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QUERVERWEIS AUF EINE VERWANDTE
ANMELDUNG
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Die
vorliegende Anmeldung basiert auf und beansprucht die Vorteile der
Priorität
der früheren
japanischen Patentanmeldung Nr.
2006-224798 , die am 22. August 2006 angemeldet wurde, sodass
die Inhalte derselben hier durch Bezugnahme miteinbezogen werden.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Wechselstrommaschine, die durch
eine Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs wie beispielsweise eines
Passagierfahrzeugs, eines Lastkraftwagens oder ähnlichem angetrieben wird.
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Beschreibung des Standes der
Technik
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Ein
Fahrzeug mit einer geneigten Vorderpartie wurde vor nicht langer
Zeit erforderlich, um den Fahrwiderstand des Fahrzeugs zu reduzieren
und um das Gesichtsfeld für
einen Fahrer zu verbessern. Ferner wurde ein weiter Aufnahmeraum
eines Fahrzeugs-Passagierraumes kürzlich erforderlich, um einen
besseren Komfort für
Insassen des Fahrzeugs zu bieten. Diese Anforderungen schmälern den
Maschinenraum. In dem Maschinenraum sind eine Brennkraftmaschine,
eine Wechselstrommaschine, die durch die Maschine angetrieben wird,
und ähnliches
angeordnet.
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Ferner
wurde die Maschinendrehzahl reduziert, um die Brennstoffwirtschaftlichkeit
zu verbessern, sodass die Zahl der Umdrehungen der Wechselstrommaschine
redu ziert wurde. Im Gegensatz dazu wurde die Zahl der Stromverbraucher
wie beispielsweise eine Sicherheitssteuervorrichtung und ähnliches
erhöht,
sodass die Wechselstrommaschine hinsichtlich ihrer erzeugten elektrischen
Energie erhöht
bzw. verbessert werden musste. Es ist daher eine Wechselstrommaschine
mit kleiner Größe und höherer Ausgangsleistung
erforderlich. Bei dieser Wechselstrommaschine ist die Verbrennungswärme pro
Volumeneinheit erhöht
und die Kühlqualität wird unvermeidbar
abgesenkt.
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Bei
einer Wechselstrommaschine für
ein Fahrzeug ist ein säulenförmiger Rotor
in einem zylinderförmigen
Stator angeordnet, es ist eine Riemenscheibe auf einer Antriebsseite
des Rotors angeordnet, um eine Drehkraft von einer Maschine zu empfangen,
und der Rotor wird um seine Achse in Ansprechen auf die Drehkraft
gedreht. Im Ansprechen auf die Drehung des Rotors und eines Feldstromes, der
dem Rotor zugeführt
wird, wird ein Wechselstrom in der Statorverdrahtung des Stators
erzeugt. Ein Regulierer für
die Generatorspannung stellt eine Spannung dieses Stromes ein und
zwar durch Regulieren des Feldstromes. Ein Gleichrichter richtet
den Wechselstrom gleich. Der gleichgerichtete Strom, der auf die
eingestellte Spannung eingestellt ist, wird an elektrische Verbraucher
und eine Batterie des Fahrzeugs ausgegeben. Elektronische Vorrichtungen
wie beispielsweise der Regler und der Gleichrichter sind auf einer
Anti-Antriebsseite des Rotors angeordnet gegenüber der Antriebsseite. Das
heißt
die Riemenscheibe und die Gruppe der elektronischen Vorrichtungen
sind voneinander getrennt angeordnet, wobei der Rotor dazwischen
angeordnet ist.
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Da
der Strom in der Statorwicklung erzeugt wird, wirkt diese Wicklung
als Wärmeerzeugungsglied.
Da jedoch die Kühlqualität der Wechselstrommaschine
kürzlich
abgesenkt wurde, werden Bestandteile oder Bestandteilelemente der
Wechselstrommaschine unvermeidbar durch die Statorwicklung auf hohe
Temperaturen erhitzt. Es besteht somit eine Wahrscheinlichkeit dafür, dass
die Bestandteile so stark erhitzt werden, dass die zulässigen Temperaturen
derselben überschritten
werden und diese brechen.
