ITRM20080311A1 - Vehicular alternating current generator. - Google Patents

Description

Descrizione dell'invenzione industriale dal titolo:

"GENERATORE DI CORRENTE ALTERNATA PER VEICOLI"

DESCRIZIONE

(Campo della Tecnica)

La presente invenzione fa riferimento ad un generatore di corrente alternata per veicoli (e cioè, un alternatore) disposto su un autoveicolo, un camion o simile.

(Stato della tecnica correlata) Convenzionalmente, un generatore di corrente alternata per veicoli disposto su un autoveicolo, un camion, e simile, viene descritto ad esempio in una inventione descritta nella Domanda di brevetto giapponese pubblicata N°2002-125343. Il generatore di corrente alternata per veicoli ha una ermeticità migliorata in corrispondenza degli spazi che circondano gli anelli di strisciamento prevedendo un altro componente interposto tra un elemento di supporto delle spazzole ed un telaio. Quindi, questo generatore di corrente alternata per veicoli ha una ermeticità migliorata degli spazi circostanti l'anello di strisciamento tramite l'impiego di un componente di sigillatura realizzato in gomma o simile, quale ulteriore componente.

Nel generatore-- di— corrente alternata per veicoli descritto nella suddetta Pubblicazione di brevetto giapponese N°2002-125343, il componente di sigillatura è richiesto addizionalmente all'elemento di supporto delle spazzole ed ad un coperchio dell'anello di strisciamento. Quindi, il numero di componenti aumenta. I processi di assemblaggio richiesti per i suddetti componenti aumentano anch'essi. Vi è anche il problema correliate dato dall'umento dei costi. Il componente di sigillatura è montato in uno stato in cui il componente di sigillatura è pressato da ambedue i suoi lati e lungo una sua direzione assiale. Quindi, quando si verifica la formazione di uno spazio tra almeno una superfice di estremità del componente di sigillatura a seguito di un assemblaggio non ottimale dello stessoo similesi posono verificare infltrazioni di acqua o smili. Si veifica inoltre il problema che l'impermeabilità all'acqua dell'apparato si deteriora.

SOMMARIO DELL'INVENZIONE

La presente invenzione è stata ottenuta basandosi sui suddetti problemi. Uno scopo della presente invenzione è fornire un generatore di corrente alternata per veicoli (alternatore) che possa evitare un aumento di procedimenti di assemblaggio a causa di una aumento del numero di componenti che lo costituiscono, ed in cui la resistenza all'acqua nell'area circostante alle spazzole sia migliorata.

Per risolvere i suddetti problemi, il generatore di corrente alternata per veicoli della presente invenzione include: anelli di strisciamento previsti su un albero girevole di un rotore, un componente di copertura in resina che racchiude lo spazio periferico circostante agli anelli di strisciamento e le spazzole, una sezione di alloggiamento di supporto che alloggia un elemento di supporto del rotore in maniera da permettere la sua rotazione, ed un coperchio in resina inserito tra l'elemento di supporto e la sezione di alloggiamento di supporto quando l'elemento di supporto è alloggiato in essa. La sezione di alloggiamento in resina ed il componente di copertura in resina sono disposti in maniera tale da interporre tra essi "a sandwich" una sezione di apertura realizzata su un telaio e per permettere che l'albero girevole passi. Una parte del coperchio in resina ed una parte del componente di copertura in resina sono in impegno tramite le sezioni di apertura.

Nel generatore di corrente alternata per veicoli della presente invenzione, a seguito del fatto che il componente di copertura in resina copre l'area circostante agli anelli di strisciamento ed il coperchio in resina all'interno della sezione di alloggiamento di supporto a cui è direttamente collegata, l'ermeticità dello spazio periferico circostante agli anelli di strisciamento e le spazzole può essere migliorata senza l'interposizione di un altro componente tra il componente di copertura in resina ed il coperchio in resina. Quindi, può essere evitato un aumento dei procedimenti di assemblaggio dovuto all'aumento del numero di componenti.

La resistenza all'acqua nell'area circostante alle spazzole può venir migliorata. Le sezioni del coperchio in resina e del componente di copertura in resina ove il coperchio in resina ed il componente di copertura in resina si impegnano preferibilmente hanno rispettivamente una sezione cilindrica che si estende nella direzione dell'albero girevole, e le parti di estremità delle due sezioni cilindriche rispettivamente si sovrappongono lungo la loro direzione assiale.

