-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
1. Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Generator für ein Automobil,
welcher an einem Fahrzeug montiert ist, und bezieht sich insbesondere auf
eine Konstruktion, die einen Spannungsregler kühlt.
-
2. Beschreibung des Standes der Technik
-
Bei
herkömmlichen
Generatoren für
Automobile ist eine Gleichrichteranordnung in einer angenäherten C-Form
konfiguriert und ein Spannungsregler, ein Bürstenhalter und ein Anschluss
sind integral zu einer Regleranordnung konfiguriert. Der Spannungsregler
und der Bürstenhalter
sind so angeordnet, dass sie miteinander in einer axialen Richtung
einer Welle überlappen,
und der Anschluss ist in einer Position angeordnet, welche um einen
vorbestimmten Winkel in der Umfangsrichtung vom Spannungsregler
und dem Bürstenhalter
aus in einer Ebene gedreht ist, welche senkrecht zu der Welle steht
und welche den Spannungsregler und den Bürstenhalter so umfasst, dass
ein Öffnungsabschnitt
radial nach außen deutet.
Die Regleranordnung ist in einem Raum in einem Öffnungsabschnitt der C-Form
der Gleichrichteranordnung angeordnet. Daher ist die Größe des Kühlkörpers des
Gleichrichters durch die Regleranordnung beschränkt und kann nicht vergrößert werden.
Weiterhin unterscheiden sich der Belüftungswiderstand in dem Anschluss
und der Belüftungswiderstand
in dem Spannungsregler voneinander und die Ungleichmäßigkeiten
des Belüftungswiderstands
auf der Einlassseite, welche die Gleichrichteranordnung umfasst,
sind groß.
-
In
Anbetracht dieser Bedingungen wurden verbesserte herkömmliche
Generatoren für
Automobile vorgeschlagen, welche eine Regleranordnung umfassen,
in der ein Spannungsregler und ein Bürstenhalter so angeordnet sind,
dass sie in einer Axialrichtung der Welle miteinander überlappen,
und der Anschluss derart radial außerhalb des Spannungsreglers
in engem Kontakt mit dem Spannungsregler steht, dass ein Öffnungsabschnitt
radial auswärts deutet
(siehe zum Beispiel Patentliteratur 1). In diesen verbesserten herkömmlichen
Generatoren für Automobile
kann, da die Regleranordnung in einem Raum in einem Öffnungsabschnitt
der Gleichrichteranordnung, welche eine C-Form aufweist, angeordnet
ist, der Kühlkraftkörper des
Gleichrichters größer gemacht
werden, was die Kühlung
des Gleichrichters verbessert. Zusätzlich werden Ungleichmäßigkeiten des
Belüftungswiderstands
auf der Lufteinlassseite, welche die Gleichrichtereinrichtung umfasst,
reduziert.
- Patent Literatur 1: Japanisches offengelegtes
Patent Nr. 2002-142423 (Gazette).
-
In
verbesserten herkömmlichen
Generatoren für
Automobile ist der Anschluss radial außerhalb des Spannungsreglers
angeordnet, um die Kühlung
des Gleichrichters zu verbessern. Der Kühlkörper des Spannungsreglers ist
so in einer senkrecht zu der Welle stehenden Ebene angeordnet, dass
Belüftungskanäle zwischen
den Rippen in einer radialen Richtung ausgerichtet sind. Der Anschluss
ist in engem Kontakt mit der radialen äußeren Seitenoberfläche des
Kühlkörpers des
Spannungsreglers angeordnet und liegt derart vor, dass er radiale äußere Öffnungen
der Ventilationskanäle
zwischen den Rippen blockiert. Daher fließt Kühlungsluft nicht in einer befriedigenden
Weise in die Ventilationskanäle
zwischen den Rippen des Kühlkörpers des
Spannungsreglers, was die Leistung des Wärmekörpers herabsetzt und die Temperatur
des Spannungsreglers erhöht.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung zielt darauf hin, die obigen Probleme zu lösen, und
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Generator
für ein Automobil
bereitzustellen, welcher eine Verbesserung von dessen Leistung durch
ein Verhindern einer Verschlechterung der Kühlung eines Spannungsreglers,
welche aus Verbesserungen beim Kühlen
eines Gleichrichters zur Unterdrückung
von Temperaturanstiegen in dem Gleichrichter und dem Spannungsregler
resultiert, ermöglicht.