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Um
zu verhindern, dass die Elemente übermäßig durch die Statorwicklung
erhitzt werden, ist in der veröffentlichten
japanischen Patent-Erstveröffentlichung
Nr. H11-155270 eine
Wechselstrommaschine offenbart, bei der ein Raumfaktor, der ein Raumverhältnis der
Statorwicklung zu einem zulässigen
Raum für
die Verdrahtung angibt, erhöht
ist, um den elektrischen Widerstand der Wicklung auf einen halben
Wert zu reduzieren. Jedoch besteht der Gleichrichter im Allgemeinen
aus Dioden, die in einer Diodenbrücke miteinander verbunden sind,
sodass der Gleichrichter auch als Wärmeerzeugungselement wirkt.
Es wird daher ein Problem, welches auf der Wärme basiert, die durch den
Gleichrichter erzeugt wird, bei dieser Veröffentlichung nicht gelöst.
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In
den letzten Jahren musste eine Wechselstrommaschine auch hinsichtlich
ihrer Ausgangsleistung erhöht
werden. Es werden daher der Gleichrichter und der Regler, die auf
der Anti-Antriebsseite des Rotors angeordnet sind, leicht erhitzt,
sodass die zulässigen
Temperaturen derselben überschritten
werden und der Gleichrichter und der Regler auch manchmal zerbrechen.
Speziell der Regler besteht aus einem elektronischen Schaltungsteil
zum Steuern des erzeugten Stromes der Wechselstrommaschine. Obwohl
daher der Regler nicht sehr leicht brechen kann, können Fehlfunktionen
in dem Regler einfach auftreten. In diesem Fall wird die Batterie dann übermäßig geladen
und es wird dadurch die Lebensdauer der Batterie verkürzt. Um
die Fehlfunktion des Reglers zu verhindern wurde eine Wärmeableitflosse
oder -rippe, die an dem Regler angebracht ist, modifiziert, um die
Wärmeableitung
des Reglers zu verbessern. Jedoch kann die Wärme nicht in ausreichender
Weise von dem Regler abgeleitet werden.
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Ferner
ist in einer anderen Veröffentlichung ein
Temperatursensor an einem Regler angebracht. Wenn der Sensor detektiert,
dass der Regler auf eine vorbestimmte Temperatur aufgeheizt wurde,
stoppt die Wechselstrommaschine das Erzeugen von elektrischer Energie.
Es werden jedoch die Herstellungskosten für die Wechselstrommaschine
aufgrund des Sensors und eines Steuersystems oder Regelsystems zum
Stoppen der Energieerzeugung erhöht.
Es ist ferner auch schwierig den Sensor in zuverlässiger Weise
zu betreiben. Wenn zusätzlich
der Betrieb der Wechselstrommaschine häufig angehalten wird, kann
die Batterie nicht in ausreichender Weise geladen werden.
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Darüber hinaus
sind Hochtemperaturteile wie beispielsweise die Auspuffanlage einer
Maschine häufig
an einer rückwärtigen Seite
einer Wechselstrommaschine angeordnet (das heißt der Anti-Antriebsseite des
Rotors), sodass sie dicht bei einem Regler gelegen sind. In diesem
Fall wird der Regler dann noch weiter aufgeheizt.
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Ferner
ist in der veröffentlichten
japanischen Patent-Erstveröffentlichung
Nr. H05-199707 eine Wechselstrommaschine offenbart, bei
der sowohl ein Regler als auch ein Gleichrichter an einer Frontseite einer
Wechselstrommaschine angeordnet sind (das heißt der Antriebsseite des Rotors).
Jedoch empfängt
der Regler weiterhin Wärme
von dem Gleichrichter und es kann die Wärme nicht in ausreichender Weise
von dem Regler abgeführt
werden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung unter Berücksichtigung der bei einer
herkömmlichen Wechselstrommaschine
auftretenden Nachteile eine Wechselstrommaschine zu schaffen, die
hohe elektrische Energie bei niedrigen Kosten und kleiner Größe bzw.
geringen Abmaßen
erzeugen kann und bei der ein Temperaturanstieg eines Reglers unterdrückt wird.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung wird die genannte Aufgabe durch Vorsehen einer
Wechselstrommaschine gelöst,
die einen Rotor mit einer Feldwicklung aufweist, welche einen Feldstrom
empfängt,
einen Stator mit einer Vielphasen-Statorwicklung aufweist, ferner
einen Gleichrichter und einen Regler enthält. Der Regler und der Gleichrichter
sind voneinander beabstandet angeordnet, wobei der Rotor zwischen
diesen angeordnet ist.