Per risolvere i problemi sopra descritti, il generatore di corrente alternata per veicoli della presente invenzione include anelli di strisciamento previsti su un albero girevole di un rotore, un componente di copertura in resina che racchiude uno spazio periferico circostante agli anelli di strisciamento ed alle spazzole, una sezione di alloggiamento di supporto che alloggia un elemento di supporto del rotore in maniera da permettere la sua rotazione, ed un coperchio in resina inserito tra l'elemento di supporto e la sezione di alloggiamento di supporto quando l'elemento di supporto è ivi alloggiato. La sezione di alloggiamento in resina ed il componente di copertura in resina formano una sezione di apertura su un telaio per permettere il passaggio dell'albero girevole. Una sezione cilindrica che si estende nella direzione dell'albero girevole si sovrappone con una parte del coperchio in resina nella direzione dell'albero girevole, e presenta una superficie opposta che forma uno spazio in una direzione radiale. Un componente elastico è disposto tra la superficie opposta e la parte del coperchio in resina.

Nel generatore di corrente alternata per veicoli della presente invention, dovuto al fatto che il componente di copertura in resina copre un'area circostante agli anelli di strisciamento, ed tra coperchio in resina e la sezione di alloggiamento di supporto si impegna un componente elastico tra di essi, l'ermeticità dello spazio periferico circostante agli anelli di strisciamento e delle spazzole può essere migliorata. La resitenza all'acqua nell'area circostante alle spazzole può essere migliorata.

La sezione cilindrica è preferibilmente cilindrica. Una guarnizione anulare serve da componente elastico ed è preferibilemnte montata su una scanalatura prevista su una circonferenza esterna di un elemento di diametro inferiore alternativamente scelto tra la superficie opposta o la parte del coperchio in resina, oppure su un lato interno di un elemento di diametro maggiore alternativamente scelto tra la superficie opposta e la parte del coperchio in resina.

Il coefficiente di espansione termica dell'elemento di diametro inferiore è maggiore del coefficiente di espansione termica dell'elemento di diametro maggiore.

BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE

Nei disegni annessi:

La figura 1 è una vista in sezione parziale di una configurazione di assieme di un generatore di corrente alternata per veicoli, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;

La figura 2 è una vista in sezione trasversale del lato posteriore di una struttura dettagliata con una scatola di cuscinetto a rotolamento, un coperchio in resina, ed un dispositivo a spazzole;

La figura 3A è una vista schematica di una combinazione di un elemento di supporto delle spazzole ed un coperchio dell'anello di strisciamento;

La figura 3B è una vista schematica di una prima variante di una combinazione di un elemento di supporto delle spazzole ed un coperchio dell'anello di strisciamento;

■ La figura 3C è uan vista schematica di una seconda variante della combinazione dell'elemento di supporto delle spazzole e del coperchio dell'anello di strisciamento; e

La figura 4 è una vista in sezione trasversale dei componenti principali di un generatore di corrente alternata per veicoli, secondo un altra forma di realizzazione della presente invenzione.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DI ALCUNE FORME DI REALIZZAZIONE PREFERITE DELLA PRESENTE INVENZIONE

Una forma di realizzazione di un generatore di corrente alternata per veicoli (alternatore) secondo la presente invenzione verrà ora descritta in dettaglio e con riferimento ai disegni annessi.

(Forma di.realizzazione)

La figura 1 è una vista in sezione trasversale e parziale di una configurazione di assieme del generatore di corrente alternata per veicoli secondo una forma di realizzazione della presente invenzione. Un generatore 100 di corrente alternata per veicoli (alternatore) mostrato nella figura 1 include un telaio frontale 1, un telaio posteriore 2, uno statore 3, un rotore 4, un regolatore di tensione 6, un dispositivo a spazzole 7, un raddrizzatore 8, un coperchio posteriore 9, e simile.