-
Um
die obige Aufgabe zu lösen
wird gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Generator für ein Automobil
bereitgestellt, umfassend: ein Gehäuse; eine Welle, welche drehbar
durch das Gehäuse
gehalten ist; einen Rotor, welcher innerhalb des Gehäuses aufgenommen
ist und welcher aufweist: einen an der Welle befestigten Polkern;
eine am Polkern montierte Feldwicklung; und zumindest einen zentrifugalen
Lüfter,
der an einem axialen Ende des Polkernes befestigt ist; einen Stator,
der so an dem Gehäuse
befestigt ist, dass er den Rotor umgibt; einen Spannungsregler,
welcher die Größe einer Wechselspannung,
welche in dem Stator erzeugt wird, einstellt; einen Spannungsreglerkühlkörper, welcher
auf einer bezüglich
des zentrifugalen Lüfters dem
Spannungsregler gegenüberliegenden
Seite angeordnet ist; und einen Anschluss, welcher an einer äußeren Umfangsseite
des Spannungsreglers angeordnet ist und an dem ein externer Stecker
montiert werden kann. Eine Mehrzahl von Lufteinlassöffnungen
sind an einer Seite des Gehäuses
eingeformt, die dem zentrifugalen Lüfter gegenüberliegt, und eine Mehrzahl
von Rippen sind umfänglich
auf einer Seite des Spannungsreglerkühlkörpers, welche dem Gehäuse gegenüber liegt,
angeordnet. Der Generator für
ein Automobil ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Führungsabschnitt
für einen
Kühlungsluftstromeinlass
an einem Abschnitt des Anschlusses angeordnet ist, der dem Spannungsreglerkühlkörper gegenüber liegt.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung sind, da der Anschluss an einer äußeren Umfangsseite des Spannungsreglers
angeordnet ist, die Installationsbereiche für den Gleichrichter und den
Gleichrichterkühlkörper vergrößert, wodurch
Temperaturanstiege in dem Gleichrichter unterdrückt werden. Ein kühler Luftstrom,
der durch die Lufteinlassöffnungen
hereingeströmt
ist, tritt in die Ventilationskanäle zwischen den Rippen des
Spannungsreglerkühlkörpers ein. Ein
Abschnitt des kühlenden
Luftflusses fließt
durch die Ventilationskanäle
radial einwärts.
Ein verbleibender Teil des kühlenden
Luftflusses fließt
radial auswärts
durch die Ventilationskanäle
und fließt
dann in Umfangsrichtung zwischen den Rippen und dem kühlenden
Luftflusseinlassführungsabschnitt.
Daher können,
da der kühlende
Luftfluss durch die gesamte radiale Länge der Ventilationskanäle zwischen
den Rippen hindurchfließt
und in dem Spannungsregler erzeugte Wärme auf effiziente Weise absorbiert, Temperaturerhöhungen in
dem Spannungsregler unterdrückt
werden.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
eine Ansicht einer Rückseite
eines Generators für
ein Automobil gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
gemäß der Erfindung;
-
2 ist
ein Querschnitt eines Teils des Generators für ein Automobil gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
-
3 ist
eine vordere Draufsicht auf eine Regleranordnung, welche in dem
Generator für
ein Automobil gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;
-
4 ist
ein Querschnitt entlang der Linie IV-IV in 3, gesehen
in Pfeilrichtung;
-
5 ist
eine Ansicht der Regleranordnung, welche in einem Generator für ein Automobil
gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, von einer Seite
nahe einem Anschlussöffnungsabschnitt
aus;
-
6 ist
eine teilweise Perspektive zur Erklärung der kühlenden Luftflüsse in dem
Generator für
ein Automobil gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
-
7 ist
eine teilweise Perspektive zur Erklärung der kühlenden Luftflüsse in den
Generator für ein
Automobil gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
-
8 ist
eine teilweise Perspektive, welche eine Umgebung einer Lufteinlassöffnung in
einem Generator für
ein Automobil gemäß einer
Variation der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
9 ist
eine teilweise Perspektive, welche die Kühlungsluftflüsse in dem
Generator für
ein Automobil gemäß einer
Variation der vorliegenden Erfindung erklärt;
-
10 ist
eine teilweise Perspektive, welche eine Umgebung eines Lufteinlasses
in einem Generator für
ein Automobil zeigt, welcher als Vergleichsbeispiel dient; und
-
11 ist
eine teilweise Perspektive, welche die Kühlungsluftflüsse in dem
