G5, 54be-53bs; G7, 54ce-53cs.
Andererseits werden in bezug auf die Verbindung der Neutralpunkte 53n, 54n jeder der in Fig. 21 gezeigten Dreiphasenwicklungen 53, 54 die Zuleitungsdrähte in den Gruppen G1, G2 und G4 auf der Neutralpunktseite der Spule jeder Phase, d. h. die drei Zuleitungsdrähte 53ae, 53be, 53ce, und ein Endabschnitt der Neutralleitung 53nn miteinander verdrillt und durch Löten oder dergleichen elektrisch miteinander verbunden, so daß sie den Neutralpunkt 53n bilden. Auf gleiche Weise werden die Zuleitungsdrähte in den Gruppen G6, G8 und G9, d. h. die drei Zuleitungsdrähte 54as, 54bs, 54cs, und ein Endabschnitt der Neutralleitung 54nn miteinander verdrillt und durch Löten oder dergleichen elektrisch miteinander verbunden, so daß sie den Neutralpunkt 54n bilden. Daraufhin wird in die Neutralpunkte 53n, 54n ein Isolierrohr 56 eingeführt und dessen Biegegestaltung ausgeführt.
Ferner werden die anderen Enden der Neutralleitungen 53nn, 54nn an Stellen zum leichten Verbinden mit dem Gleichrichter 8 geführt und in axialer Richtung des Ankers 5 als Verbindungsleitungen 57 herausgeführt. Wie in Fig. 24 gezeigt ist, liegen die herausgeführten Stellen der. Verbindungsleitungen 57 in diesem Beispiel zwischen den Dreiphasen-Zuleitungsdrähten 55. Außerdem sind die Neutralpunkte 53n, 54n und die Neutralleitungen 53nn, 54nn mit Lack (nicht gezeigt) an dem Spulenende 52a der Ankerwicklung 52 befestigt, um eine Störung mit dem hinteren Träger 2 und mit anderen Elementen zu vermeiden.
Der Anker 5 und der hintere Träger 2 werden auf folgende Weise zusammengesetzt. Wie oben erwähnt wurde, werden vorbereitend der Gleichrichter 8, das Einhaltblech 9 und die Führungen 10 in den hinteren Träger 2 eingebaut. Was den Anker 5 betrifft, werden vorbereitend die Dreiphasen- Zuleitungsdrähte 55 der Ankerwicklung 52 (die Zuleitungsdrähte in den Gruppen G3, 54ae-53as; G5, 54be-53bs; G7, 54ce-53cs) und die Verbindungsleitungen 57 (53nn, 54nn) so gebogen, daß sie entlang der jeweiligen Führungen 10 verlaufen.
Daraufhin wird der Anker 5 an dem hinteren Träger 2 montiert. Zu diesem Zeitpunkt werden die Stellungen der fast Y-förmigen Anschlüsse 86a der Hilfsanschlußplatte 86 in der Weise eingestellt, daß sie die Stellungen der Dreiphasenschaltungs- Zuleitungsdrähte 55 und der Verbindungsleitungen 57 treffen. Nach dieser Montage werden die Dreiphasenschaltungs- Zuleitungsdrähte 55 und die Verbindungsleitungen 57 an die jeweiligen Anschlüsse 86a der Hilfsanschlußplatte 86 angepaßt, festgeklemmt und daran angelötet, so daß sie eine elektrische Verbindung bilden. Die Arbeiten des Anpassens, Festklemmens und Lötens werden aus dem Innern des Ankerkerns 51 (d. h. von der rechten Seite in Fig. 20) aus ausgeführt. Anschließend wird der Läufer 3 in den Ankerkern 51 eingebaut.
In einem weiteren Beispiel eines herkömmlichen Ankers werden die Neutralpunkte nicht aus dem Anker herausgeführt (Fig. 27). Da die Neutralpunkte 53n, 54n nicht herausgeführt werden, ist lediglich eine Verbindung für die Neutralpunkte 53n, 54n erforderlich; die sich daraus ergebende Anordnung ist perspektivisch in Fig. 28 gezeigt. Somit wird der Anschluß 86a der Hilfsanschlußplatte 86, der den Neutralleitungen 57 entspricht, wenn der Anker 5 zusammengesetzt wird, freigesetzt. In Fig. 25 ist dies der zweite Anschluß 86a von links.
Ein nochmals weiterer herkömmlicher Anker umfaßt lediglich die erste Dreiphasenwicklung 53. Somit beträgt die Anzahl der Zuleitungsdrähte sechs (d. h. die Zuleitungsdrähte 53ae, 53be, 53ce am Wicklungs-Ende der Spule jeder Phase und die Zuleitungsdrähte 53as, 53bs, 53cs am Wicklungs-Anfang). Hier sind die Zuleitungsdrähte 53ae, 53be, 53ce am Wicklungs-Ende miteinander verdrillt und elektrisch verbunden, so daß sie den Neutralpunkt 53n bilden, während die Zuleitungsdrähte 53as, 53bs, 53cs am Wicklungs-Anfang die Dreiphasenschaltungs-Zuleitungsdrähte 55 bilden.
Herkömmliche Generatoren mit der in Fig. 20 gezeigten Konstruktion besitzen die folgenden Nachteile in bezug auf die Neutralpunkte und auf die Zuleitungen:
a. Da die Verbindung der Neutralpunkte 53n, 54n durch Verdrillen der Zuleitungsdrähte, Einführen des Isolierrohrs 56 und dessen Biegen ausgeführt wird, ist der Herstellungsprozeß kompliziert, wobei die Spulen gelegentlich verletzt werden können, was zu schlechter Zuverlässigkeit führt.
b. In einem mit den Neutralleitungen 53nn, 54nn versehenen Anker sind nicht nur die Neutralleitungen erforderlich, sondern müssen diese Neutralleitungen 53nn, 54nn auch angesichts ihrer verbindenden Lage mit dem Gleichrichter 8 umgeleitet werden. Um diesen Unterschied in bezug auf die Spezifizierung ja nach Existenz oder Nichtexistenz der Neutralleitungen 53nn, 54nn zu erfüllen, ist es wesentlich, die Art der Verbindung des aufnehmenden Ankers 5 auf die entweder in Fig. 24 oder in Fig. 28 gezeigte Weise zu ändern. Außerdem gibt es einen Unterschied in bezug auf den Aspekt der Art der Verbindung selbst zwischen einem Anker mit der ersten Dreiphasenwicklung 53 und der zweiten Dreiphasenwicklung 54 und einem Anker, der nur die erste Dreiphasenwicklung 53 besitzt, was die Montage verkompliziert.
Wie in der (geprüften) japanischen Patentanmeldung SHO 45-32990 beschrieben ist, sind bisher mehrere Versuche vorgeschlagen worden um diese Nachteile zu überwinden. In diesem herkömmlichen Generator liegen ein elektrischer Leiter zum Verbinden der Neutralpunkte, ein elektrischer Leiter zum Verbinden zwischen den Diodenanschlüssen und ein elektrischer Leiter für einen Hilfsanschluß auf einem kreisbogenbandförmigen Substrat; die elektrischen Leiter sind über kurze Schienen miteinander verbunden, wobei die kurzen Schienen an erforderlichen Punkten entsprechend dem Verbindungszustand des Gleichrichters ausgeschnitten sind. Diese Anordnung macht es unnötig, die drei Zuleitungsdrähte zu verdrillen, um einen Neutralpunkt zu bilden oder eine Neutralleitung zu verwenden. Außerdem ist unabhängig von der Notwendigkeit zur Ausgabe von dem Neutralpunkt nur ein Typ der Leiterplatte ausreichend.
Allerdings gibt es in dem in der erwähnten (geprüften) japanischen Patentveröffentlichung SHO 45-32990 beschriebenen herkömmlichen Generator wie folgt immer noch weitere Probleme:
a. Die zu schneidenden kurzen Schienen müssen je nach Anforderung für die Ausgabe von dem Neutralpunkt geschnitten werden, was eine Anzahl von Schritten wie etwa die Auswahl der Schnittpunkte, das Schneiden der kurzen Schienen usw. erfordert. Dies führt zu erhöhten Fehlern und ist recht unangenehm.
b. Da die Löcher, in die die Zuleitungsdrähte auf der Neutralpunktseite der Ankerspulen eingeführt werden, und die Löcher, in die die Zuleitungsdrähte auf der Phasenspannungsseite eingeführt werden, nicht auf dem gleichen Kreisbogen vorgesehen sind, müssen die Zuleitungsdrähte außerdem gebogen und in ihre jeweiligen Löcher eingeführt werden. Somit gibt es auf die gleiche Weise wie in dem herkömmlichen Generator aus Fig. 20 die Nachteile, daß die Zuleitungsdrähte zum Zeitpunkt der Montage verformt werden müssen oder daß auf die Zuleitungsdrähte eine große Belastung ausgeübt wird.
Weitere Nachteile des herkömmlichen Generators umfassen:
a. Insbesondere stehen in dem in Fig. 20 gezeigten herkömmlichen Generator die Dreiphasen-Zuleitungsdrähte 55 und die Verbindungsleitungen 57 der Ankerwicklung 52 aus dem axialen Ende des Ankerkerns 51 vor, wobei sie (von der axialen Seite aus gesehen) eine Kreisbahn bilden. Im Ergebnis sind die Führungen 10 wesentlich, um diese Zuleitungen mit den auf dem Substrat 86b der Hilfsanschlußplatte 86 angeordneten und zur Achse des Ankers 5 senkrechten Anschlüssen 86a zu verbinden. Außerdem sind die Biegepunkte je nachdem, ob sie Zuleitungsdrähte der Gruppe G3 (54ae-53as), der Gruppe G5 (54be-53bs), der Gruppe G7 (54ce-53cs) oder die Verbindungsleitungen 57 sind, verschieden. Dementsprechend können die Dreiphasenschaltungs-Zuleitungsdrähte 55 und die Verbindungsleitungen 57 verformt werden oder werden sie einer großen Belastung ausgesetzt. Außerdem ist beim Auftreten irgendeines Fehlers in der Biegestellung der Dreiphasenschaltungs-Zuleitungsdrähte 55 oder Verbindungsleitungen 57 schlimmstenfalls die Montage selbst unmöglich.
d. Die Dreiphasenschaltungs-Zuleitungsdrähte 55 und die Verbindungsleitungen 57 müssen an die Anschlüsse 86a der Hilfsanschlußplatte 86 angelötet werden.
e. Wie in den Fig. 20 und 25 gezeigt ist, müssen die Dreiphasenschaltungs-Zuleitungsdrähte 55 und die Verbindungsleitungen 57 zwischen dem Einhaltblech 9 und dem Lüfter 34b untergebracht werden. Folglich müssen die Führungen 10 verwendet werden. Dies führt dazu, daß der zur Seite zeigende Lüfter 34b nicht eben ist, was zu schlechter Lüftungseffizienz und hohem Lüftungsgeräusch führt.
FR-A-2614738 zeigt einen in ein Fährzeug eingebauten Wechselstromgenerator mit einer Übergangsverbindungsvorrichtung mit sechs Zuleitungsdraht- Verbindungsteilen und einer Anzahl von Anschlußleiterteilen. Die Zuleitungsdraht-Verbindungsteile werden zum Empfangen eines einzelnen Drahts von einer Spulenanordnung verwendet. Da die Spulenanordnung durch die Dreispulenanordnung begrenzt ist, umfaßt die Übergangsverbindungsvorrichtung lediglich die Zuleitungsdraht-Verbindungsteile. Einige elektronische Schaltungen sind auf einer Leiterplatte vorgesehen, die zu der Übergangsverbindungsvorrichtung gehört, wobei diese elektronischen Schaltungen zum Gleichrichten der Wechselspannungen verwendet werden. Der Gleichrichter ist nicht getrennt auf einer Platine vorgesehen. Somit besitzt die Leiterplatte der hier offenbarten Übergangsverbindungsvorrichtung keine ausgebenden Verbindungsteile.
Die vorliegende Erfindung erfolgte zur Lösung der obenerwähnten Probleme, wobei die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Schaffung eines in ein Fahrzeug eingebauten Wechselstromgenerators besteht, der eine einfache Konstruktion besitzt und somit leicht eingebaut werden kann, während der Wechselstromgenerator auf vereinheitlichte Weise sehr flexibel für ein einzelnes Paar von Spulen oder für zwei Paare von Spulen verwendet werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen in ein Fahrzeug eingebauten Wechselstromgenerator in Übereinstimmung mit Anspruch 1. Dieser Wechselstromgenerator besitzt außerdem die folgenden Vorteile:
a. Die Anordnung der Verbindung wird vereinfacht und die Verbindung ist sehr zuverlässig.
