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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine dynamoelektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug, die in einem Fahrzeug verwendet wird, und bezieht sich insbesondere auf einen Drehstromausgabe-Anschlussabschnitt zur Entnahme einer Dreiphasenwechselstrom-Ausgabe von einer dynamoelektrischen Maschine für ein Kraftfahrzeug.
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Beschreibung des Standes der Technik
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In den letzten Jahren werden dynamoelektrische Maschinen verstärkt als Generatormotoren verwendet, bei denen eine Dreiphasenwechselstrom-Ausgabe von den dynamoelektrischen Maschinen direkt oder unter Verwendung von Wechselstrom/Gleichstrom-Stromrichtern (AC/DC-Stromrichtern) entnommen und verwendet wird.
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In herkömmlichen Kraftfahrzeug-Drehstromgeneratoren sind eine Vielzahl von Anschlüssen zur Entnahme einer Dreiphasenwechselstrom-Ausgabe zusammenhängend in eine Lüfterführung eingegossen, um so in einem Harz eingebettet zu sein, und ein Anschlussabschnitt für einen externen Anschluss ist ebenfalls zusammenhängend in das Harz eingegossen (vgl. beispielsweise Patentliteratur 1).
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Patentliteratur 1: Japanisches Patent mit der Offenlegungs-Nr.
JP H05-268 753 A .
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Auf dem Gebiet dieser Art von dynamoelektrischen Maschinen führen technische Innovationen zu erhöhten Strombelastungen an den Fahrzeugen, und elektrische Ströme, die durch die dynamoelektrischen Maschinen fließen, sind ebenfalls erhöht. Folglich werden dicke Leitungen für die Dreiphasen-Leiter verwendet, welche die dynamoelektrischen Maschinen mit einer externen Einrichtung verbinden, um es zu ermöglichen, große Ströme zu bewältigen.
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In herkömmlichen Kraftfahrzeug-Drehstromgeneratoren wird die Dreiphasenwechselstrom-Ausgabe durch Einbauen der externen Dreiphasen-Leiter in den Verbindungsabschnitt entnommen. Hierbei sind die Dreiphasen-Leiter und die Anschlüsse mittels des Verbindungsteils verbunden, und da die Verbindung mittels Federkraft vorgenommen ist, ist der Verbindungswiderstand an den Kontakten erhöht, und die Verbindungskraft ist klein.
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Folglich, falls große Ströme fließen, ist die Menge der an den Kontakten zwischen den Dreiphasen-Leitern und den Anschlüssen erzeugten Wärme groß. Die Temperatur der Anschlüsse erhöht sich dadurch übermäßig, und in den ungünstigsten Fällen können Probleme auftreten, derart, dass Kontaktabschnitte zusammengeschweißt werden, das Harz schmilzt, usw. Da die Menge der erzeugten Wärme im Falle eines Wechselstroms größer ist als im Falle eines Gleichstroms, ist es notwendig, dass der Verbindungswiderstand an den Kontakten reduziert wird, falls eine Dreiphasenwechselstrom-Ausgabe zu entnehmen ist.
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Falls dicke Dreiphasen-Leiter verwendet werden, erschüttern die Schwingungen des Fahrzeugs die Dreiphasen-Leiter und übermäßige Belastungen wirken auf Verbindungsabschnitte zwischen den Dreiphasen-Leitern und den Anschlüssen ein. Daher besteht ein Risiko, dass Probleme auftreten können, derart, dass die Verbindungsabschnitte zwischen den Dreiphasen-Leitern und den Anschlüssen abgerieben oder beschädigt werden, usw. Aus der
US 2003/0102734 A1 ist zudem ein Kraftfahrzeuggenerator bekannt, bei dem eine Leiterplatte zwischen einem Kopfabschnitt eines Ausgangsanschlusses und eines Flanschs gesichert ist, indem ein gerändelter Abschnitt des Ausgangsanschlusses in eine Öffnung einer Kühlplatte gedrückt ist, und ein Verbindungsanschluss an der Endfläche einer Metallhülse befestigt ist, indem eine Mutter an einem Außengewindeabschnitt des Ausgangsanschlusses befestigt ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung verfolgt das Ziel, die obigen Probleme zu lösen, und ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine dynamoelektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welche durch Reduzierung des Verbindungswiderstands an den Verbindungsabschnitten die Menge der an den Verbindungsabschnitten zwischen Dreiphasen-Leitern und Drehstromausgabe-Anschlussabschnitten erzeugten Wärme reduzieren kann, und die ebenfalls durch Erhöhung der Verbindungsfestigkeit das Auftreten von Abrieb und Beschädigung an den Verbindungsabschnitten vermeiden kann, die durch die Fahrzeugschwingungen entstehen.