Generator für
ein Automobil erklärt,
welcher als Vergleichsbeispiel dient.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
-
1 ist
eine Ansicht eines rückwärtigen Endes
eines Generators für
ein Automobil gemäß einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, 2 ist ein
Querschnitt eines Teils des Generators für ein Automobil gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, 3 ist eine
Vorderansicht einer Regleranordnung, die in dem Generator für ein Automobil
gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, 4 ist
ein Querschnitt entlang der Linie IV-IV in 3, gesehen in
der Pfeilrichtung, 5 ist eine Ansicht der Regleranordnung,
die in dem Generator für
ein Automobil gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann von einer Seite
nahe einem Anschlussöffnungsabschnitt aus,
und 6 und 7 sind jeweils teilweise Perspektiven
zur Erklärung
der Kühlungsluftflüsse in dem
Generator für
das Automobil gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
-
In
den 1 und 2 umfasst ein Generator für ein Automobil:
ein Gehäuse 1,
welches durch eine vordere Halterung (nicht gezeigt) und eine hintere
Halterung 2 ausgebildet ist, die jeweils nahezu schalenförmig sind
und aus Aluminium hergestellt sind; eine drehbar durch das Gehäuse 1 gehaltene Welle 3;
einen Rotor 4, welcher an der Welle 3 so gehalten
wird, dass er innerhalb des Gehäuses 1 drehbar
angeordnet ist; Zentrifugallüfter 7,
die an zwei axialen Endoberflächen
des Rotors 4 befestigt sind; einen durch das Gehäuse 1 gehalten
Stator 8, der den Rotor 4 umgibt; ein Paar Gleitringe 11,
welche an einem rückwärtigen Endabschnitt
der Welle 3 so befestigt sind, dass sie dem Rotor 4 einen
Feldstrom zuführen;
ein Gleichrichter (nicht gezeigt), der elektrisch mit dem Stator 8 verbunden
ist, um den in dem Stator 8 erzeugten Wechselstrom in einen
Gleichstrom gleichzurichten; und eine Regleranordnung 13.
-
Der
Rotor 4 umfasst: eine Rotorspule 5, die als eine
Feldwicklung dient, welche beim Hindurchtreten eines elektrischen
Stroms einen Magnetfluss erzeugt, und einen Polkern 6,
der so angeordnet ist, dass er die Rotorspule 5 so bedeckt,
dass Magnetpole durch den Magnetfluss geformt werden. Der Stator 8 umfasst:
einen Statorkern 9 und eine in dem Statorkern 9 derart
installierte Statorspule 10, dass ein Wechselstrom aufgrund
der Veränderungen
des Magnetflusses der Rotorspule 5 welche die die Drehung des
Rotors 4 begleiten, auftritt. Dieser Stator 8 ist
so angeordnet, dass er den Rotor 4 umgibt, und ist so montiert,
dass äußere Umfangskantenabschnitte
der zwei axialen Endoberflächen
des Statorkerns 9 durch die vordere Halterung und die hintere
Halterung 2 unter Druck gehalten werden, welche unter Verwendung
von Befestigungsbolzen 12 miteinander befestigt werden.
-
Als
nächstes
wird die Konfiguration der Regleranordnung 13 unter Bezugnahme
auf die 3 bis 5 erklärt werden.
-
Die
Regleranordnung 13 umfasst: einen ringförmigen Ölschleuderring 14 (engl.
slinger), durch den hindurch die Welle 3 eingesetzt ist;
einen Bürstenhalter 15,
welcher so angeordnet ist, dass er sich von einer äußeren Umfangswandoberfläche des Ölschleuderrings 14 radial
auswärts
erstreckt und welcher der so geformt ist, dass eine Bürsteneinsetzungsöffnung 15a,
die eine Öffnungsrichtung
in der radialen Richtung aufweist, an einer inneren Umfangswandoberfläche des Ölschleuderrings 14 offen ist;
ein Paar Bürsten 16,
welche innerhalb der Bürsteneinsetzungsöffnung 15a so
eingesetzt sind, dass sie sich in einer axialen Richtung des Ölschleuderrings 14 aufreihen
und radial bewegbar sind; Federn 17, die innerhalb der
Bürsteneinsetzungsöffnung 15a angeordnet
sind, um das Paar der Bürsten 16 in Richtung
des Ölschleuderringes 14 zu
drängen;
einen Spannungsregler 18, der an einer ersten Seite des
Bürstenhaltes 15 in
einer Axialrichtung des Ölschleuderrings 14 angeordnet
ist und der die Größe einer
Wechselspannung, die in dem Stator 8 erzeugt wird, einstellt;
und ein Anschluss 20, an welchem ein externer Stecker 36 montiert
ist um einen Feldstrom, welcher der Rotorspule 5 durch
die Bürsten 16 und die
Gleitringe 11 von der Außenseite zugeführt wird, anzugeben.