b. Selbst dann, wenn mehrere Spulen parallelgeschaltet sind, wird die Verbindung leicht erreicht und ist sie, sehr zuverlässig.
c. Unabhängig von der Notwendigkeit, den Neutralpunkt aus der Übergangsverbindungsvorrichtung herauszuführen, ist nur ein Typ der Übergangsverbindungsvorrichtung ausreichend, so daß die Übergangsverbindungsvorrichtung vereinheitlicht werden kann.
d. Es wird verhindert, daß die axiale Abmessung des in ein Fahrzeug eingebauten Wechselstromgenerators übermäßig verlängert wird.
e. Die Wärmestrahlung des Verbindungsleiterteils in der Übergangsverbindungsvorrichtung ist ausreichend.
f. Die Verbindung in der Übergangsverbindungsvorrichtung kann auf lötfreie Weise ausgeführt werden.
g. Die Verbindung zwischen dem Gleichrichter und der Übergangsverbindungsvorrichtung ist leicht.
h. Die Lüftungseffizienz wird verbessert, was zu verbesserter Kühlleistung führt, während das Rauschen verringert wird.
i. Fehler in der leitenden Stellung der Zuleitungsdrähte, deren Ausdehnung und Schrumpfung durch Schwingung, Temperaturänderung usw. können aufgefangen werden, während die Montage leicht ist, was zu einer verbesserten Verbindungszuverlässigkeit führt.
Weitere vorteilhafte Ausführungen und Verbesserungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt.
Ein in ein Fahrzeug eingebauter Wechselstromgenerator in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung umfaßt: eine Ständerwicklung mit Zuleitungsdrähten, die im wesentlichen parallel in Achsrichtung aus einem Ständerkern herausgeführt sind; Übergangsleitungselemente mit Zuleitungsdraht- Verbindungsteilen, die mit den Zuleitungsdrähten der Ständerwicklung verbunden sind und die an einen Gleichrichter angeschlossene Verbindungsteile ausgeben, und mit einem Verbindungsleiterteil zum Verbinden der Zuleitungsdraht- Verbindungsteile mit den ausgebenden Verbindungsteilen, durch die die Ständerspule gemäß einem vorgegebenen Verbindungszustand verbunden wird; und eine Übergangsverbindungsvorrichtung, die mit einem Stützelement zum festen Abstützen der Übergangsleitungselemente versehen ist.
Gemäß einer Realisierung der Erfindung wird ein in ein Fahrzeug eingebauter Wechselstromgenerator offenbart, bei dem eine Ständerwicklung Dreiphasenwicklungen besitzt; ist die Übergangsverbindungsvorrichtung auf einer Neutralpunktseite mit Übergangsleitungselementen versehen, in denen die ausgebenden Verbindungsteile einen Neutralpunkt nach außen führen können, und ist sie auf einer Phasenspannungsseite mit drei Übergangsleitungselementen versehen, in denen die ausgebenden Verbindungsteile eine Phasenspannung nach außen führen können; ist jeder Zuleitungsdraht auf der Neutralpunktseite der Dreiphasenwicklungen mit den Zuleitungsdraht-Verbindungsteilen der Übergangsleitungselemente auf der Neutralpunktseite der Übergangsverbindungsvorrichtung verbunden, wobei die Zuleitungsdrähte auf der Phasenspannungsseite der Dreiphasenwicklungen jeweils mit dem Zuleitungsdraht-Verbindungsteil der Übergangsleitungselemente auf der Phasenspannungsseite verbunden sind, wodurch eine Sternschaltung der Dreiphasenwicklungen gebildet wird, die von den ausgebenden Verbindungsteilen des Übergangsleitungselements auf der Phasenspannungsseite einen Dreiphasenwechselstrom ausgibt, während eine Wechselstromseite des Verstärkers mit den ausgebenden Verbindungsteilen des Übergangsleitungselements verbunden ist, um eine Dreiphasenwechselstromausgabe in eine Gleichstromausgabe gleichzurichten.
Eine weitere Realisierung der Erfindung ist ein in ein Fahrzeug eingebauter Wechselstromgenerator, bei dem die Dreiphasenwicklungen jeweils mehrere Spulen besitzen, wobei die mehreren Spulen über die Übergangsleitungsteile auf der Neutralpunktseite und über die Übergangsleitungsteile auf der Phasenspannungsseite parallelgeschaltet sind.
Eine weitere Realisierung der Erfindung ist ein in ein Fahrzeug eingebauter Wechselstromgenerator, bei dem die Verbindungsleiterteile der Übergangsleitungselemente zu einer Plattenform ausgebildet sind, und bei dem das Stützelement aus einem Isoliermaterial zu einer kreisbogenförmigen ausgebildet ist, die einteilig mit den plattenförmigen Verbindungsleiterteilen ausgebildet ist.
Eine weitere Realisierung der Erfindung ist ein in ein Fahrzeug eingebauter Wechselstromgenerator, bei dem wenigstens ein Teil der Verbindungsleiterteile der Übergangsleitungselemente aus dem Stützelement freiliegt.
Eine weitere Realisierung der Erfindung ist ein in ein Fahrzeug eingebauter Wechselstromgenerator, bei dem die Leiterdrähte durch metallurgisches Verbinden mit den Zuleitungsdraht-Verbindungsteilen der Übergangsverbindungsvorrichtung verbunden sind.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein in ein Fahrzeug eingebauter Wechselstromgenerator, bei dem die metallurgische Verbindung der Zuleitungsdraht-Verbindungsteile der Übergangsverbindungsvorrichtung und der Zuleitungsdrähte auf den gegenüberliegenden Seiten des Ständers des Stützelements stattfindet.
Eine weitere Realisierung der Erfindung ist ein in ein Fahrzeug eingebauter Wechselstromgenerator, bei dem der Gleichrichter auf der Wechselstromseite plattenförmige Anschlüsse besitzt; das Verbindungsleiterteil des Übergangsleitungselements der Übergangsverbindungsvorrichtung und die ausgebenden Verbindungsteile einteilig aus einem plattenförmigen Leiter ausgebildet sind; und die Wechselstromanschlüsse des Gleichrichters auf die Weise mit den ausgebenden Verbindungsteilen verbunden sind, daß sie in axialer Richtung des Ständers mit Klemmelementen festgeklemmt sind.
Eine weitere Realisierung der Erfindung ist ein in ein Fahrzeug eingebauter Wechselstromgenerator, bei dem das Stützelement der Übergangsverbindungsvorrichtung am Außenumfang Ausschnitteile besitzt, so daß jedes Zuleitungsdraht-Verbindungsteil in den Ausschnitteilen liegt, wobei die Zuleitungsdrähte radial von außen eingeführt sind.
Eine weitere Realisierung der Erfindung ist ein in ein Fahrzeug eingebauter Wechselstromgenerator, bei dem der Läufer einen Lüfter zum Einsaugen der Außenluft in einen Träger besitzt; wobei die Übergangsverbindungsvorrichtung in. dem Träger liegt; und das Stützelement der Übergangsverbindungsvorrichtung und die Blätter des Lüfters in axiale Richtung zeigen.
Eine weitere Realisierung der Erfindung ist ein in ein Fahrzeug eingebauter Wechselstromgenerator, bei dem das Stützelement ein geneigtes Teil besitzt, das zu seinem Außenumfang geneigt ist.
Eine nochmals weitere Realisierung der Erfindung ist ein in ein Fahrzeug eingebauter Wechselstromgenerator, bei dem die Zuleitungsdrähte teilweise gebogene Teile besitzen und über die teilweise gebogenen Teile mit den Zuleitungsdraht- Verbindungsteilen der Übergangsverbindungsvorrichtung verbunden sind.
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden teilweise in der folgenden Beschreibung dargestellt und gehen für den Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet teilweise bei näherer Prüfung des folgenden hervor oder können aus der Praxis der Erfindung erfahren werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die Erfindung wird ausführlich beschrieben mit Bezug auf die folgende Zeichnung, in der sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Elemente bezeichnen.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht des Ankers der ersten Ausführung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht der in Fig. 1 gezeigten Leiterplatte beim Blick nach oben vom unteren Teil des Ankers aus Fig. 1 aus.
Fig. 3 ist eine Rückansicht der in Fig. 1 gezeigten Leiterplatte beim Blick nach unten vom oberen Teil des in Fig. 1 gezeigten Ankers aus.
Fig. 4 ist eine Teilschnittansicht, die den wesentlichen Teil des Generators gemäß der ersten Ausführung aus Fig. 1 zeigt.
Fig. 5 ist eine Draufsicht, die die Hilfsanschlußplatte gemäß der Ausführung aus Fig. 1 zeigt.
Fig. 6 ist eine Draufsicht, die einen Anschluß der Diode gemäß der Ausführung aus Fig. 1 zeigt.
Fig. 7 ist ein Stromlaufplan des Generators gemäß der Ausführung aus Fig. 1.
Fig. 8 zeigt eine Teilschnittansicht, die den wesentlichen Teil des Generators gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung zeigt.
Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht des Gleichrichters gemäß der zweiten Ausführung aus Fig. 8.
Fig. 10 ist eine Draufsicht, die das Kühlplattenteil des Gleichrichters der Ausführung aus Fig. 8 zeigt.
Fig. 11 ist eine Schnittansicht, die einen Schnitt des Kühlplattenteils längs der Linie A-A aus Fig. 10 zeigt.
Fig. 12 ist eine Draufsicht, die die Hilfsanschlußplatte des Verstärkers gemäß der Ausführung aus Fig. 8 zeigt.
Fig. 13 ist eine Schnittansicht, die einen Schnitt längs der Linie B-B aus Fig. 12 zeigt.
Fig. 14 ist eine Vorderansicht einer weiteren Ausführung der Erfindung, die die Leiterplatte von der Ankerseite aus gesehen zeigt.
Fig. 15 ist eine Rückansicht der Leiterplatte, von der Gegenseite des Ankers aus Fig. 14 aus gesehen.
Fig. 16 ist eine Teilschnittansicht, die den wesentlichen Teil des Generators gemäß einem weiteren Beispiel der Erfindung zeigt.
Fig. 17 ist eine Schnittansicht, die einen Schnitt des Leiterplattenabschnitts der Ausführung aus Fig. 16 zeigt.
Fig. 18 ist eine Teilschnittansicht, die den wesentlichen Teil des Generators gemäß einem weiteren Beispiel der Erfindung zeigt.
Fig. 19 ist eine Schnittansicht, die die Konfiguration der Biegungen der Zuleitungsdrähte gemäß einem weiteren Beispiel der Erfindung zeigt.
Fig. 20 ist eine Schnittansicht, die den herkömmlichen Generator zeigt.
Fig. 21 ist ein Stromlaufplan, der eine Schaltung des herkömmlichen Generators aus Fig. 20 zeigt.
Fig. 22 ist eine schematische Ansicht, die den Wicklungszustand der Ankerwicklung des herkömmlichen Generators aus Fig. 20 zeigt.
Fig. 23 ist eine erläuternde Ansicht, die eine Anordnung der Zuleitungsdrähte der Ankerwicklung des herkömmlichen Generators aus Fig. 20 zeigt.
Fig. 24 ist eine perspektivische Ansicht des Ankers des herkömmlichen Generators aus Fig. 20.
Fig. 25 ist eine erläuternde Ansicht zur Erläuterung der Montage des Ankers des herkömmlichen Generators aus Fig. 20.
Fig. 26 ist eine Draufsicht, die die Einzelheit des Kühlplattenteils des Gleichrichters des herkömmlichen Generators aus Fig. 20 zeigt.
Fig. 27 ist ein Stromlaufplan, der eine weitere Schaltung des herkömmlichen Generators zeigt.
Fig. 28 ist eine perspektivische Ansicht des Ankers mit der in Fig. 27 gezeigten Schaltung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN