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Um den obigen Gegenstand zu verwirklichen, wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine dynamoelektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, umfassend: ein Gehäuse, einen Rotor, der innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, um an einer Rotorwelle befestigt zu sein, die mittels des Gehäuses drehbar gelagert ist, Ventilatoren, die an zwei axialen Endflächen des Rotors befestigt sind, einen Stator, der einen Statorkern, der derart angeordnet ist, dass er den Rotor umgibt, und eine Statorwicklung, die in dem Statorkern eingebaut ist, aufweist, und drei Drehstromausgabe-Anschlussabschnitte, um eine Dreiphasenwechselstrom-Ausgabe von dem Stator zu entnehmen und Dreiphasen-Leitern zuzuführen. Jeder der drei Drehstromausgabe-Anschlussabschnitte umfasst einen Ausgabe-Anschlussbolzen, der einen Kopfabschnitt, einen Schaftabschnitt, der derart angeordnet ist, dass er sich von dem Kopfabschnitt in einer Richtung erstreckt, und einen ersten Außengewindeabschnitt, der auf dem Schaftabschnitt ausgebildet ist, aufweist, eine flache Koppelaufnahme, die derart angeordnet ist, dass ein Statoranschluss, der elektrisch mit einem Ausgabeleiter der Statorwicklung verbunden ist, zwischen der Koppelaufnahme und dem Kopfabschnitt gehalten ist, ein Halteelement, das auf den ersten Außengewindeabschnitt aufgeschraubt ist, durch eine herausführende Öffnung nach außen ragt, die das Gehäuse durchsetzend angeordnet ist, und das den Statoranschluss zwischen dem Kopfabschnitt und der Koppelaufnahme befestigt, einen zweiten Außengewindeabschnitt, der auf einem Schaftabschnitt ausgebildet ist, der derart angeordnet ist, dass er sich an dem der Koppelaufnahme gegenüberliegenden Ende zusammenhängend von einer Endfläche des Halteelements erstreckt, und ein Mutter-Element, das auf den zweiten Außengewindeabschnitt derart aufgeschraubt ist, dass ein Dreiphasenleiter-Anschluss, der elektrisch mit den Dreiphasen-Leitern verbunden ist, an dem der Koppelaufnahme gegenüberliegenden Ende an der Endfläche des Halteelements befestigt ist. Zusätzlich ist ein Schutzelement, dass aus einem Isolierharz hergestellt ist, zwischen dem Haltelement und der herausführenden Öffnung angeordnet, um so eine Außenseite des Haltelements zu bedecken.
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Da gemäß der vorliegenden Erfindung die Dreiphasen-Leiteranschlüsse an den Koppelaufnahmen gegenüberliegenden Enden an den Endflächen der Halteelemente unter Verwendung der Mutterelemente, die auf die zweiten Außengewindeabschnitte aufgeschraubt sind, befestigt sind, berühren sich die Dreiphasen-Leiteranschlüsse und die Endflächen der Halteelemente an den den Koppelaufnahmen gegenüberliegenden Enden in einem Zustand des Flächenkontakts, wodurch der Verbindungswiderstand reduziert wird und die Verbindungsfestigkeit erhöht wird. Folglich kann die Menge der in den Verbindungsabschnitten erzeugten Wärme reduziert werden, wodurch es möglich wird, einen Stromverlust durch Wärme zu reduzieren und auch das Auftreten von Abrieb und Beschädigung an den Verbindungsabschnitten, herrührend von Fahrzeugschwingungen, zu vermeiden.
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Da die Statoranschlüsse zwischen den Kopfabschnitten der Ausgabe-Anschlussbolzen und den Koppelaufnahmen unter Verwendung der Halteelemente befestigt sind, die auf den ersten Außengewindeabschnitten der Ausgabe-Anschlussbolzen aufgeschraubt sind, berühren sich die Statoranschlüsse und die Koppelaufnahmen in einem Zustand des Flächenkontakts, wodurch der Verbindungswiderstand verringert und zudem die Verbindungsfestigkeit erhöht wird. Folglich kann die Menge der in den Verbindungsabschnitten erzeugten Wärme reduziert werden, wodurch es möglich wird, einen Stromverlust durch Wärme zu reduzieren und auch das Auftreten von Abrieb und Beschädigung an den Verbindungsabschnitten, herrührend von Fahrzeugschwingungen, zu vermeiden.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Längsschnitt, der eine dynamoelektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung darstellt;
- 2 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, die eine Umgebung eines Drehstromausgabe-Anschlussabschnitts in der dynamoelektrischen Maschine für ein Kraftfahrzeug gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung darstellt;
- 3 ist eine Draufsicht, die einen Gusskörper darstellt, der in der dynamoelektrischen Maschine für ein Kraftfahrzeug gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
- 4 ist eine Draufsicht, welche ein hinteres Gehäuseelement mit dem Gusskörper darstellt, der in die dynamoelektrischen Maschine für ein Kraftfahrzeug gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung eingebaut ist;
- 5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in 4, betrachtet in der Richtung der Pfeile;
- 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in 4, betrachtet in der Richtung der Pfeile;
- 7 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, die eine Umgebung eines Drehstromausgabe-Anschlussabschnitts in einer dynamoelektrischen Maschine für ein Kraftfahrzeug gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung darstellt; und
- 8 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, die eine Umgebung eines Drehstromausgabe-Anschlussabschnitts in einer dynamoelektrischen Maschine für ein Kraftfahrzeug gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung darstellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Ausführungsform 1
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1 ist ein Längsschnitt, der eine dynamoelektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung darstellt, 2 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, die eine Umgebung eines Drehstromausgabe-Anschlussabschnitts in der dynamoelektrischen Maschine für ein Kraftfahrzeug gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung darstellt, 3 ist eine Draufsicht, die einen Gusskörper darstellt, der in der dynamoelektrischen Maschine für ein Kraftfahrzeug gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung verwendet wird, 4 ist eine Draufsicht, welche ein hinteres Gehäuseelement mit dem Gusskörper darstellt, der in die dynamoelektrischen Maschine für ein Kraftfahrzeug gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung eingebaut ist, 5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in 4, betrachtet in der Richtung der Pfeile, und 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in 4, betrachtet in der Richtung der Pfeile.