Il telaio anteriore 1 ed il telaio posteriore 2 sono ambedue conformati a coppa e fissati l'uno all'altro tramite una molteplicità di perni, ed in maniera tale che le sezioni aperte del telaio anteriore 1 e del telaio posteriore 2 sono in diretto contatto l'una con l'altra.-Lo statore 3 è fissato su una circonferenza interna del telaio anteriore 1. Una scatola cilindrica del cuscinetto a rotolamento 11 è integralmente formata sul telaio anteriore 1. Una scatola cilindrica del cuscinetto a rotolamento 21 (sezione di alloggiamento dei supporti) è integralmente formata sul telaio posteriore 2 .

Lo statore 3 include un nucleo di statore 31 ed un avvolgimento di statore 32. Il rotore 4 include un avvolgimento di campo 41, nulcei polari 42 e 43, un albero girevole 44, e simile. Una parte dell'albero girevole 44 è supportata girevolmente da una coppia di cuscinetti a rotolamento 45 e 46 fissati alle scatole di cuscinetto a rotolamento 11 e 12. Da ciò risulta che l'assieme del rotore 4 fissato all'albero girevole 44 può girare liberamente e coassialmente con l'albero girevole 44. Ventilatori centrifughi di raffreddamento 47 e 48 sono rispettivamente collegati in corrispondenza della direzione assiale delle estremità delle superfici dei nuclei polari 42 e 43. Una puleggia 5 è collegata all'estremità anteriore dell'albero girevole 44 tramite un dado. L'albero girevole 44 è azionato girevolmente tramite la puleggia 5 ed a seguito del trascinamento da parte di un motere del veicolo (non mostrato). Una coppia di anelli di strisciamento 49 e 50 è prevista su una estremità posteriore dell'albero girevole 44 ed in corrispondenza del lato esterno del telaio posteriore 2. La coppia di anelli di strisciamento 49 e 50 è elettricamente collegato all'avvolgimento di campo 41.

I componenti elettrici, quali il regolatore di tensione 6, il dispositivo a spazzole 7, ed il raddrizzatore 8, sono fissati nella direzione assiale di una estremità della superficie del telaio posteriore 2 tramite mezzi di fissaggio, quali perni o simili. Il regolatore di tensione 6 controlla una tensione di uscita proveniente dal generatore 100 di corrente alternata per veicoli, tramite la regolazione della corrente di eccitazione che passa verso l'avvolgimento di campo 41. Il dispositivo a spazzole 7 è impiegato per inviare la corrente di eccitazione dal raddrizzatore 8 all'avvolgimento di campo 41 del rotore 4. Il dispositivo a spazzole 7 presenta le spazzole che premono rispettivamente contro gli anelli di strisciamento 49 e 50 previsti sull'albero girevole 44 del rotore 4. Il raddrizzatore 8, ad esempio raddrizza una corrente trifasica alternata che esce dalla tensione in uscita da un avvolgimento di statore trifasico 32 e converte la corrente trifasica alternata in corrente continua in uscita da una tensione di uscita.

Il coperchio posteriore 9 è realizzato da una piastra di acciaio. Il coperchio posteriore 9 copre i componenti elettrici, quali il regolatore di tensione 6, il dispositivo a spazzole 7, ed il raddrizzatore 8, disposti sul lato esterno del telaio posteriore 2 e protegge i componenti. Il coperchio posteriore 9 è bloccato tramite un dado 10 disposto su un perno 13 che sporge dal telaio posteriore 2, ed in modo tale che il raddrizzatore 8 sia interposto a sandwich tra il coperchio posteriore 9 ed il telaio posteriore 2.

Nel generatore 100 di corrente alternata per veicoli secondo la presente forma di realizzazione, un coperchio in resina 22 è previsto sulla scatola posteriore del cuscinetto a rotolamento 21 per evitare una deformazione del cuscinetto 46. La figura 2 è una vista in sezione trasversale della scatola posteriore del cuscinetto a rotolamento 21, del coperchio in resina 22, e del dispositivo a spazzole 7.