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Bei
dieser Konstruktion einer Wechselstrommaschine wird ein Wechselstrom
in der Statorwicklung im Ansprechen auf die Drehung des Rotors und dem
Feldstrom erzeugt, der in der Feldwicklung empfangen wird. Der Gleichrichter
wandelt den Wech selstrom der Statorwicklung in einen Gleichstrom
um und gibt den Gleichstrom als elektrische Energie aus, die in
der Wechselstrommaschine erzeugt wurde. Der Regler reguliert den
Feldstrom, um die elektrische Energie zu steuern oder zu regeln.
Während des
Betriebes der Wechselstrommaschine wirkt der Gleichrichter als Wärmeerzeugungselement.
Da jedoch der Gleichrichter und der Regler voneinander entfernt
angeordnet sind, wobei der Rotor zwischen diesen angeordnet ist,
kann die in dem Gleichrichter erzeugte Wärme kaum auf den Regler übertragen werden.
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Selbst
wenn somit die Wechselstrommaschine in kleiner Größe hergestellt
wird, kann die Wechselstrommaschine eine hohe elektrische Energie
bei niedrigen Kosten erzeugen, wobei jedoch ein Temperaturanstieg
des Reglers unterdrückt
wird. In diesem Fall kann eine Fehlfunktion des Reglers verhindert werden
und der Regler kann in zuverlässiger
Weise betrieben werden.
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Ferner
sind bei dem herkömmlichen
Fall, bei welchem der Gleichrichter und der Regler auf der gleichen
Seite des Rotors angeordnet sind, der Gleichrichter und der Regler
zusammen in einem begrenzten Raum angeordnet. Daher kann der Gleichrichter
keinen weiten Raum belegen, der ausreichend wäre, um Wärme abzuleiten, die in dem Gleichrichter
erzeugt wird. Jedoch wird bei der vorliegenden Erfindung, da der
Gleichrichter und der Regler voneinander entfernt angeordnet sind,
wobei der Rotor zwischen diesen gelegen ist, ein Raum für den Gleichrichter
vergrößert ohne
dass eine Störung durch
den Regler dabei in Kauf genommen werden muss. In diesem Fall kann
der Gleichrichter eine große
Wärmeabstrahlflosse
oder Rippe aufweisen. Es kann daher die in dem Gleichrichter erzeugte
Wärme in
ausreichender Weise über
die Flosse abgeführt werden.
Ferner kann die Flosse oder Rippe in Form einer Scheibengestalt
ausgebildet werden, sodass die Möglichkeit
geschaffen wird, dass die gleichrichtenden Elemente des Gleichrichters
symmetrisch in Bezug auf das Zentrum der Flosse oder Rippe angeordnet
werden können.
Somit verhindert die symmetrische Anordnung, dass ein Teil der gleichrichtenden Elemente
auf eine hohe Temperatur erhitzt wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine Ansicht, die Ergebnisse einer Temperaturanalyse wiedergibt,
die einen Temperaturanstieg in jedem Bestandteilselement einer Wechselstrommaschine
darstellt, welche durch Wärme
verursacht wird, die sowohl in einem Stator als auch einem Gleichrichter
einer Wechselstrommaschine erzeugt wird;
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2 ist
eine Längs-Schnittansicht
einer Wechselstrommaschine gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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3 zeigt
ein elektrisches Schaltungsdiagramm eines Gleichrichters, der in 2 gezeigt
ist;
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4 gibt
eine Frontansicht eines Gleichrichters wieder und zwar gesehen von
einer Frontseite der Wechselstrommaschine aus, die in 2 dargestellt
ist;
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5 eine
Rückansicht
des Gleichrichters gesehen von einer rückwärtigen Seite der Wechselstrommaschine
aus, die in 2 gezeigt ist;
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6 ist
eine Ansicht, die einen Temperaturanstieg eines Reglers gemäß dem Stand
der Technik veranschaulicht und auch einen Temperaturanstieg eines
Reglers gemäß der ersten
Ausführungsform
wiedergibt;
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7 ist
eine Längs-Schnittansicht
einer Wechselstrommaschine gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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8 zeigt
eine Längs-Schnittansicht
einer Wechselstrommaschine mit einer bürstenlosen Konstruktion gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Es
werden nun Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Abschnitte,
Teile und Elemente bezeichnen und zwar durch die Beschreibung hindurch,
wenn dies nicht in anderer Weise angegeben wird.