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In den 1 bis 6 ist ein Gehäuse gebildet durch Anordnung eines vorderen Gehäuseelements 2 und eines hinteren Gehäuseelements 3, die aus Aluminium hergestellt und jeweils in einer Schüsselform ausgebildet sind, wobei die Gehäuseelement 2 und 3 einander gegenüberliegen und unter Verwendung von Bolzen 4 miteinander befestigt sind. Eine Rotorwelle 5 ist drehbar mittels erster und zweiter Lager 6 und 7 an den beiden Gehäuseelementen 2 und 3 angebracht. Eine Riemenscheibe 8 ist an einem Abschnitt der Rotorwelle 5 befestigt, die von dem vorderen Gehäuseelement 2 vorragt, und ist mittels eines nicht dargestellten Riemens mit einer drehbaren Welle eines Motors verbunden. Vorderseitige und hinterseitige Lufteinlassöffnungen 2a und 3a sind die Endflächen des Gehäuseelements 2 und des Gehäuseelements3 radial außerhalb der Lager 6 und 7 durchsetzend angeordnet, und vorderseitige und hinterseitige Luftablassöffnungen 2b und 3b sind radiale äußere Kantenabschnitte des Gehäuseelements 2 und des Gehäuseelements3 durchsetzend angeordnet.
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Ein Lundell-Rotor 9 umfasst: eine Feldwicklung 10, die einen Magnetfluss bei Durchgang eines elektrischen Stromes erzeugt; und erste und zweite Polkerne 11 und 12, die derart angeordnet sind, dass sie die Feldwicklung 10 bedecken und in der mittels des Magnetflusses Magnetpole ausgebildet sind. Die Polkerne 11 und 12 sind derart eingebaut, dass entsprechende klauenförmige Magnetpolabschnitte ineinander greifenk, und sind mittels einer Presspassung auf der Rotorwelle 5 befestigt, wobei der Rotor 9 drehbar innerhalb des Gehäuses 1 angeordnet ist. Permanentmagnete 13 sind ebenfalls zwischen benachbarten klauenförmigen Magnetpolen angeordnet. Die entsprechenden Permanentmagnete 13 sind magnetisiert, so dass sie eine Polarität aufweisen, die der Polarität eines berührenden klauenförmigen Magnetpols entspricht. Ventilatoren 14 sind an jeder der beiden axialen Endflächen der Polkerne 11 und 12 befestigt, die auf der Rotorwelle 5 mittels einer Presspassung befestigt worden sind.
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Ein Stator 15 ist gebildet aus einem zylindrischen Statorkern 16 und einer Statorwicklung 17, die in dem Statorkern 16 eingebaut ist. Der Stator 15 ist an das Gehäuse 1 montiert, um den Rotor 9 derart zu umgeben, dass zwei äußere Enden des Statorkerns 16 mittels der Befestigungskraft der Bolzen 4 zwischen den beiden Gehäuseelementen 2 und 3 eingepresst und gehalten werden.
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Schleifringe 18 sind auf die Rotorwelle 5 nahe des zweiten Lagers 7 aufgeschoben und drehen sich zusammen mit der Rotorwelle 5. Die Schleifringe 18 sind elektrisch mit der Feldwicklung 10 verbunden. Ein Paar von Bürsten 19 sind in einem Bürstenhalter 20 eingebaut und derart angeordnet, dass jede auf einer Oberfläche der Schleifrings 18 gleitet. Eine Rotorpositions-Erfassungsvorrichtung 21, welche die relative Position des Rotors 9 relativ zu dem Stator 15 erfasst, ist axial außerhalb des zweiten Lagers 7 angeordnet.
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Ausgabe-Anschlussbolzen 25 sind aus einem elektrisch leitfähigen Material, wie etwa Eisen usw. hergestellt und umfassen: einen Kopfabschnitt 25a, einen Schaftabschnitt 25b, der derart angeordnet ist, dass er sich von dem Kopfabschnitt 25a in einer Richtung erstreckt, einen gerändelten Abschnitt 25c, der auf einem Hauptabschnitt des Schaftabschnitts 25b ausgebildet ist, und einen Außengewindeabschnitt 25d, der auf dem Schaftabschnitt 25b ausgebildet ist. Der Außengewindeabschnitt 25d korrespondiert mit ersten und zweiten Außengewindeabschnitten.
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Koppelaufnahmen 26 sind unter Verwendung eines elektrisch leitfähigen Materials, wie etwa Eisen usw. in einer flachen Form hergestellt, und eine durchsetzende Öffnung 26b ist einen Koppelabschnitt 26a derselben durchsetzend angeordnet. Halteelemente 27 sind unter Verwendung eines elektrisch leitfähigen Materials, wie etwa Eisen usw. derart hergestellt, dass sie eine zylindrische Form aufweisen, und ein Innengewindeabschnitt 27a ist auf einer inneren Fläche der Halteelemente 27 ausgebildet.