Come mostrato nella figura 2, il dispositivo a spazzole 7 include un elemento in resina di supporto delle spazzole 71, una coppia di spazzole 72 e 73, un connettore 74, coperchio in resina dell'anello di strisciamento 75, e molle 76 e 77. Un terminale di collegamento 70 è alloggiato nell'elemento di supporto delle spazzole 71. La coppia di spazzole 72 e 73 è a contatto strisciante con gli anelli di strisciamento 49 e 50. Il connettore 74 serve per collegare elettricamente le spazzole 72 e 73 con il connettore terminale 70. Le molle 76 e 77 premono le rispettive estremità estremità delle spazzole 72 e 73 sugli anelli di strisciamento 49 e 50. L'elemento di supporto delle spazzole 71 ed il coperchio dell'anello di strisciamento 75 formano un componente di chiusura che racchiude l'area circostante alle spazzole 72 e 73 e gli anelli di strisciamento 49 e 50.

Secondo la presente forma di realizzazione, una parte 71a dell'elemento di supporto delle spazzole 71 ed una parte 75a del coperchio dell'anello di strisciamento 75 formano assieme una sezione cilindrica 90. La sezione cilindrica 90 sporge verso una sezione di apertura 30 presente sul telaio posteriore 2 per permettere all'albero girevole 44 di passare.

Il coperchio in resina 22 è un componente cilindrico inserito tra il cuscinetto a rotolamento 46 posteriore e la scatola del cuscinetto a rotolamento 21 quando il cuscinetto a rotolamento 46 è alloggiato nella scatola del cuscinetto a rotolamento 21. Una parte del coperchio in resina 22 sporge verso l'apertura laterale 30 del telaio posteriore 2 e forma una sezione cilindrica 92. Il coperchio in resina 22 è impiegato per evitare che che il cuscinetto a rotolamento 46 si deformi.

Le parti di estremità delle due sezioni cilindriche 90 e 92 sporgono da lati opposti in prossimità della sezione di apertura 30 del telaio posteriore 2, si sovrappongono lungo la circonferenza intera dell'albero girevole 44, e sono in impegno reciproco l'una con l'altra. Nell'esempio mostrato nella figura 2, la sezione cilindrica 92 è disposta su un lato della circonferenza interna alla sezione cilindrica 90.

D'altro canto, la sezione cilindrica 90 può essere disposta sul lato della circonferenza interna della sezione cilindrica 92.

In questo modo, nel generatore 100 di corrente alternata per veicoli secondo la forma di realizzazione, l'elemento di supporto delle spazzole 71 ed il coperchio dell'anello di strisciamento 75, che serve quale componente di copertura in resina che copre l'area circostante agli anelli di strisciamento 49 e 50, si trovano direttamente impegnati con il coperchio in resina 22. Quindi, l'ermeticità dello spazio periferico circostante agli anelli di strisciamento 49 e 50 ed alle spazzole 72 e 73 può venir migliorata senza l'impiego di un ulteriore componente frapposto tra il componente di copertura in resina ed il coperchio in resina 22. Qiuindi, un aumento dei costi a causa dell'aumento del numero dei componenti può essere evitato. Inoltre, la resistenza all'acqua nell'area circostante alle spazzole può venir migliorata.

Le rispettive parti di estremità del cilindro 90 sul lato del componente di copertura in resina e la sezione cilindrica 92 sul lato del coperchio in resina 22 ove la sezione cilindrica 90 e la sezione cilindrica 92 si impegnano, si sovappongono lungo la direzione assiale. Quindi, può essere evitata in maniera affidabile l'infiltrazione di acqua da una sezione di collegamento tra il componente di copertura in resina ed il coperchio in resina 22.

La presente invenzione non è limitata alla forma di realizzazione sopra descritta. Varie modifiche possono essere realizzate nel campo dello spirito della presente invenzione. Ad esempio, secondo la forma di realizzazione sopra descritta, e come mostrato nella figura 3A, la parte 7la dell'elemento di supporto delle spazzole 71 e la parte 75a del coperchio dell'anello di strisciamento 75 formano assieme la sezione cilindrica 90. Pur tuttavia, la sezione cilindrica 90 può essere formata secondo una prima variante esemplificativa e secondo la seconda variante esemplificativa qui di seguito. In altre parole, nella prima variante esemplificativa, come mostrato nella figura 3B, la parte 71a del solo elemento di supporto delle spazzole 71 che racchiude l'area circostante alle spazzole 72 e 73 si estende in una direzione circonferenziale. La sezione cilindrica 90 è formata dal solo elemento di supporto delle spazzole 71. Nella seconda variante esemplificativa, come mostrato nella figura 3C, la parte 75a del solo coperchio dell'anello di strisciamento 75 che racchiude gli anelli di strisciamento 49 e 50 si estende nella direzione circonferenziale . Il cilindro 90 è formato solamente dal coperchio dell'anello di strisciamento 75.