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Die
Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben die Temperaturanstiege
bei Bestandteilelementen einer Wechselstrommaschine analysiert und haben
dabei festgestellt, dass ein Temperaturanstieg in einem Regler einer
Wechselstrommaschine hauptsächlich
durch die Wärme
verursacht wird, die in einem Gleichrichter der Wechselstrommaschine
erzeugt wird.
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1 zeigt
eine Ansicht, welche die Ergebnisse der Temperaturanalyse durch
die Erfinder veranschaulicht. In 1 gibt ein
Zeichen "S" in jedem Bestandteilselement
der Wechselstrommaschine einen Temperaturanstieg des Teiles an,
verursacht durch einen Stator der Wechselstrommaschine, und ein
Zeichen "R" in jedem Bestandteilelement
gibt einen Temperaturanstieg des Teiles an, verursacht durch den
Gleichrichter der Wechselstrommaschine. Wie in 1 gezeigt
ist, steigt die Temperatur in einem Stator an und es wurde der Temperaturanstieg auf
einer positiven Elektrodenseite bzw. der Wärmeabstrahlflosse eines Gleichrichters,
der mit einer positiven Elektrode einer Batterie verbunden war,
einer negativen Elektrodenseite bzw. Wärmeableitflosse des Gleichrichters,
der mit einer negativen Elektrode der Batterie verbunden war, eines
Rotors, eines Lagers und eines Reglers analysiert. Als ein Ergebnis dieser
Temperaturanalyse wurde festgestellt, dass ein Temperaturanstieg
des Reglers hauptsächlich durch
die Wärme
verursacht wird, die durch den Gleichrichter erzeugt wird. Spezifischer
ausgedrückt empfängt von
der Wärme,
die den gesamten Temperaturanstieg von nahezu 80°C in dem Regler entspricht,
der Regler die Wärme,
die einem Temperaturanstieg von nahezu 50°C von dem Gleichrichter entspricht.
Es besteht daher eine Wahrscheinlichkeit dafür, dass eine Fehlfunktion in
dem Regler auftreten kann und zwar aufgrund der Wärme, die
hauptsächlich
in dem Gleichrichter erzeugt wird. Bei Wechselstrommaschinen gemäß den Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung haben die Erfinder darauf abgezielt den
Wärmefluss
von dem Gleichrichter zu dem Regler zu reduzieren.
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AUSFÜHRUNGSFORM
1
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2 ist
eine Längs-Schnittansicht
einer Wechselstrommaschine, die für ein Fahrzeug verwendet wird,
entsprechend dieser Ausführungsform. Wie
in 2 gezeigt ist, umfasst die Wechselstrommaschine 1 einen
zylinderförmigen
Stator 2, einen säulenförmigen Rotor 3,
der in einem zentralen Loch des Stators 2 angeordnet ist
und zwar in einem vorbestimmten Intervall von dem Stator 2,
einen Rahmen 4, mit dem eine äußere Umfangsfläche des
Stators 2 bedeckt ist und der den Stator 2 und
den Rotor 3 haltert, eine Bürstenvorrichtung 5,
die an einem hinteren Abschnitt des Rahmens 4 an der hinteren
Seite der Wechselstrommaschine 1 fixiert ist, einen Gleichrichter 6,
der an einem Frontabschnitt des Rahmens 4 auf einer Frontseite
der Wechselstrommaschine 1 fixiert ist, einen Regler 7,
der an einem hinteren Abschnitt des Rahmens 4 an der hinteren
Seite der Wechselstrommaschine 1 fixiert ist, sodass dieser weit
von dem Gleichrichter 6 abgelegen ist, mit einer Riemenscheibe 8,
die an dem Rotor 3 an der Frontseite der Wechselstrommaschine 1 befestigt
ist, einer Frontabdeckung 9, mit der der Gleichrichter 6 abgedeckt
ist, und einer hinteren Abdeckung 10, mit der die Bürstenvorrichtung 7 und
der Regler 7 abgedeckt sind.