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Eine Lüfterführung 30, welche als Gusskörper wirkt, ist beispielsweise unter Verwendung eines Polyphenylensulfid(PPS)-Harzes in Form einer ringförmigen flachen Platte hergestellt. Drei Koppelaufnahmen 26 sind zusammenhängend an vorbestimmten Positionen auf der Lüfterführung 30 eingegossen, derart, dass zwei Oberflächen eines jeden der Koppelabschnitte 26a freigelegt sind. Eine Nut 30a ist ebenfalls in der Lüfterführung 30 ausgebildet, derart, dass die Bürstenhalter 20 eingeführt werden können. Zusätzlich sind Isolierrohre 30b, die als Schutzelemente wirken, derart angeordnet, dass sie zusammenhängend von der Lüfterführung 30 vorragen, um die Koppelabschnitte 26a der Koppelaufnahmen 26 zu umgeben.
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Die Lüfterführung 30 ist derart angeordnet, dass sie rechtwinklig zu einer zentralen Achse der Rotorwelle 5 ist, durch Hervorragen der Isolierschläuche 30b nach außen durch herausführende Öffnungen 31, welche das hintere Gehäuseelement 3 durchsetzend angeordnet sind, und Befestigen einer Vielzahl von Einbauschrauben 32 an inneren Wandoberflächen des hinteren Gehäuseelements 3. Die Lüfterführung 30 bildet eine flache, Lüfter zugewandte Fläche, wenn der Bürstenhalter 20 innerhalb des Nockens 30a eingepasst ist. Ferner ist die Lüfter zugewandte Fläche eine ringförmige Fläche, die Lüfterflügeln eines Ventilators 14 zugewandt ist. Drei Einbauschrauben 32 sind in einem elektrisch isolierenden Zustand durch vorspringende Abschnitte 26c der Koppelaufnahmen 26 geführt, die in der Lüfterführung 30 eingebettet sind, und sind an den inneren Wandoberflächen des hinteren Gehäuseelements 3 befestigt.
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Die Ausgabe-Anschlussbolzen 25 sind an den Koppelaufnahmen 26 durch Einpressen des gerändelten Abschnitts 25c in die durchsetzende Öffnung 26b der entsprechenden Koppelaufnahme 26 befestigt. Unterlegscheiben 28 sind an den Schaftabschnitten 25b der Ausgabe-Anschlussbolzen 25b montiert, und die Halteelemente 27 sind an den Außengewinde-Abschnitten 25d befestigt, die auf den Schaftabschnitten 25b ausgebildet sind. Folglich sind erste Enden von Statoranschlüssen 33 zwischen den Kopfabschnitten 25a und den Koppelabschnitten 26a des Koppelaufnahmen 26a unter Druck gehalten, und zwar in einem Zustand des Oberflächenkontakts, mittels der Befestigungskräfte der Halteelemente 27, die auf den Außengewinde-Abschnitten 25d der Ausgabe-Anschlussbolzen 25 aufgeschraubt sind. Die Ausgabeleiter 17a der Statorwicklung 17 sind mit zweiten Enden der Statoranschlüsse 33 verschweißt.
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Dreiphasenleiter-Anschlüsse 34a der Dreiphasen-Leiterdrähte 34 sind an den Außengewinde-Abschnitten 25d eines jeden der Ausgabe-Anschlussbolzen 25 befestigt, und sind in einem Zustand des Oberflächenkontakts an von den Koppelaufnahmen gegenüberliegenden Enden an Endflächen 27b der Halteelemente 27 mittels Befestigungsmuttern befestigt, die als Mutterelemente auf die Außengewinde-Abschnitte 25 wirken. Isolierbürsten 36, die beispielsweise aus einem PPS-Harz hergestellt sind, sind montiert, um die Isolierrohre 30b, Abschnitte der Ausgabe-Anschlussbolzen 25, die von den Isolierrohren 30b hervorragen, und auch die Dreiphasen-Leiteranschlüsse 34b durch Einführen erster Enden in die herausführenden Öffnungen 31 zu bedecken. Zusätzlich sind Bedeckungen 37 über die Isolierbürsten 36 montiert, um gekoppelte Abschnitte der Muttern 35 zu bedecken.
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Vorliegend bilden der Ausgabe-Anschlussbolzen 25, die Koppelaufnahmen 26, die Halteelemente 27, die Unterlegscheiben 28 und die Muttern 35 die Drehstromausgabe-Anschlussabschnitte. Ferner können die Unterlegscheiben 28 entfallen und die Halteelemente 27 können in direkten Kontakt zu den Koppelaufnahmen 26 angeordnet werden.