Die Fig. 1 bis 7 zeigen eine Ausführung des in ein Fährzeug eingebauten Wechselstromgenerators oder des Generators der vorliegenden Erfindung, wobei Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Ankers und Fig. 2 eine Vorderansicht einer in Fig. 1 gezeigten Leiterplatte bei Betrachtung von der Unterseite aus Fig. 1 aus nach oben ist. Fig. 3 ist eine Vorderansicht der Leiterplatte aus Fig. 1 bei Betrachtung von der Oberseite aus Fig. 1 aus nach oben, während Fig. 4 eine Schnittansicht eines wesentlichen Teils des Generators, Fig. 5 eine Draufsicht der Hilfsanschlußplatte des Gleichrichters und Fig. 6 eine Draufsicht, die einen Anschluß der Diode zeigt, ist. Fig. 7 ist ein Stromlaufplan des Generators.
In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 17 eine Leiterplatte und das Bezugszeichen 18 einen Gleichrichter. Die Leiterplatte 17 besitzt die Steckanschlüsse 172 bis 175, die als Übergangsleitungselemente dienen, und ein Substrat 171, das als Stützelement dient. Das aus einem zu gießenden Isoliermaterial hergestellte Substrat 171 ist durch Kunststoffspritzen einteilig mit den Steckanschlüssen 172 bis 175 ausgebildet. Das Substrat 171 ist fast kreisbogenplattenförmig, wobei an den Umfangsrandabschnitten, im Mittelteil usw. des Kreisbogens auf dessen Rückseite (d. h. auf der Gegenseite des Ankers, wie in Fig. 3 gesehen) geeignet Verstärkungsrippen liegen.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist das Substrat 171 mit den rechteckigen Fenstern 171a bis 171j versehen, die den Zuleitungsdraht-Verbindungsteilen 172a, 173a, 174a usw. der später beschriebenen Steckanschlüsse entsprechen. Die Fenster 171a bis 171j sind zum Durchleiten der Zuleitungsdrähte 53as, 53bs, 53cs, 53ae, 53be, 53bc usw. der Spule jeder Phase der Ankerwicklung 52 ausgebildet. Außerdem liegen die Steckanschlüsse 172 bis 175 an der Rückseite des Substrats 171 frei.
Die Steckanschlüsse 172 bis 175 sind aus dem Substrat 171 eines Isoliermaterials ausgebildet, das einteilig mit einer Kupferblechplatte ausgebildet ist, die in eine vorgegebene Form gestanzt ist, wobei die verbleibenden Teile nach dem Schneiden und Entfernen vorgegebener unnötiger Teile zu den Steckanschlüssen 172 bis 175 getrennt werden. Der Steckanschluß 172 besitzt an einer Phasenspannungsseite ein Zuleitungsdraht-Verbindungsteil 172a. Das Zuleitungsdraht- Verbindungsteil 172a bildet einen Kreisbogen, ist zur Rückseite (nach oben in den Fig. 1 und 3) aufgestellt und steht zur Gegenseite des Ankers des Substrats 171 vor, so daß es den Zuleitungsdrähten 53as, 54ae der Ankerwicklung 52 entspricht, wobei ein Ende des Zuleitungsdraht- Verbindungsteils 172a radial nach außen offen ist, wobei es fast eine "u"-Form bildet, um die Zuleitungsdrähte aus rundem Kupferdraht festzuklemmen. Außerdem besitzt das Zuleitungsdraht-Verbindungsteil 172a auf der scheibenförmigen Phasenspannungsseite einen als ausgebendes Verbindungsteil dienenden Verbindungsanschluß 172b, in dessen Mittelteil ein kreisförmiges Loch vorgesehen ist, und eine leitende Platte 172c, die als plattenförmiges Verbindungsleiterteil zum elektrischen Verbinden des Zuleitungsdraht-Verbindungsteils 172a und des Verbindungsanschlusses 172b dient.
Die Steckanschlüsse 173, 174 besitzen auf der Phasenspannungsseite die Zuleitungsdraht-Verbindungsteile 173a, 174a. Die Zuleitungsdraht-Verbindungsteile 173a, 174a, die jeweils so positioniert sind, daß sie einen Kreisbogen bilden, sind zur Rückseite (nach oben in den Fig. 1 und 3) aufgestellt, so daß sie den Drähten 53bs-54be und 53cs-54ce der Ankerwicklung 52 entsprechen, wobei sie radial nach außen offen sind und fast eine "u"-Form bilden, um die Zuleitungsdrähte aus rundem Kupferdraht festzuklemmen. Außerdem besitzen die Zuleitungsdraht-Verbindungsteile 173a, 174a auf der scheibenförmigen Phasenspannungsseite die als ausgebende Verbindungsteile dienenden Verbindungsanschlüsse 173b, 174b, in deren Mittelteil jeweils ein kreisförmiges Loch vorgesehen ist, wobei die leitenden Platten 173c, 174c als plattenförmige Verbindungsanschlußteile zum elektrischen Verbinden der jeweiligen Zuleitungsdraht-Verbindungsteile 173a, 174a und der Verbindungsanschlüsse 173b, 174b dienen.
Der Steckanschluß 175 besitzt auf einer Neutralpunktseite die Zuleitungsdraht-Verbindungsteile 175a bis 175f. Die Zuleitungsdraht-Verbindungsteile 175a bis 175f, die jeweils wie in der Zeichnung gezeigt auf dem gleichen Kreisbogen positioniert sind, sind zur Rückseite (nach oben in den Fig. 1 und 3) aufgestellt, so daß sie den Zuleitungsdrähten 53ae, 54be, 53ce, 54as, 54bs, 54cs der Ankerwicklung 52 entsprechen, wobei sie radial nach außen geöffnet sind, so daß sie fast eine "u"-Form bilden, um die Zuleitungsdrähte aus rundem Kupferdraht festzuklemmen. Außerdem besitzen die Zuleitungsdraht-Verbindungsteile 175a bis 175f auf der scheibenförmigen Neutralpunktseite einen als ausgebendes Verbindungsteil dienenden Verbindungsanschluß 175g, in dessen Mittelteil ein kreisförmiges Loch vorgesehen ist, wobei eine leitende Platte 175h als plattenförmiges Verbindungsleiterteil zum elektrischen Verbinden der Zuleitungsdraht- Verbindungsteile 175a bis 175f und des Verbindungsanschlusses 175g dient.
Es wird angemerkt, daß jeder Verbindungsanschluß 172b, 173b, 174b, 175g entsprechend jedem Fenster 171a bis 171J des Substrats 171 in Fig. 2 nach oben vorsteht, so daß es nichts gibt, das zu der Seite des Ankers 5 in Fig. 1 vorsteht. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist ferner der Kopf einer (später beschriebenen) Schraube 176 eben mit der Oberfläche des Substrats 171 der Leiterplatte 17, die dadurch eine ebene Oberfläche bildet, die zu dem Lüfter 34b hin zeigt.
Der Gleichrichter 18 ist fast der gleiche wie der in den Fig. 25 und 26 gezeigte herkömmliche Gleichrichter, wobei es aber einen Unterschied in bezug auf den Aspekt der Anordnung der Hilfsanschlußplatte 186 und in bezug auf die Form der Anschlüsse 183b, 184b der Dioden 183, 184 gibt. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, liegen in der Hilfsanschlußplatte 186 die vier Anschlüsse 186a und die Hilfsanschlüsse 186d, 186e, so daß jeder Anschluß 186a, wenn er mit der Leiterplatte 17 verbunden ist, zu den Verbindungsanschlüssen 172b, 173b, 174b, 175g zeigen kann, wobei eine kreisbogenbandförmige isolierende Stützplatte 186b aus einem Isoliermaterial durch Kunststoffspritzen einteilig mit diesen Anschlüssen ausgebildet ist. Außerdem sind die Anschlüsse 186a jeweils mit Innengewinden versehen.
Der Hilfsanschluß 186d am rechten Ende in Fig. 5 ist aus einer mit einem Anschluß 186a einteiligen Kupferplatte für die a-Phase ausgebildet, wobei sein durch Schneiden angehobener Eingang auf die gleiche Weise wie der herkömmliche Hilfsanschluß 86d in Fig. 25 ein Spannungssignal zum Steuern einer Spannung des Generators an den Spannungsregler 6 liefert. Obgleich dies nicht ausführlich gezeigt ist, gelangt ferner der Hilfsanschluß 186e in elektrischen Kontakt mit der Kühlplatte 81 auf der Seite der positiven Elektrode, wobei er (wie in dem in Fig. 7 gezeigten Stromlaufplan zu sehen ist) auf die gleiche Weise wie die in Fig. 25 gezeigte Hilfsanschlußplatte 86 die Ausgabe des Gleichrichters 18 an die Feldwicklung 33 liefert, wenn die Hilfsanschlußplatte auf den Kühlplatten 81, 82 liegt.
Die Hilfsanschlußplatte 186 der obigen Konstruktion wird durch die Schritte des Ausbildens des Substrats 186b durch einteiliges Kunststoffspritzen mit einer in eine vorgegebene Form gestanzten Kupferplatte, Schneiden und Entfernen unnötiger Teile und Trennen des verbleibenden Teils zu den Anschlüssen 186a und den Hilfsanschlüssen 186d, 186e vorbereitet.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, ist der Eingang der Anschlüsse 183b, 184b der Dioden 183, 184 klauenförmig, wobei die Zuleitung 183a L-förmig gebogen und mit einer jeweiligen Schraube 176, die als Klemmelement dient, an den Verbindungsanschlüssen 172b, 173b, 174b, 175g der Leiterplatte 17 festgeklemmt und somit elektrisch verbunden ist.