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Der
Stator 2 umfasst einen Statorkern 22, eine Vielphasen-(zum
Beispiel Drei-Phasen)-Statorwicklung 23,
die um den Kern 22 gewickelt ist, und einen Isolator 24,
der die Wicklung 23 elektrisch von dem Kern 22 isoliert.
Die Wicklung 23 umfasst drei Phasenwicklungen, die miteinander
in einer Y-Schaltung verbunden sind.
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Der
Rotor 3 umfasst eine Drehwelle 33, ein Paar von
Polkernen 32, die an der Welle 33 fixiert sind,
um die Welle 33 in einem zentralen Loch des Kernes 32 zu
platzieren, und eine Feldwicklung 31, die um den Kern 32 zylinderförmig und
koaxial gewickelt ist. Die Kerne 32 umfassen eine Vielzahl
von Nagelabschnitten, die entlang ei ner Umfangsrichtung des Kernes 32 ausgerichtet
sind. Die Wicklung 31 ist aus einem Kupferdraht gebildet,
der mit einem Isolator oder Harz beschichtet ist.
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Der
Rahmen 4 haltert den Stator 2 und den Rotor 3,
die in diesem aufgenommen sind. Der Rahmen 4 besitzt eine
Lagereinheit 44, die an der Frontseite angeordnet ist,
und eine Lagereinheit 45, die an der rückwärtigen Seite angeordnet ist.
Die Einheiten 44 und 45 des Rahmens 4 haltern
drehbar die Front- und Heck-Abschnitte der Welle 33. Der
Rahmen 4 umfasst eine Vielzahl von Einlassfenstern 42 und eine
Vielzahl von Auslassfenstern 41. Die Fenster 41 sind
entlang der Umfangsrichtung angeordnet, sodass sie der Wicklung 23 gegenüberliegen,
die aus dem Kern 22 in einer axialen Richtung der Welle 23 vorragt.
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Ein
Kühllüfter 35 ist
durch Schweißen
oder ähnliches
an einer Frontendfläche
von einem Polkern 32 befestigt, der an der Frontseite platziert.
Der Lüfter 35 empfängt Kühlluft über das
Fenster 42, bewegt die Luft entlang der axialen Richtung
und auch in radialen Richtung des Rohres 3 und trägt die Luft über die Fenster 41 aus.
Die Luft von dem Lüfter 35 kühlt den Rotor 3 und
auch den Stator 2. Ein Kühllüfter 36 ist durch
Schweißen
oder eine ähnliche
Verbindung an der hinteren Endfläche
des anderen Polkernes 32 angebracht, der auf der hinteren
Seite platziert ist. Der Lüfter 36 empfängt Kühlluft durch
die Fenster (nicht gezeigt) der hinteren Abdeckung 10 und
einem offenen Raum 46, bewegt die Luft entlang der axialen Richtung
und trägt
die Luft durch die Fenster 41 aus. Die Luft von dem Lüfter 46 kühlt den
Rotor 3.
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Die
Riemenscheibe 8 besitzt eine Riemenscheibenwelle 8A,
und es ist ein Frontende der Welle 33 fest in die Riemenscheibenwelle 8A eingeführt. Die
Riemenscheibe 8 empfängt
eine Drehkraft von einer Brennkraftmaschine des Fahrzeugs und überträgt diese
Kraft auf die Welle 33, um den Rotor 3 anzutreiben.
Daher ist die Riemenscheibenwelle 8A, die an einen Frontabschnitt
der Welle 33 eingepasst ist, an einer Antriebsseite des
Rotors 3 platziert.
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Es
sind zwei Schleifringe 37 und 38 an einem rückwärtigen Abschnitt
der Welle 33 angebracht gegenüber dem Frontabschnitt der
Welle 33, sodass diese mit der Welle 33 gedreht
werden. Daher sind die Schleifringe 37 und 38 auf
einer Anti-Antriebsseite des Rotors 3 platziert gegenüber der
Antriebsseite. Jeder der Schleifringe 37 und 38 besitzt
jeweils zwei halbe Abschnitte, die mit beiden Enden der Wicklung 31 über Leitungsverbindungen 39 verbunden
sind.