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Bei einer auf dieser Weise aufgebauten dynamoelektrischen Maschine für ein Kraftfahrzeug wird elektrischer Strom von einer Batterie (nicht dargestellt) mittels der Bürsten 19 und den Schleifringen 18 der Feldwicklung 10 zugeführt, wodurch eine Magnetfluss erzeugt wird. Die klauenförmigen Magnetpole in dem ersten Polkern 11 werden mittels dieses Magnetflusses in Nordpole (N-Pole) magnetisiert und die klauenförmigen Magnetpole in dem zweiten Polkern 12 werden in Südpole (S-Pole) magnetisiert. Gleichzeitig wird ein Drehmoment von einer Ausgabewelle des Motors mittels eines Riemens (nicht dargestellt) auf die Rotorwelle 5 und die Riemenscheibe 8 übertragen, um den Rotor 9 zu drehen. Folglich wird ein drehendes Magnetfeld auf die Statorwicklung 17 übertragen, wodurch in der Statorwicklung 17 eine elektromotorische Kraft erzeugt wird. Diese elektromotorische Kraft in Form eines Wechselstroms strömt durch die Ausgabeleiter 17a, die Statoranschlüsse 33, die Koppelaufnahmen 26, die Unterlegscheiben 28 und die Halteelemente 27 und wird durch die Dreiphasen-Leiter 34 hindurch nach außen geleitet. Der Dreiphasenwechselstrom, der durch die Dreiphasen-Leiter 34 entnommen wird, wird einem externen Dreiphasen-Gleichrichterschaltkreis (nicht dargestellt) zugeführt, um in einen Gleichstrom gerichtet zu werden, lädt die Batterie und wird elektrischen Lasten, usw. zugeführt. Während des Startens des Motors wird Wechselstrom sequentiell durch die Dreiphasen-Leiter 34 hindurch zu jeder der Phasen der Statorwicklung 17 mittels eines Dreiphasen-Antriebsschaltkreis (nicht dargestellt) geführt, und Feldstrom wird durch die Bürsten 19 und die Schleifringe 18 der Feldwicklung 10 zugeführt. Folglich werden die Statorwicklung 17 und die Feldwicklung 10 zu Elektromagneten, und der Rotor 9 dreht sich innerhalb des Stators 15 zusammen mit der Rotorwelle 5. Drehmoment von der Rotorwelle 5 wird mittels des Riemens von der Riemenscheibe 8 auf die Ausgabewelle 8 des Motors übertragen, um den Motor zu starten. Zu dieser Zeit erfasst die Rotorpositions-Erfassungsvorrichtung 21 den Drehwinkel des Rotors 9. Dann steuert eine Steuervorrichtung (nicht dargestellt) den Wechselstrom, der sequentiell jeder der Phasen der Dreiphasen-Statorwicklung 17 zugeführt wird, derart, dass die Drehrichtung des Rotors 9 konstant ist und eine vorgegebene Drehfrequenz erzielt wird.
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Zusätzlich werden bei dieser dynamoelektrischen Maschine für ein Kraftfahrzeug die Ventilatoren 14 angetrieben, wenn die Rotorwelle 5 gedreht wird, um sich zusammen mit dem Rotor 9 zu drehen. Außenluft wird infolge der Rotation der Ventilatoren 14 durch die Luft-Einlassöffnungen 2a und 3a in das Gehäuse 1 gesaugt.
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Außenluft, die durch die vorderseitigen Lufteinlassöffnungen 2a eingesaugt wurde, wird mittels der Ventilatoren 14 zentrifugal abgelenkt, und wird außerhalb des Gehäuses 1 durch die vorderseitigen Luftablassöffnungen 2b entladen. Folglich wird Wärme von den vorderseitigen Spulenenden der Statorwicklung 17, welche wärmeerzeugende Teile innerhalb des Gehäuses 1 bilden, in den kühlenden Luftstrom absorbiert, um den Stator 15 zu kühlen.
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Gleichzeitig strömt Außenluft, die durch hintere Lufteinlassöffnungen 3a eingesaugt wurde, radial entlang des Bürstenhalters 20 und der Lüfterführung 30 nach innen, strömt zwischen einer inneren Seite der Lüfterführung 30 und der Rotorwelle 5, und strömt zu dem Rotor 9. Die zu dem Rotor 9 geströmte Luft wird mittels der Ventilatoren 14 zentrifugal abgelenkt, und wird durch die hinterseitigen Luftablassöffnungen 3b außerhalb des Gehäuses 1 entladen. Folglich wird Wärme von den hinterseitigen Spulenenden der Statorwicklung 17 in den kühlenden Luftstrom absorbiert, um den Stator 15 zu kühlen. Die elektrischen Verbindungsabschnitte zwischen den Ausgabe-Anschlussbolzen 25 und den Statoranschlüssen 33 werden ebenfalls gekühlt.
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Gemäß Ausführungsform 1 ragen die Außengewindeabschnitte 25d des Ausgabe-Anschlussbolzens 25 durch die herausführenden Öffnungen 31 hervor, und die Dreiphasen-Leiteranschlüsse 34a sind durch Befestigung an Endflächen 27b, welche den Koppelaufnahmen der Halteelemente 27 gegenüberliegende Enden sind, in einem Zustand des Flächenkontakts unter Verwendung der Befestigungskraft der Muttern 35 befestigt, wobei die Haltelemente 27 auf die Außengewindeabschnitte 25d geschraubt sind. Die Verbindungskraft der Dreiphasen-Leiteranschlüsse 34a relativ zu den Ausgabe-Anschlussbolzen 25 ist dadurch erhöht, und der Verbindungswiderstand zwischen den Halteelementen 27 und den Dreiphasen-Leiteranschlüssen 34a wird reduziert.
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Folglich, selbst falls ein großer Strom fließt, ist die Wärmeerzeugung an den Kontakten zwischen den Halteelementen 27 und den Dreiphasen-Leiteranschlüssen 34a unterdrückt, wobei die Temperaturunterdrückung in den entsprechenden Verbindungsabschnitten steigt. Das Auftreten des Schweißens der Kontaktabschnitte und der Verschmelzung der umgebenden Harzteile usw. wird dadurch vermieden. Energieverlust, bedingt durch den elektrischen Strom, sinkt ebenfalls, wodurch die Eigenschaften und der Wirkungsgrad verbessert wird.