Die Verbindung zwischen der Leiterplatte 17 und der Ankerwicklung 52 wird auf folgende Weise ausgeführt. Die Zuleitungsdrähte 53ae, 53be, 53ce am Wicklungs-Anfang der Spule jeder Phase der ersten Dreiphasenwicklung 53, die als Zuleitungsdrähte auf der Neutralpunktseite dienen, die Zuleitungsdrähte 54as, 54bs, 54cs am Wicklungs-Anfang der Spule jeder Phase der zweiten Dreiphasenwicklung 54, die als Zuleitungsdrähte auf der gleichen Neutralpunktseite dienen, die Zuleitungsdrähte 53as, 53bs, 53cs am Wicklungs-Anfang jeder Phase der ersten Dreiphasenwicklung, die als Zuleitungsdrähte auf der Phasenspannungsseite dienen, und die Zuleitungsdrähte 54ae, 54be, 54ce am Wicklungs-Ende der Spule jeder Phase der zweiten Dreiphasenwicklung auf der gleichen Phasenspannungsseite bilden einen Kreisbogen und stehen fast parallel zur Achse des Ankerkerns 51 vor, wobei die Spule jeder Phase jeder Dreiphasenwicklung 53, 54 in den Wicklungskern 51 eingeführt wird. Unter Beibehaltung dieses Zustands wird veranlaßt, daß jeder Zuleitungsdraht durch die auf dem Substrat 171 vorgesehenen Fenster 171a bis 171j geführt und jeweils in die Zuleitungsdraht-Verbindungsteile 172a, 173a, 174a, 175a bis 175f eingeführt wird, die auf der Gegenseite des Ankers 5 des Substrats 171 vorstehen.
Anschließend werden die Zuleitungsdrähte an jedem Zuleitungsdraht-Verbindungsteil durch Festklemmen der Zuleitungsdrähte befestigt, die daraufhin miteinander verschweißt und dadurch elektrisch verbunden werden. Beispielsweise wird der Zuleitungsdraht 53ae durch das Fenster 171a geleitet und mit dem Zuleitungsdraht- Verbindungsteil 175a verbunden. Auf die gleiche Weise werden die anderen Zuleitungsdrähte 53be, 53ce, 54as, 54bs, 54cs mit den entsprechenden Zuleitungsdraht-Verbindungsteilen 175b bis 175f verbunden und über eine leitende Platte 175h zum Verbindungsanschluß 175g auf der Neutralpunktseite geleitet. Ferner werden die Zuleitungsdrähte 53as und 54ae durch das Fenster 171c geleitet und mit dem Zuleitungsdraht- Verbindungsteil 172a verbunden und zu dem Verbindungsanschluß 172b geführt.
Daraufhin wird der Ankerkern 51 in den hinteren Träger 2, in dem vorbereitend der Gleichrichter 18 enthalten ist, eingepaßt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Stellung der vier Verbindungsanschlüsse 172b, 173b, 174b, 175g der Übergangsverbindungsvorrichtung in der Weise eingestellt, daß sie der Stellung der vier Innengewinde der Anschlüsse 186a der Hilfsanschlußplatte 186 entspricht, und diese daraufhin zusammengesetzt. Gleichzeitig werden die Anschlüsse 183b, 184b der Dioden 183, 184 jeweils zwischen den Anschlüssen 186a der Hilfsanschlußplatte 186 und den Verbindungsanschlüssen 172b, 173b, 174b, 175g eingeführt. Es wird angemerkt, daß, da der Läufer 3 zu diesem Zeitpunkt noch nicht eingeführt worden ist, veranlaßt wird, daß die Schraube 176 von der rechten Seite in Fig. 4 durch jeden Verbindungsanschluß geleitet wird, so daß sie mit den Innengewinden der Anschlüsse 186a in schraubendem Eingriff ist, um den Anker 5 in axialer Richtung festzuklemmen, so daß die Anschlüsse 183b, 184b der Dioden 183, 184 jeweils elektrisch mit den Verbindungsanschlüssen 172b, 173b, 174b, 175g verbunden sind. Auf diese Weise wird die wie in Fig. 4 gezeigte Baueinheit vollendet.
In dem ebenbeschriebenen Generator ist jeder Zuleitungsdraht 53as, 53bs, 53cs, 53ae, 53be, 53ce, 54as, 54bs, 54cs, 54ae, 54be, 54ce der Spule jeder Phase der Dreiphasenwicklung des Ankers 5 fast parallel zur axialen Richtung des Ankers 5 herausgeführt. Ferner sind die Spulen der beiden Phasen über die Steckanschlüsse 172 bis 175 der Leiterplatte 17 jeweils parallelgeschaltet, wodurch die Dreiphasenwicklungen gebildet werden, die die Erfindung aufweist, wobei diese Dreiphasenwicklungen eine Dreiphasensternverbindung bilden. Außerdem sind die Phasenspannung und der Neutralpunkt über die Verbindungsanschlüsse 172b, 173b, 174b, 175g nach außen geführt.
Da der Generator wie oben beschrieben konstruiert ist, kann jeder Zuleitungsdraht fast parallel zur axialen Richtung des Ankers 5 aus den entsprechenden Wicklungsschlitzen 51a herausgeführt und mit jedem Zuleitungsdraht-Verbindungsteil der Leiterplatte 17 verbunden werden. Dementsprechend wird die Biegearbeit zum Verbinden der Dreiphasenzuleitungsdrähte 55 und der Übergangsleitungen 57 mit dem Gleichrichter 18 und das Anordnen der Führungen 10 weggelassen, wodurch mehrere Nachteile des herkömmlichen Generators überwunden werden. Ferner gibt es keine Notwendigkeit zum Verdrillen der Zuleitungsdrähte zum Ausbilden der Verbindung an den Neutralpunkten 53n, 54n, während außerdem keine komplizierte Verdrahtung zum Verbinden mit den Neutralpunkt- Übergangsleitungen 53nn, 54nn oder mit dem Gleichrichter 18 erforderlich ist. Im Ergebnis wird das Anordnen der Verbindungen vereinfacht und die Verbindung leicht ohne Anwenden einer äußeren Biegekraft erreicht; somit wird die Zuverlässigkeit der Verbindung verbessert.
Es wird angemerkt, daß es in bezug auf die Komplexität des Herstellungsprozesses zwischen einem wie in den Fig. 21 und 24 gezeigten Generator, der die Neutralpunktausgabe benötigt, und einem wie in den Fig. 27 und 28 gezeigten Generator, der keine Neutralpunktausgabe benötigt, keinen Unterschied gibt. Mit anderen Worten, in dem Generator gemäß dieser Ausführung der Erfindung kann irgendeine Diode weggelassen werden, während keine Notwendigkeit zum Integrieren der Schraube 176 in den Verbindungsanschluß 175g, der als ausgebendes Verbindungsteil auf der Neutralpunktseite dient, gibt; d. h., lediglich eine Übergangsverbindungsvorrichtung ist für mehrere Anordnungen ausreichend. Im Ergebnis kann die Übergangsverbindungsvorrichtung vereinheitlicht werden und können die Herstellungsschritte vereinfacht werden.
Da die Zuleitungsdrähte der Ankerwicklung und jedes Zuleitungsdraht-Verbindungsteil der Schalterplatte verbunden werden, bevor sie mit dem Gleichrichter verbunden und angeschlossen werden, wird außerdem die Montage vereinfacht. Da außerdem jeder Zuleitungsdraht elektrisch durch Schweißen verbunden wird und über die Schraube 176 durch die Hilfsanschlußplatte 186 an den Anschlüssen 183b, 184b der Dioden 183, 184 festgeklemmt wird, gibt es keine Notwendigkeit zu löten, was zu leichter Montagearbeit und zu hoher Zuverlässigkeit führt.
Da die Leiterplatte 17 das einteilig mit den plattenförmigen Steckanschlüssen 172 bis 175 ausgebildete plattenförmige Substrat 171 besitzt, kann die Dicke der Leiterplatte 17 (d. h. können die Abmessungen des Ankers 5 in seiner axialen Richtung) klein sein, wobei die Länge des Generators in seiner axialen Richtung nicht verlängert ist. Da ferner die Steckanschlüsse 172 bis 175 teilweise freiliegen und die Wärmeabstrahlung verbessert wird, wird somit der Temperaturanstieg begrenzt. Da außerdem die Zuleitungsdraht- Verbindungsteile von der Leiterplatte zu der dem Anker gegenüberliegenden Seite vorstehen, können außerdem die Klemm- und Schweißschritte in bezug auf die Zuleitungsdrähte leicht ausgeführt werden.
Da die Übergänge mit einer komplizierten Struktur zwischen den Zuleitungsdraht-Verbindungsteilen der Leiterplatte 17 und den Zuleitungsdrähten zu der dem Anker gegenüberliegenden Seite vorstehen und da die zum Lüfter weisende Seite eben ist und die Schraube 176 nicht vorsteht, ist die zu den Blättern des Lüfters zeigende Seite eben. Somit werden die Lüftungseffizienz und die Kühlleistung verbessert, während das Rauschen verringert wird.
Eine weitere Ausführung des in ein Fahrzeug eingebauten Wechselstromgenerators oder des Generators wird wie folgt betrachtet.
In Fällen, in denen der Anker 5 lediglich die erste Dreiphasenwicklung 53 besitzt (d. h., falls die Dreiphasenwicklung, die die Erfindung aufweist, aus einer Spule jeder Phase ausgebildet ist und es insgesamt sechs Zuleitungsdrähte der Spule jeder Phase gibt), sind die Zuleitungsdraht-Verbindungsteile 175d, 175e, 175f leer, wobei mit jedem der anderen Zuleitungsdraht-Verbindungsteile 172a, 173a, 174a jeweils nur ein Zuleitungsdraht verbunden ist. Auch in diesem Fall wird auf die gleiche Weise wie im vorstehenden Beispiel ein vollständiger Generator ausgebildet.
Selbstverständlich wird es auch bevorzugt, daß die Öffnungsbreite der Zuleitungsdraht-Verbindungsteile 172a, 173a, 174a auf die gleiche Weise wie das Zuleitungsdraht- Verbindungsteil 175a usw. mit der gleichen Öffnungsbreite wie der nur eines Zuleitungsdrahts, aber mit größerer Tiefe, ausgebildet wird und zwei zusammenzuklemmende Zuleitungsdrähte übereinandergelegt werden, so daß für einen Zuleitungsdraht oder für zwei Zuleitungsdrähte die gleiche Öffnung verfügbar ist.