-
Der Ölschleuderring 14,
der Bürstenhalter 15 und
der Anschluss 20 sind durch einen Kunstharzkörper 30 ausgebildet,
der unter Verwendung eines isolierenden Kunstharzes, beispielsweise
Polyphenylensulfid (PPS) Kunstharz etc., integral ausgeformt ist.
In diesem Kunstharzkörper 30 ist
ein Spannungsreglergehäuseabschnitt 31 an
der ersten Seite des Bürstenhaltes 15 in
der Axialrichtung des Ölschleuderrings 14 eingeformt,
und der Anschluss 20 ist radial außerhalb des Spannungsreglergehäuseabschnitts 31 an
der ersten Seite des Bürstenhaltes 15 in
Axialrichtung des Ölschleuderrings 14 eingeformt. Ein
Kühlungsluftflusseinlassführungsabschnitt 32 ist entlang
des Spannungsreglergehäuseabschnitts 31 an
einer Wandoberfläche
des Anschlusses 20 innerhalb des Spannungsreglergehäuseabschnitts 31 so eingeformt,
dass er einen vorbestimmten Freiraum aufweist. Zusätzlich sind
Lüftungsöffnungen 33 an ersten
und zweiten Umfangsseiten eines gekoppelten Abschnitts zwischen
dem Ölschleuderring 14 und dem
Bürstenhalter 15 so
eingeformt, dass sie in der axialen Richtung des Ölschleuderrings 14 durch
den Kunstharzkörper 30 hindurch
dringen. Eine Mehrzahl von Montageabschnitten 34 sind ebenso
integral an dem Kunstharzkörper 30 eingeformt.
Eingesetzte Leiter 35 werden in dem Kunstharzkörper 30 Einsatz-geformt
(engl. insert molded), um eine elektrische Kontinuität zwischen
den Komponententeilen auszubilden.
-
Ein
Spannungsreglerkühlkörper 19 umfasst: einen
flachen, rechteckigen Basisabschnitt 19a und eine Mehrzahl
von Rippen 19b, die aufrecht an einer ersten Oberfläche des
Basisabschnitts 19 so angeordnet sind, dass sie in einem
vorbestimmten Abstand voneinander ausgerichtet sind. Der Spannungsregler 18 ist
an einer zweiten Oberfläche
des Basisabschnittes 19a des Spannungsreglerkühlkörpers 19 befestigt.
Dieser Spannungsreglerkühlkörper 19 ist
an den Spannungsreglergehäuseabschnitt 31 so
angepasst, dass er den Spannungsregler 18 innerhalb des
Spannungsreglergehäuseabschnitts 31 einschließt. Hier
erstrecken sich zwischen den Rippen 19b Ventilationskanäle in einer
radialen Richtung des Ölschleuderrings 14.
Der Kühlungsluftflusseinlassführungsabschnitt 32 ist
so geformt, dass er eine Oberflächenform
aufweist, welche in Richtung einer radialen äußeren Seitenoberfläche aller
der Rippen 19b hingewendet ist, so dass sie einen vorbestimmten
Freiraum aufweisen. Weiterhin liegt der Kühlungsluftflusseinlassführungsabschnitt 32 ungefähr einer
Hälfte
des Abschnitts der Ventilationskanäle zwischen den Rippen 19b in
einer Tiefenrichtung gegenüber,
wie in 4 gezeigt, kann aber ebenso so ausgeformt sein,
dass er dem gesamten Bereich der Ventilationskanäle zwischen den Rippen 19b in
der Tiefenrichtung gegenüberliegt.
Der Freiraum zwischen dem Kühlungsluftflusseinlassführungsabschnitt 32 und
den Rippen 19b ist größer als
der Freiraum zwischen den Rippen 19b.
-
Eine
Regleranordnung 13, die auf diese Weise konfiguriert ist,
wird durch Einsetzen des rückwärtigen Endabschnitts
des Schafts 3 in den Ölschleuderring 14 so
montiert, dass der Bürstenhalter 15 in Richtung
des Rotors 4 deutet, und Befestigen der Befestigungsabschnitte 34 an
inneren Wandoberflächen
der hinteren Halterung 2 unter Verwendung von Montageschrauben
(nicht gezeigt). Zu diesem Zeitpunkt sind die Gleitringe 11 innerhalb
des Ölschleuderrings 14 positioniert
und das Paar Bürsten 16, welches
innerhalb der Bürsteneinsetzungsöffnung 15a aufgenommen
ist, wird durch die Federn 17 auf die jeweiligen Gleitringe 11 aufgepresst.