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Zusätzlich, da die Dreiphasen-Leiteranschlüsse 34a mit den Halteelementen 27 fest verbunden sind, werden die Verbindungsabschnitte zwischen den Halteelementen 27 und den Dreiphasen-Leiteranschlüssen 34a davor bewahrt, abgerieben oder beschädigt zu werden, usw., selbst wenn Fahrzeugschwingungen die Dreiphasen-Leiter 34 erschüttern.
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Die Statoranschlüsse 33 sind in einem Zustand des Flächenkontakts durch Befestigung zwischen den Kopfabschnitten 25a der Ausgabe-Anschlussbolzen 25 und den Koppelaufnahmen 26 mittels der Befestigungskraft des Halteelements 27 befestigt. Zusätzlich sind die Unterlegscheiben 28 in einem Zustand des Flächenkontakts durch Befestigung zwischen den Koppelaufnahmen 26 und den Halteelementen 27 mittels der Befestigungskraft der Halteelemente 27 befestigt. Zusammengeschraubte Abschnitte werden dadurch von dem elektrischen Hauptleitungsweg, der sich von den Statoranschlüssen 33 zu den Dreiphasen-Leiteranschlüssen 34a erstreckt, entfernt. Mit anderen Worten, in diesem elektrischen Hauptleitungsweg sind elektrische Verbindungsabschnitte durch Flächenkontaktabschnitte gebildet. Folglich, selbst falls großer Strom fließt, wird die Bildung von Wärme in diesen elektrischen Hauptleitungswegen unterdrückt, wodurch zuverlässig das Auftreten des Schweißens der Kontaktabschnitte, die Verschmelzung von Harzteilen, usw. vermieden wird.
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Da die Ausgabe-Anschlussbolzen 25 und die Statoranschlüsse 33 fest mittels der Befestigungskraft der Halteelemente 27, die auf die Außengewindeabschnitte 25d aufgeschraubt sind, verbunden sind, werden die Verbindungsabschnitte zwischen den Ausgabe-Anschlussbolzen 25 und dem Statoranschlüssen 33 davor bewahrt, abgerieben oder beschädigt zu werden, usw., selbst wenn sich Fahrzeugschwingungen durch die Dreiphasen-Leiter 34 zu den Ausgabe-Anschlussbolzen 25 fortsetzen.
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Da die Halteelemente durch die herausführenden Öffnungen 31 aus dem hinteren Gehäuseelement 3 hervorragen, kann eine Befestigung der Statoranschlüsse 33 und der Koppelaufnahmen 26 außerhalb des Gehäuses 1 durchgeführt werden. Folglich kann der Vorgang der Befestigung der Statoranschlüsse 33 und der Koppelaufnahmen 26 durchgeführt werden nachdem der Stator 15 und der Rotor 9 an das Gehäuse 1 montiert worden sind, wodurch der Zusammenbau verbessert wird.
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Die Einbauschrauben 32 sind durch die vorspringenden Abschnitte 26c der Koppelaufnahmen 26 geführt, welche in die Lüfterführung 30 in einem elektrisch isolierenden Zustand eingebettet sind, und sind an den inneren Wandoberflächen des hinteren Gehäuseelements 3 befestigt. Folglich sind die Koppelaufnahmen 26 fest an dem hinteren Gehäuseelement 3 befestigt, während ein isolierter Zustand gewährleistet wird. Die Ausgabe-Anschlussbolzen 25 werden dadurch vor einer Drehung bewahrt, selbst falls sich Fahrzeugschwingungen durch die Dreiphasen-Leiter 34 zu den Ausgabe-Anschlussbolzen 25 ausbreiten. Folglich sind die Verbindungsabschnitte zwischen den Ausgabe-Anschlussbolzen 25 und den Statoranschlüssen 33 vor einer Beschädigung usw. bewahrt.
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Da die Lüfterführung 30 angeordnet ist, um eine flache Lüfter zugewandte Fläche zu bilden, wird ein Windgeräusch aufgrund der Interferenz zwischen den Ventilatoren 14 und der Lüfterführung 30 reduziert. Zusätzlich absorbiert der kühlende Luftstrom, der zentrifugal mittels der Ventilatoren 14 abgelenkt wurde, Wärme von den Kopfabschnitten 25a der Ausgabe-Anschlussbolzen 25. Folglich wird von den Drehstromausgabe-Anschlussabschnitten erzeugte Wärme mittels des kühlenden Luftstroms über die Ausgabe-Anschlussbolzen 25 absorbiert, wodurch die Unterdrückung übermäßiger Temperaturen erhöht wird.
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Da die Isolierrohre 30b zwischen den Halteelementen 27 und den herausführenden Öffnungen 31 angeordnet sind, um äußere Seiten des Halteelements 27 zu bedecken, sind elektrische Isolierungseigenschaften zwischen den Halteelementen 27 und dem Gehäuse 1 sichergestellt.
Da die Isolierrohre 30b zusammenhängend in die Lüfterführung 30 eingegossen sind, ist die Anzahl der Teile reduziert, wodurch der Zusammenbau verbessert wird.
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Da die drei Koppelaufnahmen 26 einstückig in die Lüfterführung 30 eingegossen sind, wird die Anzahl der Teile reduziert, wodurch der Zusammenbau verbessert wird.