Selbst wenn sich die Anzahl der Zuleitungsdrähte ändert, kann unter Verwendung dieser Konstruktion immer noch eine einzige Leiterplatte verwendet werden. Wenn sie auf die gleiche Weise wie die in Fig. 1 gezeigte Ausführung konstruiert ist, gibt es zwischen einem (wie in den Fig. 21 und 24 gezeigten) Generator, der die Neutralpunktausgabe erfordert, und einem (wie in den Fig. 27 und 28 gezeigten) Generator, der die Neutralpunktausgabe nicht erfordert, keinen Unterschied in bezug auf die Komplexität des Herstellungsprozesses. Mit anderen Worten, in dem Generator gemäß der Erfindung kann irgendeine Diode weggelassen werden, wobei es keine Notwendigkeit gibt, die Schraube 176 in den Verbindungsanschluß 175g, der als ausgebendes Verbindungsteil auf der Neutralpunktseite dient, zu integrieren.
Außerdem wird es bevorzugt, eine weitere Leiterplatte zu verwenden, in der die Öffnung der Zuleitungsdraht- Verbindungsteile 172a, 173a, 174a so ausgebildet ist, daß sie auf die gleiche Weise wie das Zuleitungsdraht-Verbindungsteil 175e usw. in der Weise ausgebildet ist, daß sie die gleiche Breite wie die für nur einen Zuleitungsdraht besitzt.
Die Fig. 8 bis 13 zeigen gemeinsam eine weitere Ausführung des in ein Fahrzeug eingebauten Wechselstromgenerators oder des Generators der vorliegenden Erfindung. Obgleich die Anordnung des hinteren Trägers und des Gleichrichters in dieser Ausführung anders ist, ist die Leiterplatte die gleiche wie die der in Fig. 1 gezeigten vorstehenden Ausführung. Fig. 8 ist eine Teilschnittansicht eines wesentlichen Teils des Generators, Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht des Gleichrichters, Fig. 10 ist eine Draufsicht, die das Kühlplattenteil des Gleichrichters zeigt, und Fig. 11 ist eine Schnittansicht des Kühlplattenteils längs der Linie A-A in Fig. 10. Fig. 12 ist eine Draufsicht der Hilfsanschlußplatte des Gleichrichters, und Fig. 13 ist eine Schnittansicht der Hilfsanschlußplatte längs der Linie B-B in Fig. 12. Der Stromlaufplan des Generators ist der gleiche, wie er in Fig. 7 gezeigt ist.
In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 12 einen hinteren Träger, bei dem die Stellung und die Form der Belüftungslöcher anders als in dem in Fig. 20 gezeigten herkömmlichen ist. Der hintere Träger 12 besitzt die Form eines Hohlzylinders mit einer Bodenwand 12a (auf der linken Seite in der Zeichnung), wobei durch die Bodenwand 12a in axialer Richtung die Belüftungslöcher 12b vorgesehen sind und wobei radial durch den Außenumfang ein Belüftungsloch 12c vorgesehen ist.
Nachfolgend wird mit Bezug auf die Fig. 8 bis 13 die Anordnung des Gleichrichters 28 erläutert. Das Bezugszeichen 281 bezeichnet eine auf der Seite der positiven Elektrode zu einem fast kreisbogenförmigen Band ausgebildete Kühlplatte, deren eine Seite als ebene Befestigungsfläche 281a verwendet wird, während auf der anderen Seite um die Läuferwelle 3 Wärmeabstrahlrippen 281b vorgesehen sind, die in Fig. 8 nach links (in Fig. 9 nach unten) vorstehen.
Wie in den Fig. 9 und 10 gezeigt ist, liegen jeweils an drei Stellen, zwei Endteilen und einem Mittelteil, in Kreisbogenrichtung (Umfangsrichtung) der Kühlplatte 281 die darüberliegenden Teile 281c, die in Außendurchmesserrichtung vorstehen, so daß sie in axialer Richtung (des hinteren Trägers 12) über einer später beschriebenen Kühlplatte 282 liegen, wobei diese darüberliegenden Teile mit den Befesti gungslöchern 281d versehen sind.
Eines der drei Befestigungslöcher 281d ermöglicht (wie in Fig. 10 zu sehen ist), den hinteren Träger 12 (von links in Fig. 8) hindurchzuleiten und als einen mit einer (nicht gezeigten) Batterie verbundenen B-Anschluß zu verwenden. Obgleich dies nicht gezeigt ist, wird in dieser Ausführung das im Mittelteil befindliche Befestigungsloch mit dem B- Anschluß verwendet. Die mit den erwähnten Abstrahlrippen 281b, dem darüberliegenden Teil 281c usw. versehene Kühlplatte 281 ist durch Druckguß starr aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet.
Ferner ist die Befestigungsfläche 281a radial mit vier Diodenbefestigungslöchern 281e versehen, die jeweils ein ausgespartes Rechteck bilden, an dem auf der Seite der positiven Elektrode die später beschriebene Diode 283 angelötet ist.
Das Bezugszeichen 282 ist eine Kühlplatte der Seite der negativen Elektrode, die zu einem fast kreisbogenförmigen Band ausgebildet ist, dessen Krümmungsradius größer als der der Kühlplatte 281 ist, und deren eine Seite als ebene Befestigungsfläche 282a verwendet wird, während auf der anderen Seite (wie in Fig. 9 zu sehen ist) um die Läuferwelle 3 die Wärmeabstrahlrippen 282b nach unten vorstehen. Wie in Fig. 10 gezeigt ist, ist die Kühlplatte 282 in dem Teil, der in axialer Richtung der Läuferwelle 3 über den darüberliegenden Teilen 281c der Kühlplatte 281 liegt, mit den Befestigungslöchern 282d versehen. Die Befestigungsfläche 282a ist radial mit vier Diodenbefestigungslöchern 282e versehen, die jeweils ein ausgespartes Rechteck bilden, an dem die später beschriebene Diode 284 auf der Seite der negativen Elektrode angelötet ist.
Die mit den erwähnten Abstrahlrippen 282b, mit den Diodenbefestigungslöchern 282e usw. versehene Kühlplatte 282 ist durch Druckguß starr aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet. Die Rippenelemente der Wärmeabstrahlrippen 281b und der Wärmeabstrahlrippen 282b besitzen den gleichen Steigungswinkel. Wie später beschrieben wird, soll diese Anordnung die Stellung der Rippenelemente beider Wärmeabstrahlrippen einstellen, um den Strom der durch den Lüfter 34b gesendeten Kühlluft zu verbessern.
Ferner sind die Diodenbefestigungslöcher 281e, 282e angesichts der Stellung der Dioden 283, 284 ausgespart, wobei sie (wie später beschrieben) ein Ausfließen des Lötmittels verhindern.
Wie in Fig. 8 gezeigt ist, ist die Kühlplatte 282 auf der Seite der negativen Elektrode in dem hinteren Träger 12 mit einem vorgegebenen Zwischenraum radial an der Außenseite der Kühlplatte 281 auf der Seite der positiven Elektrode untergebracht, so daß die Kühlplatte 282 radial über der Kühlplatte 281 liegt, wobei sich die Befestigungsflächen 281a, 282a in der gleichen Ebene senkrecht zur Läuferwelle 3 befinden. Die Rippenelemente der Wärmeabstrahlrippen 281b, 282b liegen radial übereinander, so daß die Kühlluft effektiv durch die Rippenelemente und zwischen den Rippenelementen fließen kann.
Die Bezugszeichen 283, 284 bezeichnen Dioden auf der Seite der positiven Elektrode bzw. auf der Seite der negativen Elektrode. Diese Dioden sind fast die gleichen wie die in Fig. 4 gezeigten Dioden 83, 84, wobei sie sich aber dadurch unterscheiden, daß die auf der Anodenseite oder auf der Katodenseite herausgeführten Zuleitungen 283a, 284a (wie in Fig. 11 gezeigt ist) L-förmig gebogen sind, wobei sich ihre Endabschnitte (wie in Fig. 10 gezeigt ist) mit einem vorgegebenen radialen Abstand gegenüberliegen. In der Diode 283 auf der Seite der positiven Elektrode ist die Elektrodenoberfläche auf ihrer Katodenseite an dem Diodenbefestigungsloch 281e der Kühlplatte 281 angelötet, um einen Zustand mit ausreichendem elektrischem und thermischem Kontakt sicherzustellen. Auf gleiche Weise ist an der Diode 284 auf der Seite der negativen Elektrode die Elektrodenoberfläche auf ihrer Anodenseite an dem Diodenbefestigungsloch 282e der Kühlplatte 282 angelötet.
In der Kühlplatte 281 auf der Seite der positiven Elektrode und in der Kühlplatte 282 auf der Seite der negativen Elektrode liegen die Befestigungslöcher 281d, 282d (wie in Fig. 9 zu sehen ist) auf isolierende Weise über einem Hohlzylinder-Gußisolator 285 mit einem Flansch im Mittelteil übereinander.