Der Anschluss 20 erstreckt sich durch eine Anschlusseinsetzungsöffnung 2a,
die durch die rückwärtige Halterung 2 hindurch
angeordnet ist, auswärts.
-
Der
Gleichrichter ist an inneren Wandoberflächen der rückwärtigen Halterung 2 so
montiert, dass er durch Montageschrauben befestigt werden kann,
und die Regleranordnung 13 ist in einem Raum in einem Öffnungsabschnitt
der C-Form des Gleichrichters aufgenommen. Daher sind die Regularanordnung 13 und
der Gleichrichter in einer ringförmigen
Form in einer Ebene angeordnet, die senkrecht zu einer zentralen
Achse der Welle 3 liegt.
-
Ein
Gleichrichterkühlkörper 21 umfasst:
einen flachen Basisabschnitt 21a, der eine C-förmige äußere Form
und Rippen 21b aufweist, die so angeordnet sind, dass sie
in einem radialen Muster in einem vorbestimmten Abstand auf einer
ersten Oberfläche
des Basisabschnitts 21a angeordnet sind. Der Basisabschnitt 21a des
Gleichrichterkühlkörpers 21 ist
in einer C-Form in einer Ebene angeordnet, welche derart senkrecht
zu einer zentralen Achse der Welle 3 steht, dass die Rippen 21b der
hinteren Halterung 2 gegenüber liegen. Wie in 1 gezeigt,
ist eine Mehrzahl bogenförmiger
Lufteinlassöffnungen 2b durch
eine Endoberfläche
der rückwärtigen Halterung 2 so
angeordnet, dass sie in einer C-Form
ausgerichtet sind, so dass sie auf den Basisabschnitt 21a und
die Rippen 21b des Gleichrichterkühlkörpers 21 zu zeigen
und einen radialen zentralen Bereich des Gleichrichterkühlkörpers 21 freilegen.
Eine rechteckige Lufteinlassöffnung 2c ist
durch die Endoberfläche der
rückwärtigen Halterung 2 hindurch
so angeordnet, dass sie dem Basisabschnitt 19a und den
Rippen 19b des Spannungsreglerkühlkörpers 19 gegenüberliegt
und einen radialen zentralen Bereich des Spannungsreglerkühlkörpers freilegt.
Zusätzlich
sind eine Mehrzahl von Luftauslassöffnungen 2d durch eine
innere Oberfläche
der rückwärtigen Halterung 2 hindurch
angeordnet.
-
In
einem Generator für
ein Automobil, der auf diese Weise konfiguriert ist, wird elektrische
Spannung zunächst
von einer Batterie (nicht gezeigt) durch die Bürsten 16 und die Gleitringe 11 der
Rotorspule 5 des Rotors 4 zugeführt, wodurch
ein magnetischer Fluss erzeugt wird. Einige der klauenförmigen magnetischen
Pole in dem Polkern 6 sind durch diesen magnetischen Fluss
in nordgerichtete (N) Pole magnetisiert und andere klauenförmige Magnetpole in
dem Polkern 6 sind in südgerichte
(S) Pole magnetisiert. Gleichzeitig wird das Drehdrehmoment des Motors
von einer Ausgangswelle des Motors über einen Riemen und eine Riemenscheibe
der Welle 3 zugeführt,
wodurch sie den Rotor 4 dreht. Daher wird ein rotierendes
Magnetfeld der Statorspule 10 des Stators 8 verwendet,
wodurch in der Statorspule 10 eine elektromotive Kraft
erzeugt wird. Diese elektromotive Wechselstromkraft wird durch den
Gleichrichter in Gleichstrom gleichgerichtet, um die Batterie zu laden
und um einem elektrischen Verbraucher etc. zugeführt zu werden. Die Größe der Wechselspannung,
die in dem Stator 8 erzeugt wird, wird auch durch den Spannungsregler 18 eingestellt.