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Zusätzlich, da die Statoranschlüsse 33 und die Dreiphasen-Leiteranschlüsse 34 unter Verwendung eines einzelnen Ausgabe-Anschlussbolzen 25 befestigt sind, wird der Aufbau der Drehstromausgabe-Anschlussabschnitte vereinfacht und abnutzugsfest gemacht.
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Ausführungsform 2
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7 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, die eine Umgebung eines Drehstromausgabe-Anschlussabschnitts in einer dynamoelektrischen Maschine für ein Kraftfahrzeug gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung darstellt.
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In 7 ist ein Ausgabe-Anschlussbolzen 40 aus einem elektrisch leitfähigen Material, wie etwa Eisen usw. hergestellt und umfasst: einen Kopfabschnitt 40a, einen Schaftabschnitt 40b, der derart angeordnet ist, dass er sich von dem Kopfabschnitt 40a in einer Richtung erstreckt; einen gerändelten Abschnitt 40c, der auf einem Hauptabschnitt des Schaftabschnitts 40b angeordnet ist, und einen ersten Außengewindeabschnitt 40d, der auf dem Schaftabschnitt 40b ausgebildet ist.
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Ein Halteelement 41 ist aus einem elektrisch leitfähigen Material, wie etwa Eisen usw. hergestellt und ist derart hergestellt, dass es eine gestufte zylindrische Form aufweist, die gebildet ist aus: einem zylindrischen Abschnitt 41a mit einem großen Durchmesser und einem Schaftabschnitt 41b mit einem kleinen Durchmesser, der so angeordnet ist, dass er koaxial von einer ersten Endfläche des zylindrischen Abschnitts 41a hervorragt. Ein Innengewindeabschnitt 41c ist von einem zweiten Ende an einer Position einer zentralen Achse des zylindrischen Abschnitts 41a bis zu einer vorbestimmten Tiefe ausgebildet. Zusätzlich ist ein zweiter Außengewindeabschnitt 41d auf dem Schaftabschnitt 41b ausgebildet. Die erste Endfläche des zylindrischen Abschnitts 41a bildet eine Endfläche 41e, die ein einer Koppelaufnahme gegenüberliegendes Ende ist.
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Ferner ist der Rest dieser Ausführungsform auf ähnliche Weise ausgebildet wie die Ausführungsform 1 oben.
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In Ausführungsform 2 sind die Ausgabe-Anschlussbolzen 40 an die Koppelaufnahmen 26 durch Pressen des gerändelten Abschnitts 40c in die durchsetzende Öffnung 26b der entsprechenden Koppelaufnahme 26 montiert. Unterlegscheiben 28 sind an den Schaftabschnitten 40b der Ausgabe-Anschlussbolzen 40 befestigt, und die Innengewindeabschnitte 41c der Halteelemente 41 sind auf die ersten Außengewindeabschnitte 40d, die auf den Schaftabschnitten 40b ausgebildet sind, aufgeschraubt. Folglich werden erste Enden der Statoranschlüsse 33 durch die Befestigungskräfte der Halteelemente 41, die auf die ersten Außengewindeabschnitte 40d der Ausgabe-Anschlussbolzen 40 aufgeschraubt sind, unter Druck zwischen den Kopfabschnitten 40a und den Koppelabschnitten 26a der Koppelaufnahmen 26 in einem Zustand des Flächenkontaktes gehalten. Die Ausgabeleiter 17a der Statorwicklung 17 sind an zweite Enden der Statoranschlüsse 33 angeschweißt.
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Die Dreiphasen-Leiteranschlüsse 34a der Dreiphasen-Leiter 34 sind an die zweiten Außengewindeabschnitte 41d montiert, die auf den Schaftabschnitten 41b jedes Halteelements 41 ausgebildet sind, und sind in einem Zustand des Flächenkontaktes durch Befestigen von Muttern 35 auf die zweiten Außengewindeabschnitt 41d an den Endflächen 41e des Halteelements 41 befestigt, die den Koppelaufnahmen gegenüberliegende Enden sind.
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Vorliegend bilden die Ausgabe-Anschlussbolzen 40, die Koppelaufnahmen 26, die Halteelemente 41, die Unterlegscheiben 28 und die Muttern 35 Drehstromausgabe-Anschlussabschnitte. Ferner kann von den Unterlegscheiben 28 abgesehen werden und die Halteelemente 41 werden in direkten Kontakt zu den Koppelaufnahmen 26 angeordnet.
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Folglich können in Ausführungsform 2 zu der Ausführungsform 1 ähnliche Effekte ebenfalls erzielt werden.
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Ferner weist der erste Außengewindeabschnitt 40d der Ausgabe-Anschlussbolzen 40 eine Länge auf, die im Aufbau kürzer ist als der Außengewindeabschnitt 25d des Ausgabe-Anschlussbolzens 25 gemäß der obigen Ausführungsform 1. Folglich ist der Vorgang der Befestigung der Halteelemente 41 auf den Ausgabe-Anschlussbolzen 40 kürzer, wodurch der Zusammenbau verbessert wird.
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Da die Dreiphasen-Leiteranschlüsse 34a durch Befestigen der Muttern 35 auf den zweiten Außengewindeabschnitten 41b, die zusammenhängend auf den Halteelementen 41 ausgebildet sind, montiert werden, ist die Festigkeit der gekoppelten Abschnitte der Dreiphasen-Leiteranschlüsse 34a hoch, wodurch sich der Schwingungswiderstand nach Zusammenbau verbessert.