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Die
Bürstenvorrichtung 5 ist
auf der Anti-Antriebsseite des Rotors 3 platziert. Die
Bürstenvorrichtung 5 umfasst
zwei Bürsten 51 und 52,
die jeweils gegen die Ringe 37 und 38 drücken. Ein
Feldstrom wird von dem Gleichrichter 6 der Wicklung 31 über die
Bürstenvorrichtung 5 und
die Ringe 37 und 38 zugeführt. Die Flussrichtung des
Feldstromes in der Wicklung 31 ändert sich bei jeder halben
Umdrehung der Welle 33 und es wird ein Drei-Phasen-Wechselstrom
in der Statorwicklung 23 erzeugt.
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Der
Gleichrichter 6 richtet den Wechselstrom der Wicklung 23 gleich
und erzeugt einen gleichgerichteten oder Gleichstrom in Form einer
elektrischen Energie, die in der Wechselstrommaschine 1 erzeugt wird.
Dieser Gleichstrom wird von einem B-Bolzen 60, der an der
rückwärtigen Seite
der Wechselstrommaschine 1 angeordnet ist, über eine
B-Schiene 671 ausgegeben. Der Gleichrichter 6 ist
an der Außenfläche des
Rahmens 4 durch eine Befestigung über Schraubbolzen 43 fixiert,
die von einem Frontabschnitt des Rahmens 4 zu dem Gleichrichter 6 vorragen,
unter Zuhilfenahme von Mutter. Der Gleichrichter 6 ist
so angeordnet, dass er die Riemenscheibenwelle 8A entlang
der Umfangsrichtung umschließt und
an der gleichen Position platziert ist wie diejenige der Riemenscheibenwelle 8A und
zwar in der axialen Richtung. Daher ist der Gleichrichter 6 auf
der Antriebsseite des Rotors 3 positioniert.
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Der
Regler 7 ist an der gleichen Position wie derjenigen der
Bürstenvorrichtung 5 in
der axialen Richtung platziert. Daher ist der Regler 7 auf
der Anti-Antriebsseite des Rotors 3 positioniert. Der Regler 7 regelt
einen Wert des Feldstromes, welcher der Feldwicklung 31 zugeführt wird,
um eine elektrische Energie zu steuern oder zu regeln, die in der
Wechselstrommaschine 1 erzeugt wird. Der Regler 7 ist
mit einem Hochspan nungsende der Wicklung 31 verbunden,
um zu verhindern, dass die Wechselstrommaschine 1 ein elektrisches
Potenzial zu der Wicklung 31 überträgt oder an diese anlegt, wenn
die Wechselstrommaschine 1 nicht betrieben wird. Der Regler 7 besitzt
einen Erdungsanschluss, einen B-Anschluss, der mit dem B-Bolzen 60 verbunden
ist, einen P-Anschluss, über den
ein elektrisches Potenzial überwacht
wird, welches in der Wicklung 23 induziert wird, und besitzt
einen Anschluss, der mit der Bürstenvorrichtung 5 verbunden
ist.
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Wenn
bei dieser Konfiguration der Wechselstrommaschine 1 eine
Drehkraft von der Maschine auf die Welle 33 über einen
Riemen und die Riemenscheibe 8 übertragen wird, wird der Rotor 3 entlang einer
vorbestimmten Drehrichtung gedreht. Wenn der Feldstrom der Feldwicklung 31 des
in Drehung versetzten Rotors 3 über die Bürstenvorrichtung 5 zugeführt wird,
werden die Nagelabschnitte der in Drehung versetzten Kerne 32 magnetisiert.
Es wird daher ein Drei-Phasen-Wechselstrom in der Statorwicklung 23 erzeugt.
Der Regler 7 stellt den Feldstrom auf der Grundlage einer
Spannung der Batterie ein, um den Strom der Wicklung 23 zu
steuern oder zu regeln. Der Gleichrichter 6 richtet den
Wechselstrom der Wicklung 23 gleich, um einen Gleichstrom
zu erhalten. Dieser Gleichstrom wird zu dem B-Bolzen oder Schraube 60 übertragen
und wird zu den Stromverbrauchern und einer Batterie über ein
Ausgangskabel des Fahrzeugs ausgegeben. Ferner wird ein Teil des
Gleichstromes dem Regler 7 über den B-Bolzen 60 als
Feldstrom zugeführt.