Die Hilfsanschlußplatte 286 ist mit vier Anschlüssen 286a, den Hilfsanschlüssen 286d, 286e einer wie in Fig. 12 gezeigt entsprechend den Lagen der Zuleitungen 283a, 284a der Dioden 283, 284 (wie in Fig. 10 gezeigt) radial liegenden Kupferplatte und einer kreisbogenförmigen isolierenden Stützplatte 286b aus einem einteilig damit ausgebildeten Isoliermaterial versehen. Die Hilfsanschlußplatte 286 wird auf die gleiche Weise wie die in Fig. 5 gezeigte Hilfsanschlußplatte 186 durch die Schritte des Ausbildens des Substrats 286b durch einteiliges Kunststoffspritzen mit einer zu einer vorgegebenen Form gestanzten Kupferblechplatte, Schneiden und Entfernen unnötiger Teile und Trennen des verbleibenden Teils zu den Anschlüssen 286a und zu den Hilfsanschlüssen 286d, 286e vorbereitet. Außerdem sind die Anschlüsse 286a jeweils in den Teilen, auf die ein Entgraten angewendet wurde, mit Innenwinden versehen. Wie in Fig. 13 gezeigt ist, ist ferner durch Biegen von dem Anschluß 286a eine mit den Zuleitungen 283a, 284a verbundene Zunge 286c ausgebildet, um eine L-Form zu bilden.
Der Hilfsanschluß 286d ist aus einem Leiter einteilig mit dem Anschluß 286a für die a-Phase (auf der rechten Seite in Fig. 12 und auf der linken Ende in Fig. 9) ausgebildet und liefert an den Spannungsregler 6 ein Spannungssignal zum Steuern einer Spannung des Generators. Der Hilfsanschluß 286e ist (wie in Fig. 10 zu sehen ist) elektrisch mit dem Umfang des Befestigungslochs 281d des darüberliegenden Teils 281c auf der rechten Seite der Kühlplatte 281 verbunden und liefert (wie in dem Stromlaufplan aus Fig. 7 zu sehen ist), wenn die Hilfsanschlußplatte 286 (wie in Fig. 9 gezeigt ist) über den Kühlplatten 281, 282 liegt, eine Ausgabe des Verstärkers 28.
Mit Bezug auf Fig. 9 wird nun im folgenden der Montageprozeß des Gleichrichters 28 beschrieben. Vorbereitend werden an jeder der Kühlplatten 281, 282 jeweils die vier Dioden 283, 284 angelötet. Daraufhin wird die Kühlplatte 281 auf der Seite der positiven Elektrode auf die Innendurchmesserseite der Kühlplatte 282 auf der Seite der negativen Elektrode gesetzt. Gleichzeitig werden die Rippenelemente der zwei Wärmeabstrahlrippen 281b, 282b in radialer Richtung des hinteren Trägers 12 überlappt, so daß sie von der Seite gesehen eine Gerade bilden. Dies soll bewirken, daß die Kühlluft problemlos in radialer Richtung durch die Rippenelemente und zwischen den Rippenelementen strömt. Nachfolgend wird die Hilfsanschlußplatte 286 in der Weise darübergelegt, daß ihre Zunge 286c in einen zwischen den entgegengesetzten Zuleitungen 283a, 284a der Dioden 283, 284 gebildeten Zwischenraum eingeführt wird, wobei sie durch Einführen einer (nicht gezeigten) Schraube in das Befestigungsloch 281d an dem hinteren Träger 12 befestigt wird. Daraufhin werden die Zunge 286c und die Zuleitungen 283a, 284a der Dioden durch eine Schweißelektrode aus der radialen Richtung zusammengehalten und punktgeschweißt.
Daraufhin werden der Anker 5, die Leiterplatte 17, der Gleichrichter 28, die wie oben beschrieben bereits teilweise zusammengesetzt sind, auf folgende Weise zu dem in Fig. 8 gezeigten Zustand vollständig zusammengesetzt. Zunächst werden der Gleichrichter 28, der Spannungsregler 6 usw. in den hinteren Träger 12 integriert. Die Stellung der Anschlüsse 286a der Hilfsanschlußplatte 286 des Gleichrichters 28 wird in der Weise eingestellt, daß sie der (wie in Fig. 3 gezeigten) Stellung der Verbindungsanschlüsse 172b, 173b, 174b, 175g der auf dem Anker 5 angebrachten Leiterplatte 17 entsprechen, und die Anschlüsse 286a darein eingebaut. Daraufhin wird die Schraube 176 aus dem Innern des Ankers 5 (in den der Läufer 3 noch nicht eingesetzt worden ist) durch jeden Verbindungsanschluß der Leiterplatte 17 geleitet und mit einem an jedem Anschluß 286a der Hilfsanschlußplatte 286 liegende Innengewinde in schraubenden Eingriff gebracht und in axialer Richtung des Ankers 5 festgeklemmt und dadurch elektrisch verbunden.
Die verbleibende Anordnung ist die gleiche wie die in Fig. 4 gezeigte vorstehende Ausführung, so daß angesichts der Übereinkunft, gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen zu bezeichnen, eine weitere Beschreibung weggelassen ist.
In dieser Ausführung sind der Anker 5 und die Leiterplatte 17 die gleichen, wie sie in Fig. 1 gezeigt sind, wobei aber angemerkt wird, daß sie mit dem verbesserten Gleichrichter 28 verbunden sind. Genauer ist in dem Gleichrichter 28 jedes Rippenelement der zwei Wärmeabstrahlrippen 281b, 282b in radialer Richtung des hinteren Trägers 12 überlappt, so daß es wie oben beschrieben von der Seite gesehen eine Gerade bildet. Ferner sind die ebenen Befestigungsflächen 281a, 282a jeder Kühlplatte senkrecht zur Welle 31 des Läufers 3 auf der gleichen Ebene angeordnet, wobei jede Diode 283, 284 an einer jeweiligen der Befestigungsflächen 281a, 282a angebracht ist. Im Ergebnis strömt die Kühlluft problemlos in radialer Richtung durch die Rippenelemente und zwischen den Rippenelementen der Wärmabstrahlrippen 281b, 282b, wobei der Kühlluftstrom durch die Dioden 283, 284 nicht gehemmt wird; dies führt zu einer Verbesserung in bezug auf die gesamte Kühleffizienz und zu einer Verringerung in bezug auf das ansonsten durch die Kühlrippen verursachte Rauschen.
Ferner ist im Ergebnis der Verwendung der Leiterplatte 17 und der Hilfsanschlußplatte 286 die Länge des Generators in seiner axialen Richtung nicht verlängert. Obgleich es in dem in Fig. 4 gezeigten Generator erforderlich ist, nach dem Einsetzen der Diodenanschlüsse 183b, 184b zwischen die Leiterplatte 17 und die Hilfsanschlußplatte 186 die Klemmung auszuführen, kann in dem Generator gemäß dieser Ausführung ferner die Verbindung zwischen der Hilfsanschlußplatte 286 des Gleichrichters 28 und der Leiterplatte 17 nur durch Klemmen mit der Schraube 176 in axialer Richtung des Ankers erreicht werden, was zu einer leichten Verbindungsarbeit führt. Somit ist der durch die Verwendung der Leiterplatte erreichte Vorteil um so wesentlicher.
Die Fig. 14 und 15 zeigen eine weitere Ausführung des in ein Fahrzeug eingebauten Wechselstromgenerators oder des Generators der vorliegenden Erfindung. Fig. 14 ist eine Vorderansicht der Leiterplatte, von der Ankerseite aus gesehen, während Fig. 15 ihre von der Gegenseite des Ankers aus gesehene Rückansicht ist. Die Leiterplatte 27 besitzt ein Substrat 271, das als Stützelement dient, wobei die Konfiguration des Substrats 271 von dem in Fig. 1 gezeigten Substrat 171 verschieden ist. Das Substrat 271, das aus einem zu gießenden Isoliermaterial hergestellt ist, ist durch Kunststoffspritzen einteilig mit den Steckanschlüssen 172 bis 175 ausgebildet. Das Substrat 271 ist fast kreisring- und plattenförmig, wobei an den Umfangsrandabschnitten, im Mittelteil usw. des Kreisbogens an dessen Rückseite (an der Gegenseite des Ankers) (wie in Fig. 15 zu sehen ist) geeignet Verstärkungsrippen angeordnet sind. Außerdem liegen die Steckanschlüsse 172 bis 175 auf der Rückseite des Substrats 271 frei.
Am Außenumfang des Substrats sind entsprechend den Zuleitungsdraht-Verbindungsteilen 172a, 173a, 174a, 175a bis 175f der Steckanschlüsse die (in Fig. 14 gezeigten) Ausschnitteile 271a bis 271j mit fast quadratischer Form vorgesehen. Dadurch, daß diese Ausschnitteile mit den Zuleitungsdraht-Verbindungsteilen vorgesehen sind, ist es nun möglich, die Leiterplatte 27 aus radialer Richtung an dem Anker 5 anzubringen, ohne die Zuleitungsdrähte durch die Leiterplatte 27 zu führen. Da es keine Notwendigkeit gibt, die Zuleitungsdrähte der Dreiphasenwicklungen 53, 54 des Ankers durch das Substrat 271 zu führen, kann die Montage dementsprechend effizient ausgeführt werden.
Die verbleibende Anordnung ist die gleiche, wie sie in Fig. 8 gezeigt ist.
Die Fig. 16 und 17 zeigen eine nochmals weitere Ausführung des in ein Fahrzeug eingebauten Wechselstromgenerators oder des Generators gemäß der vorliegenden Erfindung, in der die Anordnung des Gleichrichters und der Leiterplatte von den vorstehenden Ausführungen verschieden ist. Fig. 16 ist eine Teilschnittansicht, die ein wesentliches Teil des Generators zeigt, während Fig. 17 eine Schnittansicht ist, die einen Schnitt der Leiterplatte zeigt. In der Zeichnung besitzt die Leiterplatte 37 ein Substrat 371, das als Stützelement dient, wobei die Form dieses Substrats 371 von der des in Fig. 1 gezeigten Substrats 171 verschieden ist.
Das Substrat 371 der Leiterplatte 37 besitzt ein geneigtes Teil 378, das mit einem vorgegebenen Winkel (z. B. mit einem Winkel von 30 Grad) um das Auslaßteil der Kühlluft (d. h. in Fig. 17 nach unten zum Anker 5) geneigt ist. Wie in Fig. 16 gezeigt ist, verläuft das geneigte Teil 378 in der Weise, daß es an den Innenumfang des hinteren Trägers 22 angrenzt und zu einer Kreisbogenform geformt ist, wodurch ein Schwund der Kühlluft aus dem Zwischenraum zwischen den zwei Teilen minimiert wird. Die verbleibende Anordnung der Leiterplatte ist die gleiche wie die der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Leiterplatte 17.