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Ausführungsform 3
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8 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, die eine Umgebung eines Drehstromausgabe-Anschlussabschnitts in einer dynamoelektrischen Maschine für ein Kraftfahrzeug gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung darstellt.
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In 8 ist ein Ausgabe-Anschlussbolzen 42 aus einem elektrisch leitenden Material, wie etwa Eisen usw. hergestellt und umfasst: einen Kopfabschnitt 42a, einen ersten Schaftabschnitt 42b, der einen großen Durchmesser aufweist, und der derart angeordnet ist, dass er sich von dem Kopfabschnitt 42a in einer Richtung erstreckt, einen zweiten Schaftabschnitt 42c, der einen kleinen Durchmesser aufweist, und der derart angeordnet ist, dass er sich koaxial von dem ersten Schaftabschnitt 42b erstreckt, einen ersten Außengewindeabschnitt 42d, der auf dem ersten Schaftabschnitt 42b ausgebildet ist, und einen zweiten Außengewindeabschnitt 42e, der auf dem zweiten Schaftabschnitt 42c ausgebildet ist.
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Ein Halteelement 43 ist aus einem elektrisch leitenden Material, wie etwa Eisen usw. hergestellt und umfasst: einen flachen Koppelaufnahme-Abschnitt 43a, einen zylindrischen Abschnitt 43b, der derart angeordnet ist, dass er sich von dem Koppelaufnahme-Abschnitt 43a in eine Richtung erstreckt, und einen Innengewindeabschnitt 43c, der innerhalb des zylindrischen Abschnitts 43b ausgebildet ist und mit dem ersten Außengewindeabschnitt 42d zusammen verschraubt ist. Eine erste Endfläche des zylindrischen Abschnitts 43b bildet eine Endfläche 43d, die ein der Koppelaufnahme gegenüberliegendes Ende ist.
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Drei Halteelemente 43 sind zusammenhängend in eine Lüfterführung 44 eingegossen, die als ein Gusskörper wirkt, derart, dass die Koppelabschnitte der Koppelaufnahmeabschnitte 43a freigelegt werden und die zylindrischen Abschnitte 43b nach außen ragen. Isolierrohre 44 sind zusammenhängend an der Lüfterführung 44 ausgebildet, um eine äußere Seite jedes zylindrischen Abschnitts 43b zu bedecken.
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Ferner ist der Rest dieser Ausführungsform auf eine zu der obigen Ausführungsform 1 ähnliche Weise ausgebildet.
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In Ausführungsform 3 ist die Lüfterführung 44 durch Befestigen an den inneren Wandflächen des hinteren Gehäuseelements 3 mittels Einbauschrauben (nicht dargestellt) montiert, die sich durch einen Abschnitt der Koppelaufnahme-Abschnitte 43a in einem elektrisch isolierenden Zustand erstrecken. Dann werden die Unterlegscheiben 28 und die Statoranschlüsse 33 an die ersten Schaftabschnitte 42b montiert, und die ersten Außengewindeabschnitte 42d werden in den Innengewindeabschnitten 43c der zylindrischen Abschnitte 43b befestigt. Folglich werden erste Enden der Statoranschlüsse 33 an den Koppelabschnitten der Koppelaufnahme-Abschnitte 43a des Halteelementes 43 in einem Zustand des Flächenkontakts befestigt. Die Ausgabeleiter 17a der Statorwicklung 17a werden an zweite Enden der Statoranschlüsse 33 geschweißt.
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Die Dreiphasen-Leiteranschlüsse 34a der Dreiphasen-Leiter 34 sind an den zweiten Außengewindeabschnitten 42e montiert, die auf den zweiten Schaftabschnitten 42c jedes Ausgabe-Anschlussbolzens 42 ausgebildet sind, welche durch die herausführenden Öffnungen 31 nach außen ragen, und sind in einem Zustand des Flächenkontaktes an den Endflächen 43d des Halteelements 41 durch Befestigen von Muttern 35 auf den zweiten Außengewindeabschnitten 42e befestigt, wobei die Endflächen 43d den Koppelaufnahmen gegenüberliegende Enden sind.
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Vorliegend bilden die Ausgabe-Anschlussbolzen 42, die Halteelemente 43 und die Muttern 35 Drehstromausgabe-Anschlussabschnitte.
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Demnach können zur Ausführungsform 1 ähnliche Effekte auch in Ausführungsform 3 erzielt werden.
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Gemäß Ausführungsform 3 ist, da die Koppelaufnahme 26 und das Halteelement 27 von Ausführungsform 1 oben in Form eines Halteelements 43 hergestellt sind, das aus einem einzelnen Element gebildet ist, ist die Anzahl der Teile reduziert, wodurch der Zusammenbau verbessert wird und ebenfalls die Festigkeit der Drehstromausgabe-Anschlussabschnitte verbessert wird.
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Die ersten und zweiten Außengewindeabschnitte 42d und 42e sind ebenfalls auf den gleichen Ausgabe-Anschlussbolzen 42 ausgebildet. Mit anderen Worten, der Statoranschluss 33 und die Dreiphasen-Leiteranschlüsse 34a sind unter Verwendung eines einzelnen Ausgabe-Anschlussbolzens 42 befestigt. Folglich ist der Aufbau der Drehstromausgabe-Anschlussabschnitte vereinfacht und abnutzungsfest vorgenommen.