Da der Regler 7 den Strom der Wicklung 23 auf
der Grundlage einer Spannung der Batterie regelt, kann die Batterie
in angemessener Weise geladen werden. Bei dieser Ausführungsform
betrifft die Nenn-Ausgangsspannung der Batterie 12V.
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Als
nächstes
wird der Gleichrichter 6 in Einzelheiten unter Hinweis
auf die 2 bis 5 beschrieben. 3 zeigt
ein elektrisches Schaltungsdiagramm des Gleichrichters 6. 4 ist
eine Frontansicht des Gleichrichters 6 gesehen von der
Frontseite aus, während 5 eine
Rückansicht
des Gleichrichters 6 ist und zwar von der Rückseite
her gesehen.
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Wie
in 3 gezeigt ist, umfasst der Gleichrichter 6 zwei
Dioden-Brückenschaltungen,
die zueinander parallel angeordnet sind. Jede Dioden-Brückenschaltung
besitzt drei positive Elektrodenseiten-Gleichrichterelemente (zum
Beispiel Dioden) 63, von denen die Kathoden elektrisch
mit einer positiven Elektrode der Batterie verbunden sind, und drei
negative Elektrodenseiten-Gleichrichterelemente (zum Beispiel Dioden) 65,
von denen die Anoden geerdet sind. Die Anoden der Gleichrichterelemente 63 sind mit
den Kathoden der Gleichrichterelemente 65 an Verbindungspunkten
jeweils verbunden. Erste Enden der U-, V- und W-Phasenwicklungen
der Statorwicklung 23 sind miteinander an einem Neutralpunkt
verbunden, und die zweiten Enden der Phasenwicklungen sind mit jeder
Dioden-Brückenschaltung
an den jeweiligen Verbindungspunkten verbunden.
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Wie
in den 2, 4 und 5 gezeigt ist,
umfasst der Gleichrichter 6 ferner eine Anschlussplatine 61,
in welcher Verbindungsanschlüsse 62 eingebettet
sind, sodass diese aus der Anschlussplatine 61 vorragen,
ferner eine erste Radiator-Flosse 67, um die Gleichrichterelemente 63 festzuhalten
und um Wärme,
die hauptsächlich
in den Elementen 63 erzeugt wird, abzuführen, und eine zweite Radiator-Flosse 68 zum
Halten der Gleichrichterelemente 65 und um Wärme abzuführen, die
hauptsächlich
in den Elementen 65 erzeugt wird. Die zweiten Enden der
Phasenwicklungen sind mit den Verbindungsanschlüssen 62 verbunden.
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Die
Flosse oder Rippe 67 ist in einer kleineren Scheibengestalt
ausgeführt
und besitzt sechs Durchgangslöcher
(oder Befestigungslöcher),
die in nahezu gleichen Intervallen entlang einer Umfangsrichtung
der Flosse 67 angeordnet sind. Die Flosse oder Rippe 67 besitzt
eine B-Schiene 671 mit einer Überkreuzungsleitung, die sich
zu der Anti-Antriebsseite hin erstreckt. Die Überkreuzungsleitung der B-Schiene 671 ist
mit einem Isoliermaterial beschichtet und ist an dem B-Bolzen oder
Schraube 60 befestigt. Die Flosse 68 ist in einer
großen
Scheibengestalt ausgebildet und besitzt sechs Durchgangslöcher (oder
Befestigungslöcher).
Die Flossen oder Rippen 67 und 68 sind koaxial
angeordnet, sodass sie in der axialen Richtung voneinander beabstandet
sind, wobei die Anschlussplatine 61 dazwischen gelegen
ist. Jede der Flossen 67 und 68 besitzt ferner ein
zentrales Loch und es ist die Riemenscheibenwelle 8A in die
zentralen Löcher
der Flossen 67 und 68 eingeführt.