Das Bezugszeichen 22 aus Fig. 16 bezeichnet einen hinteren Träger 22 mit einem Mittelteil, das (in der Zeichnung auf der linken Seite) mit einer Aussparung 22a versehen ist. Am Außenumfang der Aussparung 22a, d. h. an der linken Seite des Direktbefestigungsteils 22b, an dem eine (später beschriebene) Kühlplatte 382 auf der Seite der negativen Elektrode direkt angebracht ist, sind mehrere Wärmeabstrahlrippen 22c radial und einteilig unter dem gleichen Steigungswinkel wie die Wärmeabstrahlrippen 281b der Kühlplatte 281 auf der Seite der positiven Elektrode ausgebildet. Außerdem ist ein Abschnitt der Rippen 22c, wie durch die punktierte Linie S gezeigt ist, gemäß dem Umriß der Rippen 22c im unteren linken Teil aus Fig. 16 konisch. Der hintere Träger 22 ist durch Druckguß aus einer Aluminiumlegierung hergestellt.
Auf dem linken Abschnitt der Aussparung 22a in Fig. 16 sind sechs Paar schlitzförmiger Belüftungslöcher 22d, d. h. insgesamt zwölf Belüftungslöcher, von der linken Seite in Fig. 16 aus gesehen mit einem bestimmten Abstand zwischen den gepaarten Belüftungslöchern in radialer Richtung ausgebildet und axial durch die Aussparung 22a geleitet. Die durch den hinteren Träger 22 geleiteten Belüftungslöcher 22e sind entsprechend den Stellen der Belüftungslöcher 22d radial von der Läuferwelle 3 aus ausgebildet. Ferner ist am äußersten Umfang 22f des hinteren Trägers 22, den Zuleitungsdrähten der Dreiphasenwicklungen 53, 54, der Diode 284 und dem Anker 5 gegenüberliegend, ein Belüftungsloch 22g ausgebildet, und ist an dem Teil, das dem Spulenende 52a entspricht, ein Belüftungsloch 22h ausgebildet.
Im folgenden wird die Anordnung des Gleichrichters 38 beschrieben. Die Kühlplatte 281 auf der Seite der positiven Elektrode ist die gleiche, wie sie in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist. Die Kühlplatte 382 auf der Seite der negativen Elektrode ist zu einem fast kreisbogenförmigen Band ausgebildet, dessen Krümmungsradius größer als der der Kühlplatte 281 ist, wobei eine Seite von ihr als ebene Befestigungsfläche 382a verwendet wird, während die andere Seite als ebenes Direktbefestigungsteil 382b verwendet wird. Die Kühlplatte 382 auf der Seite der negativen Elektrode ist durch Druckguß aus einer Aluminiumlegierung hergestellt. Die verbleibende Anordnung ist die gleiche wie die der in Fig. 10 gezeigten Abstrahlrippen 281, wobei an der Befestigungsoberfläche 382a die vier Dioden 284 angelötet sind.
Außerhalb der Kühlplatte 281 auf der Seite der positiven Elektrode liegen in einem bestimmten Abstand in radialer Richtung die Kühlplatte 382 auf der Seite der negativen Elektrode, so daß sie radial auf der Kühlplatte 281 liegt, und die Befestigungsflächen 281a, 382a, so daß sie senkrecht zur Läuferwelle 3 in der gleichen Ebene positioniert sind.
Die Kühlplatte 281 auf der Seite der positiven Elektrode ist in der Aussparung 22a des hinteren Trägers 22 untergebracht, während die Kühlplatte 382 auf der Seite der negativen Elektrode mit einer Siliciumverbindung mit hoher Wärmeleitfähigkeit gefüllt und direkt daran angebracht ist, was eine ausreichende Kontaktfläche sichert, so daß das Direktbefestigungsteil 382b eine Wärme zufriedenstellend an das Direktbefestigungsteil 22b des hinteren Trägers 22 übertragen kann. Ferner sind die jeweils radial ausgebildeten Wärmeabstrahlrippen 281b und die Rippen 22c so angeordnet, daß ihre Rippenelemente in radialer Richtung übereinanderliegen.
Die verbleibende Anordnung ist die gleiche, wie sie in Fig. 8 gezeigt ist.
Da in dem Generator mit dieser Konstruktion an dem radialen Außenteil des Substrats 371 der Leiterplatte 37 das geneigte Teil 378 vorgesehen ist, so daß es an den hinteren Träger 22 angrenzt, kann die durch die Belüftungslöcher 22d, 22e, 22g des hinteren Trägers durch den Lüfter 34b angesaugte Kühlluft die Wärmeabstrahlrippen 22c, 281b effektiv kühlen. Die Kühlluft geht durch und um die Dioden 284, 283 und wird, nachdem sie durch das Mittelteil geströmt ist, durch das Ausblasloch 22h ausströmen gelassen. Mit anderen Worten, im Ergebnis dessen, daß das geneigte Teil 378 der Leiterplatte 37 vorgesehen ist, wird verhindert, daß ein umlaufender Luftstrom, der wie in der Zeichnung durch den Pfeil W2 der punktierten Linie gezeigt ist, durch das Ausblasloch 22h austritt und durch das Belüftungsloch 22g wieder hereinkommt; statt dessen wird ein effektiver Kühlluftstrom W1 erreicht.
Fig. 18 zeigt eine nochmals weitere Ausführung des in ein Fahrzeug eingebauten Wechselstromgenerators oder des Generators der vorliegenden Erfindung, wobei dies eine Teilschnittansicht ist, die ein wesentliches Teil des Generators zeigt. Das Bezugszeichen 158 bezeichnet eine Biegung, d. h. ein durch Biegen eines Teils eines Zuleitungsdrahts zu einer Halbkreisform geformtes teilweise gebogenes Teil. In jedem Zuleitungsdraht in der Spule jeder Phase der Ankerwicklung 52 ist jede Biegung 158 zwischen dem Anker 5 und dem Zuleitungsdraht-Verbindungsteil der Leiterplatte 17 ausgebildet. Fig. 18 zeigt eine Biegung 158 in dem mit dem Zuleitungsdraht-Verbindungsteil 172a verbundenen Dreiphasenschaltungs-Zuleitungsdraht 55 (53as, 54ae).
Außerdem sind die Biegungen 158a bis 158e mit verschiedenen anderen Formen, wie sie in den schematischen Ansichten der Fig. 19(a) bis (e) gezeigt sind, oder eine Biegung mit irgendeiner anderen Form ebenfalls verfügbar, ohne von den Aufgaben der Erfindung abzuweichen.
Im Ergebnis dessen, daß an den Zuleitungsdrähten der Spule jeder Phase des Ankers 5 wie oben beschrieben die Biegung 158 vorgesehen ist, fängt die Biegung 158 Abmessungsfehler der Zuleitungsdrähte auf und verhindert dadurch die Anwendung einer großen Belastung auf die Wicklungen während der Montage. Die Belastung durch Schwingung, Wärmeausdehnung usw. wird verringert. Dementsprechend wird die Zuverlässigkeit der Anordnung verbessert.
Es wird angemerkt, daß die Zuleitungsdrähte der Ständerwicklung, die fast parallel zur axialen Richtung des in der Erfindung als Ständerkern dienenden Ankerkerns 51 geführt sind, die mit einem leichten Biegungsteil wie dem obenbeschriebenen versehenen Zuleitungsdrähte enthalten, wobei die Zuleitungsdrähte vorzugsweise mit einem solchen leichten Biegungsteil versehen sind, ohne von den Aufgaben der Erfindung abzuweichen.
Obgleich die Verbindung zwischen den Zuleitungsdrähten (beispielsweise 53as, 54ae) und den Zuleitungsdraht- Verbindungsteilen (beispielsweise 172a) in jeder der vorstehenden Ausführungen nach dem Festklemmen durch Schweißen hergestellt wird, wird die Verbindung vorzugsweise außerdem durch irgendeine andere metallurgische Verbindung, Einpressen oder Löten wie etwa Schmelzen oder Hartlöten hergestellt.
Jede der vorstehenden Ausführungen entspricht der in Fig. 21 gezeigten Schaltung, in der die Dioden 283, 284 ebenfalls auf der Neutralpunktseite liegen. Da es in dem Generator, dessen Schaltung in Fig. 27 gezeigt ist, aber keine Notwendigkeit zur Ausgabe von den Neutralpunkten gibt, können in ihm die Schraube 176 des Verbindungsanschlusses 175g, die als ausgebendes Verbindungsteil auf der Neutralpunktseite dient, und eine ihr entsprechende Diode weggelassen werden.
Obgleich die Neigung des geneigten Teils in der in Fig. 17 gezeigten Ausführung 30 Grad beträgt, wird die Neigung ferner vorzugsweise auf irgendeinen anderen Winkel, der der Form des Träger- oder Spulen-Endes entspricht, z. B. im Bereich von 10 bis 30 Grad, eingestellt.
Natürlich werden die vorstehenden Ausführungen vorzugsweise geeignet miteinander kombiniert.
Der Generator ist nicht auf einen solchen mit der Dreiphasen- Sternschaltung beschränkt, sondern es wird auch ein Generator mit einer Dreieckschaltung oder mit einer einzigen Phase vorgeschlagen. Der gleiche Vorteil wird im Fall eines asynchronen Generators gezeigt. Vorzugsweise ist die Wicklung außerdem durch Parallelschalten von nicht mehr als drei Spulen angeordnet.
Abänderungen sind im Umfang der beigefügten Ansprüche möglich.