-
Die
Zentrifugallüfter 7 werden
zusammen mit der Drehung des Rotors 4 gedreht. Daher wird
zum Beispiel an dem rückwärtigen Ende
ein Kühlungsluftfluss
durch die Lufteinlassöffnungen 2b in
die rückwärtige Halterung
hereingesaugt. Dieser Kühlungsluftfluss
fließt
durch die Ventilationskanäle
zwischen den Rippen 21b des Gleichrichterkühlkörpers 21 radial
einwärts
in eine Umgebung der Welle 3 und fließt dann in Richtung des Rotors 4 in
der Umgebung der Welle 3. Der Kühlungsluftfluss, der zu dem
Rotor 4 geflossen ist, wird zentrifugal durch die Zentrifugallüfter 7 abgelenkt
und wird durch die Luftauslassöffnung 2d ausgelassen.
Daher wird Wärme,
die durch den Gleichrichter erzeugt wird, von dem Kühlungsluftfluss,
der durch die Ventilationskanäle
zwischen den Rippen 21b hindurchfließt, absorbiert, was eine Temperaturerhöhung in
dem Gleichrichter unterdrückt.
-
Gleichzeitig
wird aufgrund der Drehung der Zentrifugallüfter 7 ein Kühlungsluftfluss
A durch die Lufteinlassöffnung 2c in
die rückwärtige Halterung 2 hereingesaugt.
Dieser Kühlungsluftfluss
A fließt durch
die Ventilationskanäle
der Rippen 19b des Spannungsreglerkühlkörpers 19, wie es durch
die Pfeile in 2, 6 und 7 angedeutet
ist, radial einwärts.
Der Kühlungsluftfluss
A fließt
von den Ventilationskanälen
zwischen den Rippen 19b aus radial einwärts und fließt entlang
einer äußeren Wandoberfläche an der
radialen inneren Seite des Spannungsreglergehäuseabschnitts 31 zu
den Ventilationsöffnungen 33.
Ein Kühlungsluftfluss
B fließt durch
die Ventilationskanäle
zwischen den Rippen 19b des Spannungsreglerkühlkörpers 19 radial
auswärts
und fließt
aus den Ventilationskanälen
radial auswärts,
wie es durch die Pfeile in den 2, 6 und 7 angedeutet
ist. Der Kühlungsluftfluss
B, der herausgeflossen ist, trifft den Kühlungsluftflusseinlassführungsabschnitt 32,
fließt
umfänglich
(also in Umfangsrichtung) zwischen dem Spannungsreglerkühlkörper 19 und
dem Kühlungsluftflusseinlassführungsabschnitt 32 und
fließt
dann entlang einer umfangsäußeren Wandoberfläche des
Spannungsreglergehäuseabschnitts 31 zu
den Ventilationsöffnungen 33.
Die Kühlungsluftflüsse A und
B werden dann miteinander verbunden und fließen durch die Ventilationsöffnungen 33 in
Richtung des Rotors 4. Die Kühlungsluftflüsse A und
B, die zu dem Rotor 4 geflossen sind, werden zentrifugal
durch die Zentrifugallüfter 7 abgelenkt
und werden durch die Luftauslassöffnungen 2d ausgelassen.
Daher wird Wärme, die
durch den Spannungsregler 18 erzeugt wird, in den Kühlungsluftflüssen A und
B, die durch die Ventilationskanäle
zwischen den Rippen 19b hindurchfließt, absorbiert, wodurch Temperaturanstiege
in dem Spannungsregler 18 unterdrückt werden.
-
Als
nächstes
werden Positionsbeziehungen zwischen der Lufteinlassöffnung 2c und
dem Spannungsreglerkühlkörper 19 unter
Bezugnahme auf die 8 und 9 erklärt werden.
Darüber
hinaus ist 8 eine teilweise Perspektive,
die eine Umgebung einer Lufteinlassöffnung in einen Generator für ein Automobil
gemäß einer
Variation der vorliegenden Erfindung zeigt, und 9 ist
eine teilweise Perspektive, welche die Kühlungsluftflüsse in dem
Generator für
ein Automobil gemäß einer
Variation der vorliegenden Erfindung erklärt.
-
In
dem Generator für
ein Automobil, der in 8 gezeigt ist, ist die rechteckige
Lufteinlassöffnung 2c so
durch die hintere Halterung 2 hindurch angeordnet, dass
sie radial äußerste Enden
der Rippen 19b des Spannungsreglerkühlkörpers 19 freilegt, wenn
sie von der Rückseite
aus betrachtet werden. Mit anderen Worten ist der äußere radiale
Endabschnitt der Lufteinlassöffnung 2c radial
außerhalb der
radialen äußeren Endabschnitte
der Rippen 19b des Spannungsreglerkühlkörpers 19 positioniert.