(Ulteriori Forme di realizzazione)

La figura 4 è una vista in sezione trasversale dei componenti principali di un generatore di corrente alternata per veicoli secondo un altra forma di realizzazione della presente invenzione. Alle stesse sezioni o che corrispondono a quelle della forma di realizzazione sopra descritta verranno dati gli stessi numeri di riferimento.

Come mostrato nella figura 4, secondo la forma di realizzazione, le rispettive parti di estremità del cilindro 90 dal lato di chiusura in resina ed il cilindro 92 sul lato del coperchio in resina 22 si sovrappongono lungo la direzione assiale. Uno spazio è formato tra le superfici opposte nella direzione radiale. Un componente elastico, quale una guarnizione anulare 23, è interposto tra le superfici opposte, migliorando con ciò con maggior sicurezza l'ermeticità dello spazio periferico circostante agli anelli di strisciamento 49 e 50 ed alle spazzole 72 e 73.

In altre parole, una scanalatura 93 è formata su una circonferenza esterna della sezione cilindrica 92 sul lato del coperchio in resina 22 che è la sezione cilindrica con il diametro inferiore. Una guarnizione anulare 23 che funge da componente elastico è disposta nella scanalatura 93. D'altro canto, una scanalatura può essere realizzata su una circonferenza interna della sezione cilindrica 90 sul lato del componente di copertura in resina che è la sezione cilindrica con il diametro maggiore. La guarnizione anulare 23 funge da componente elastico che può essere messo nella scanalatura.

Quindi, secondo la forma di realizzazione, l'ermeticità può venir migliorata con maggior sicurezza come sopra descritto. Inoltre, dato che la guarnizione anulare 23 può essere montata nella scanalatura 93 in precedenza, non è più necessario il procedimento di montaggio del componente elastico come componente separato e durante il l'assemblaggio. Il procedimento di assemblaggio può essere semplificato.

Secondo la presente forma di realizzazione, il coefficiente di espansione termica della resina della sezione cilindrica di sovrapposizione di diametro inferiore (anche se la sezione cilindrica 92 presenta un diametro inferiore secondo la figura 4, la sezione cilindrica 90 può essere di diametro inferiore) è maggiore del coefficiente di espansione termica della resina della sezione cilindrica di diametro maggiore (anche se la sezione cilindrica 90 ha il diametro maggiore secondo la figura 4, la sezione cilindrica 92 può avere un diametro maggiore). Da ciò ne deriva che, quando il generatore di corrente alternata per veicoli genera corrente, la larghezza dello spazio tra le sezioni cilindriche 90 e 92 diminuisce a causa della differenza dei coefficienti di espansione termica. Quindi, l'ermeticità della sezione di sovrapposizione può essere maggiormente assicurata.