Claims

1. In ein Fahrzeug eingebauter Wechselstromgenerator, mit:

einem Ständer (5),

einem Läufer (3),

einer Übergangsverbindungsvorrichtung (17)1 und

einem Gleichrichter (18)

wobei der Ständer umfaßt:

einen Ständerkern (51) mit einer Innenumfangswand, die einen zylindrischen Hohlkörper bildet, und einer Ständerwicklung (52) mit Zuleitungsdrähten (53, 54);

wobei die Ständerwicklung (52) um den Ständerkern (51) gewickelt ist, wobei die Zuleitungsdrähte (53, 54) in axialer Richtung des Ständerkerns (51) aus dem Ständerkern (51) herausgeführt sind und wobei die Zuleitungsdrähte (53, 54) im wesentlichen parallel sind;

wobei die Übergangsverbindungsvorrichtung (17) umfaßt:

ein Stützelement (171) aus einem Isoliermaterial, übergangsleitungselemente (172-175), die an dem Stützelement (171) fest abgestützt sind, enthaltend

ausgebende Verbindungsteile (172b-174b; 175g), Zuleitungsdraht-Verbindungsteile (172a-174a, 175d-175f), und

Verbindungsleiterteile (172c-174c) zum Verbinden der Zuleitungsdraht-Verbindungsteile mit den ausgebenden Verbindungsteilen;

wobei der Läufer (3) durch einen Träger (1, 2; 4a, 4b) in dem zylindrischen Hohlkörper drehbar abgestützt ist

wobei die Übergangsverbindungsvorrichtung (17) in axialer Richtung des Ständers (5) liegt;

wobei die Zuleitungsdrähte (53, 54) mit den Zuleitungsdraht-Verbindungsteilen (172a-175a) verbunden sind, um die Ständerwicklung zu einem vorgegebenen Verbindungszustand zu formen, so daß von den ausgebenden Verbindungsteilen (172b-174b, 175g) eine Wechselstromausgabe ausgegeben wird

wobei eine Wechselstromseite des Gleichrichters (18) mit den ausgebenden Verbindungsteilen (172b-175b) verbunden ist und wobei die Wechselstromausgabe der Wicklung durch den Gleichrichter (18) in eine Gleichstromausgabe gleichgerichtet wird; und

wobei die Übergangsverbindungsvorrichtung (17) 4 Ausgabeverbindungsteile (172b-174b; 175g) und 9 Zuleitungsdraht-Verbindungsteile (172a-174a, 175b-175f) umfaßt, wobei drei Ausgabeverbindungsteile (172b, 173b, 174b) lediglich mit einem einzelnen jeweiligen Zuleitungsdraht- Verbindungsteil (172a, 173a, 174a) mit einer Konfiguration, die die Verbindung zweier Zuleitungsdrähte ermöglicht, verbunden sind.

2. In ein Fahrzeug eingebauter Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, bei dem:

der Ständer (3) Dreiphasenwicklungen (53ae, 53be, 53ce; 54ae, 54be, 54ce) besitzt;

eine erste Teilmenge der Übergangsleitungszahlen (172-175) sich an einer Neutralpunktseite der Dreiphasenwicklungen befinden;

die ausgebenden Verbindungsteile (172b-174b; 175g) einen Neutralpunkt der Ständerwicklung über die Übergangsleitungselemente der ersten Teilmenge nach außen führen;

eine zweite Teilmenge der Übergangsleitungselemente (172-175) sich auf einer Phasenspannungsseite der Dreiphasenwicklungen befinden;

die ausgebenden Verbindungsteile (172b-174b; 175g) eine Phasenspannung über die zweite Teilmenge der Übergangsleitungselemente nach außen führen;

jeder der Zuleitungsdrähte auf der Neutralpunktseite mit jeweiligen der Zuleitungsdraht-Verbindungsteile der übergangsleitungselemente auf der Neutralpunktseite verbunden ist, wodurch Neutralpunktverbindungen definiert sind;

jeder der Zuleitungsdrähte auf der Phasenspannungsseite mit jeweiligen der Zuleitungsdraht-Verbindungsteile der Übergangsleitungselemente auf der Phasenspannungsseite verbunden ist, wodurch Phasenspannungsverbindungen definiert sind;

die Neutralpunktverbindungen und die Phasenspannungsverbindungen bewirken, daß die Dreiphasenwicklungen eine Sternschaltung besitzen;

die Wechselspannungsausgabe eine Dreiphasenwechselspannung ist, die von den ausgebenden Verbindungsteilen der Übergangsleitungselemente auf der Phasenspannungsseite ausgegeben wird; und

eine Wechselstromseite des Gleichrichters (18) mit den ausgebenden Verbindungsteilen der übergangsleitungselemente auf der Phasenspannungsseite verbunden ist.

3. In ein Fahrzeug eingebauter Wechselspannungsgenerator nach Anspruch 2, bei dem

jede der Dreiphasenwicklungen (53ae, 53be, 53ce; 54ae, 54be, 54ce) mehrere Spülen besitzt;

jede der mehreren Spulen über (1) die Übergangsleitungselemente auf der Neutralpunktseite und (2) die Übergangsleitungselemente auf der Phasenspannungsseite parallelgeschaltet ist.

4. In ein Fahrzeug eingebauter Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, bei dem

jedes der Verbindungsleiterteile (172c-174c) der übergangsleitungselemente zu einer Plattenform ausgebildet ist;

das Stützelement (171) zu einer kreisbogenförmigen Platte ausgebildet ist, die einteilig mit den Verbindungsleiterteilen ist.

5. In ein Fahrzeug eingebauter Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, bei dem wenigstens eines der Verbindungsleiterteile (172c-174c) aus dem Stützelement freiliegt.

6. In ein Fahrzeug eingebauter Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, bei dem die Zuleitungsdrähte durch metallurgisches Verbinden mit den Zuleitungsdraht-Verbindungsteilen (172a-174a; 175a-175f) verbunden sind.

7. In ein Fahrzeug eingebauter Wechselstromgenerator nach Anspruch 6, bei dem das metallurgische Verbinden auf einer dem Ständer (5) gegenüberliegenden Seite des Stützelements stattfindet.

8. In ein Fahrzeug eingebauter Wechselstromgenerator nach Anspruch 7, bei dem

der Gleichrichter (18) auf der Wechselstromseite plattenförmige Anschlüsse besitzt;

die Verbindungsleiterteile (172c-174c) und die ausgebenden Verbindungsteile (172b-175g) einteilig aus einem plattenförmigen Leiter ausgebildet sind; und

die Anschlüsse auf der Wechselstromseite mit Klemmelementen an den ausgebenden Verbindungsteilen in der axialen Richtung des Ständers (5) festgeklemmt sind.

9. In ein Fahrzeug eingebauter Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, bei dem

das Stützelement (171) einen Außenumfang und daran Ausschnitteile besitzt;

jedes der Zuleitungsdraht-Verbindungsteile (172a-174a; 175a-175f) in den Ausschnitteilen liegt; und

die Zuleitungsdrähte (53, 54) radial in die Ausschnitteile eingesetzt sind.

10. In ein Fahrzeug eingebauter Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, bei dem

der Läufer (3) einen Lüfter zum Ansaugen von Außenluft durch den Träger besitzt;

die Übergangsverbindungsvorrichtung in den Trägern (1, 2; 4a, 4b) liegt; und

das Stützelement (171) und die Blätter des Lüfters senkrecht zu der axialen Richtung sind.

11. In ein Fahrzeug eingebauter Wechselstromgenerator nach Anspruch 10, bei dem das Stützelement (371) ein geneigtes Teil (378) besitzt, das zu seinem Außenumfang geneigt ist.

12. In ein Fahrzeug eingebauter Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, bei dem die Zuleitungsdrähte teilweise gebogene Teile (158) besitzen und über die teilweise gebogenen Teile mit den Zuleitungsdraht-Verbindungsteilen verbunden sind.