Ein Lüftungswiderstand
in den Lüftungskanälen zwischen
den Rippen 19b ist größer als
der Lüftungswiderstand
zwischen dem Spannungsreglerkühlkörper 19 (den
Rippen 19b) und dem Kühlungsluftflusseinlassführungsabschnitt 32.
Daher ist es wahrscheinlicher, dass der Kühlungsluftfluss, der durch
die Lufteinlassöffnung 2c hindurchfließt, zwischen
dem Spannungsreglerkühlkörper 19 und
dem Kühlungsluftflusseinlassführungsabschnitt 32 hindurchfließt, und
er fließt
hauptsächlich
entlang des Flusskanals, der durch die Pfeile in 9 angedeutet
ist. Mit anderen Worten fließt
ein großer
Teil des Kühlungsluftflusses
umfangsmäßig zwischen
dem Spannungsreglerkühlkörper 19 und
dem Kühlungsluftflusseinlassführungsabschnitt 32,
ohne zwischen den Rippen 19b einzutreten, und fließt dann
entlang einer umfangsmäßigen äußeren Wandoberfläche des Spannungsreglergehäuseabschnitts 31 zu
den Lüftungsöffnungen 33.
Daher wird der Spannungsreglerkühlkörper 19 nicht
effektiv verwendet, was eine Kühlung
des Spannungsreglers 18 reduziert.
-
Daher
ist es wünschenswert,
den äußeren radialen
Endabschnitt der Lufteinlassöffnung 2c radial
innerhalb der äußeren radialen
Endabschnitte der Rippen 19b (der äußersten radialen Position des Spannungsreglerkühlkörpers 19)
zu positionieren und die Lufteinlassöffnung 2c so auszuformen,
dass sie eine Öffnungsform
aufweist, die den radialen zentralen Bereich der Rippen 19b des
Spannungsreglerkühlkörpers 19 freilegt,
wenn er von dem rückwärtigen Ende
aus betrachtet wird, so dass der Kühlungsluftfluss, der durch
die Lufteinlassöffnung 2c hereingeflossen
ist, dazu gezwungen wird, in die Ventilationskanäle zwischen den Rippen 19b zu
fließen.
Weiterhin ist das Zentrum des Bereichs des Kühlkörpers 19, der durch
die Lufteinlassöffnung 2c freigelegt
ist, nicht beschränkt
auf das radiale Zentrum des Kühlkörpers 19 und
kann in einer Richtung radial verschoben sein.
-
Wenn
die Lufteinlassöffnung 2c so
hergestellt ist, dass sie eine Öffnungsform
aufweist, welche die Rippen 19b an zwei Umfangsenden des
Spannungsreglerkühlkörpers 19 freilegt,
wenn er von dem rückwärtigen Ende
aus betrachtet wird, kann eine verbesserte Kühlleistung erreicht werden,
da die Kühlluftflüsse außerhalb
der Rippen 19b an den beiden Umfangsenden fließen und
ein Wärmeaustausch
mit diesen Rippen 19b durchgeführt wird. Eine Kühlung kann
auch verbessert werden, wenn die Rippen 19b an einem Umfangsende
innerhalb der Lufteinlassöffnung 2c positioniert
sind.
-
Als
nächstes
wird der Effekt des Kühlungsluftflusseinlassführungsabschnittes 32 erklärt werden.
Weiterhin ist 10 eine teilweise Perspektive, die
eine Umgebung einer Lufteinlassöffnung
in einem Generator für
ein Automobil zeigt, welcher als ein Vergleichsbeispiel dient, und 11 ist
eine teilweise Perspektive, die die Kühlungsluftflüsse in dem
Generator für
ein Automobil erklärt,
der als ein Vergleichsbeispiel dient.
-
In
dem Vergleichsbeispiel, das in 10 gezeigt
ist, steht eine radiale innere Wandoberfläche eines Anschlusses 20A in
engem Kontakt mit radialen äußeren Seitenoberflächen von
allen Rippen 19b des Spannungsreglerkühlkörpers 19. Daher tritt
der Kühlungsluftfluss,
der durch die Lufteinlassöffnung 2c hereingeflossen
ist, in die Lüftungskanäle zwischen
den Rippen 19b ein und fließt durch die Lüftungskanäle radial
einwärts
und auswärts.
Hier wird der Kühlungsluftfluss,
der durch die Lüftungskanäle radial
auswärts
fließt,
durch die Wandoberfläche
des Anschlusses 20A blockiert und kann nicht aus den Lüftungskanälen heraus
fließen.