La presente invenzione può essere realizzata in altre diverse forme di realizzazione senza allontanarsi dal suo spirito. Quindi, le forme di realizzazione e modifiche fin qui descritte sono da interpretarsi come illustrative e non limitative, dato che il campo di protezione dell'invenzione è definito dalle rivendicazioni annesse piuttosto che dalla descrizione che le precede. Tutti i cambiamenti che ricadono all'interno del campo di protezione delle rivendicazioni od i loro equivalenti sono da intendersi ricompresi nelle stesse.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI Ciò che si rivendica è: 1. Un generatore di corrente alternata per veicoli comprendente: anelli di strisciamento previsti su un albero girevole di un rotore; un componente di copertura in resina che racchiude uno spazio periferico circostante agli anelli di strisciamento ed alle spazzole; una sezione di alloggiamento di supporto che alloggia un cuscinetto di supporto del rotore in maniera da permettere la rotazione di quest'ultimo; ed un coperchio in resina inserito tra il cuscinetto e la sezione di alloggiamento di cuscinetto quando il cuscinetto è ivi alloggiato, in cui la sezione di alloggiamento in resina ed il componente dì copertura in resina sono disposti in maniera tale da interporre a sandwich una sezione aperta formata su un telaio per permettere all'albero girevole il suo passggio, ed una parte del coperchio in resina ed una parte del componente di copertura in resina sono impegnate attraverso la sezione di apertura.
2. 2. Il generatore di corrente alternata per veicoli secondo la rivendicazione 1, in cui le sezioni del coperchio in resina e del componente di copertura in resina ed in corrispondenza del coperchio in resina ed il componente di copertura in resina si impegnano hanno rispettivamente una sezione cilindrica che si estende nella direzione dell'albero girevole, e le parti di estremità delle due sezioni cilindriche si sovrappongono lungo la direzione assiale.
3. 3. Il generatore di corrente alternata per veicoli secondo la rivendicazione 2, in cui la sezione cilindrica del componente di copertura in resina che si impegna con la sezione cilindrica del coperchio in resina è formata da un coperchio dell'anello di strisciamento che racchiude uno spazio periferico circostante agli anelli di strisciamento e da un elemento di supporto delle spazzole che racchiude uno spazio periferico circostante alle spazzole.
4. 4. Il generatore di corrente alternata per veicoli secondo la rivendicazione 2, in cui la sezione cilindrica del componente di copertura in resina che si impegna con la sezione cilindrica del coperchio in resina è formata dal solo elemento di supporto delle spazzole che racchiude uno spazio periferico circostante le spazzole.
5. 5. Il generatore di corrente alternata per veicoli secondo la rivendicazione 2, in cui la sezione cilindrica del componente di copertura in resina che si impegna con la sezione cilindrica del coperchio in resina è formata solamente da un coperchio dell'anello di strisciamento che racchiude uno spazio periferico circostante agli anelli di strisciamento.
6. 6. Un generatore di corrente alternata per veicoli comprendente: anelli di strisciamento previsti su un albero girevole di un rotore; un componente di copertura in resina che racchiude uno spazio periferico circostante agli anelli di strisciamento ed alle spazzole; una sezione di alloggiamento di supporto che alloggia un elemento di supporto del rotore in maniera girevole; e un coperchio in resina inserito tra l'elemento di supporto e la sezione di alloggiamento del supporto quando l'elemento di supporto è ivi alloggiato, in cui la sezione di alloggiamento in resina ed il componente di copertura in resina formano una sezione di apertura su un telaio per permettere che l'albero girevole passi attraverso essa, ed una sezione cilindrica che si estende nell'albero girevole sì sovrappone con una parte del coperchio in resina nella direzione dell'albero girevole e presenta una superficie opposta che forma uno spazio nella direzione radiale, ed un componente elastico è disposto tra la superficie opposta e la parte del coperchio in resina. ■
7. 7. Il generatore di corrente alternata per veicoli secondo la rivendicazione 6, in cui la sezione cilindrica è un cilindro; e una guarnizione anulare che funge da componente elastico è montata su una scanalatura prevista su una circonferenza esterna di un elemento di diametro inferiore alternativamente scelto tra la superficie opposta e la parte del coperchio in resina, o un lato interno di un elemento di diametro maggiore alternativamente scelto tra la superficie opposta e la parte del coperchio in resina.
8. 8. Il generatore di corrente alternata per veicoli secondo la rivendicazione 2, in cui il coefficiente di espansione termica dell'elemento di diametro inferiore è maggiore al coefficiente di espansione termica dell'elemento di diametro maggiore.
9. 9. Il generatore di corrente alternata per veicoli secondo la rivendicazione 6, in cui il coefficiente di espansione termica dell'elemento scelto tra le superfici opposte ed il coperchio in resina di diametro inferiore è maggiore del coefficiente di espansione termica dell'elemento scelto tra la superficie opposta ed il coperchio in resina di diametro maggiore.
10. 10. Il generatore di corrente alternata per veicoli secondo la rivendicazione 7, in cui il coefficiente di espansione termica dell'elemento scelto tra le superfici opposte ed il coperchio in resina di diametro inferiore è maggiore del coefficiente di espansione termica dell'elemento scelto tra la superficie opposta ed il coperchio in resina di diametro maggiore.