Mit anderen Worten, wie durch Pfeile in 11 gezeigt,
fließt
der Kühlungsluftfluss
durch die Lüftungskanäle radial
einwärts,
kann aber nicht radial auswärts
durch die Lüftungskanäle fließen.
-
In
der vorliegenden Erfindung, da der Kühlungsluftflusseinlassführungsabschnitt 32 so
geformt ist, dass er den radialen äußeren Seitenoberflächen aller
der Rippen 19b des Spannungsreglerkühlkörpers 19 gegenüberliegt,
während
er einen vorbestimmten Abstand sicherstellt und parallel zu diesen Seitenoberflächen liegt,
sind die radialen äußeren Enden
der Lüftungskanäle zwischen
den Rippen 19b offen. Daher ist, zusätzlich zu einem Flusskanal
für einen
Kühlungsluftfluss,
um durch die Lufteinlassöffnung 12c hereinzufließen in die
Lüftungskanäle zwischen
den Rippen 19b einzutreten und radial einwärts durch
die Lüftungskanäle zu fließen, ebenso ein
Flusskanal für
einen Kühlungsluftfluss
konfiguriert, um radial auswärts
durch die Lüftungskanäle zu fließen. Es
wurde dadurch möglich,
eine Wärmestrahlungsleistung
des Spannungsreglerkühlkörpers 19 um mehr
als 3% verglichen mit dem obigen Vergleichsbeispiel zu verbessern.
-
Daher
kann gemäß der vorliegenden
Erfindung, da der Spannungsreglergehäuseabschnitt 31 auf
einer ersten Seite des Bürstenhaltes 15 in
der axialen Richtung des Ölschleuderrings 14 ausgeformt ist
und der Anschluss 20 radial außerhalb des Spannungsreglergehäuseabschnitts 31 an
der ersten Seite des Bürstenhaltes 15 in
der axialen Richtung des Ölschleuderringes 14 eingeformt
ist, die Umfangsbreite der Regleranordnung 13 reduziert
werden, was es ermöglicht,
dass die Umfangsbreite des Gleichrichters proportional dazu vergrößert werden kann.
Entsprechend kann der Gleichrichterkühlkörper 21 so konfiguriert
sein, dass er eine große
Wärmeabstrahlungsfläche aufweist,
was es ermöglicht, dass
die Kühlung
des Gleichrichters verbessert ist.
-
Der
Kühlungsluftflusseinlassführungsabschnitt 32 ist
an dem Kunstharzkörper 30 so
geformt, dass er den radialen äußeren Seitenoberflächen aller Rippen 19b des
Spannungsreglerkühlkörpers 19 gegenüberliegt,
während
ein vorbestimmter Freiraum sichergestellt wird und parallel zu diesen
Seitenoberflächen
liegt, mit anderen Worten, an einem Abschnitt des Anschlusses 20,
der dem Spannungsreglerkühlkörper 19 gegenüberliegt.
Daher fließt
der Kühlungsluftfluss
A, der durch die Lufteinlassöffnung 2c hereingeflossen
ist, durch die Lüftungskanäle radial
einwärts
zwischen den Rippen 19b, und der Kühlungsluftfluss B fließt radial
auswärts
durch die Lüftungskanäle zwischen
den Rippen 19b. Daher wird ein Wärmeaustausch mit den Kühlungsluftflüssen radial über die
Lüftungskanäle zwischen
den Rippen 19b hinweg durchgeführt, was es ermöglicht,
dass ein Kühlen
des Spannungsreglers 18 verbessert ist.
-
Weiterhin
sind in dem obigen Ausführungsbeispiel
die Rippen 19b an einer Oberfläche des Basisabschnitts 19a so
geformt, dass sie parallel zueinander ausgerichtet sind, aber die Rippen 19b können ebenso
auf einer Oberfläche
des Basisabschnitts 19a geformt sein, so dass sie in einem
radialen Muster ausgerichtet sind. In diesem Fall kann der Spannungsreglerkühlkörper 19 so
angeordnet sein, dass die Rippen 19b in dem radialen Muster
in einer radialen Richtung ausgerichtet sind.
-
In
dem obigen Ausführungsbeispiel
sind der Ölschleuderring 14,
der Bürstenhalter 15,
der Anschluss 20 und der Spannungsreglergehäuseabschnitt 31 integral
in dem Kunstharzkörper 30 eingeformt,
aber der Anschluss 20 und der Spannungsreglergehäuseabschnitt 31 können ebenso
als separate, kunstharzgeformte Teile, getrennt von dem Bürstenhalter 15 zusammen
geformt werden.