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Die
sechs Gleichrichterelemente 63 sind gemäß einer Zwangsverbindung in
die Durchgangslöcher
der Flosse 67 eingesetzt und sind fest an der Flosse 67 eingepasst.
es sind ferner Anschlussdrähte 63a,
die sich von den Anoden der Gleichrichterelemente 63 aus
erstrecken, so angeordnet, dass sie dem Rahmen 4 gegenüberliegen
und sind mit Verbindungsenden 621 der Verbindungsanschlüsse 62 über eine
TIG-Schweißverbindung
(Wolfram-Inertgas) jeweils angeschlossen. Da die Durchgangslöcher der
Flosse oder der Rippe 67 in nahezu gleichen Intervallen
angeordnet sind, können
die Gleichrichterelemente 63 symmetrisch in der Flosse
oder Rippe 67 in Bezug auf das Zentrum der Flosse oder
Rippe 67 angeordnet werden. Die Kathoden der Gleichrichterelemente 63 sind
elektrisch mit der Flosse oder Rippe 67 verbunden. Es wird
daher ein elektrischer Strom, der von den Elementen 63 ausgegeben
wird, zu dem B-Bolzen oder Schraube 60 über die B-Schiene 671 übertragen.
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Die
sechs Gleichrichterelemente 65 sind gemäß einer Zwangsverbindung in
die Durchgangslöcher
der Flosse oder Rippe 68 eingesetzt und sind fest in die
Flosse oder Rippe 68 jeweils eingepasst. Anschlussdrähte 65a erstrecken
sich von den Kathoden der Gleichrichterelemente 65 und
sind so angeordnet, dass sie der Frontabdeckung 9 gegenüberliegen
und sind mit anderen Verbindungsenden 622 der Verbindungsanschlüsse 62 über eine
TIG-Schweißverbindung
jeweils verbunden. Daher ist jedes Gleichrichterelement 63 in
Reihe mit dem entsprechenden Gleichrichterelement 65 über einen
Anschluss 62 verbunden. Die Anoden der Gleichrichterelemente 65 sind
elektrisch mit der Flosse oder Rippe 68 verbunden, während die
Flosse oder Rippe 68 geerdet ist.
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Die
Flosse oder Rippe 68 besitzt zwei dünnwandige Abschnitte, an welchen
jeweils Riffelungs-Nuten 68C ausgebildet sind. Die Flosse
oder Rippe 68 ist in zwei Flossenabschnitte 68A und 68B gleichmäßig aufgeteilt,
die einander über
die Nuten 68C gegenüberliegen.
Ein Bereich des Abschnitts 68A ist nahezu der gleiche wie
derjenige des Abschnitts 68B. Es sind drei Durchgangslöcher des Flossenabschnitts 68A symmet risch
zu denjenigen des Flossenabschnitts 68B in Bezug auf eine
Linie angeordnet, die durch die Nuten 68C verläuft. Jeder der
Abschnitte 68A und 68B besitzt zwei Befestigungslöcher 69.
Eine kleine Schraube 72 (siehe 2), die
in jedes Loch 69 eingeführt
ist, wird in einem Gewindeloch aufgenommen, welches in dem Rahmen 4 ausgebildet
ist und wird somit an dem Rahmen 4 befestigt. Daher ist
die Rippe oder Flosse 68 an dem Rahmen 4 befestigt.
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Bei
dieser Konstruktion des Gleichrichters 6 kann, da der Regler 7 und
der Gleichrichter 6 voneinander abliegend mit dem dazwischenliegenden
Rotor 3 angeordnet sind, die thermische Leitung zwischen dem
Regler 7 und dem Gleichrichter 6 im Wesentlichen
mit Hilfe des Rotors 3 unterbrochen werden. Daher wird
ein Wärmefluss
von dem Gleichrichter 6 zu dem Regler 7 in beträchtlicher
Weise reduziert, sodass der Einfluss dieses Wärmeflusses auf den Regler 7 reduziert
wird. Demzufolge kann ein Temperaturanstieg des Reglers 7,
der durch Wärme
verursacht wird, die in dem Gleichrichter 6 erzeugt wird, beträchtlich
reduziert werden.
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Die
Erfinder haben einen Temperaturanstieg eines Reglers bei einer herkömmlichen
Wechselstrommaschine und den Temperaturanstieg des Reglers 7 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
bei den gleichen Betriebsbedingungen und Maschinendrehzahl geprüft und zwar
bei gleicher Atmosphärentemperatur
und gleicher erzeugter elektrischer Energie und ähnlichen. Die Prüfergebnisse
sind in 6 gezeigt.
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Wie
aus 6 hervorgeht, wird der Temperaturanstieg des Reglers 7 gemäß der vorliegenden Ausführungsform
um nahezu 20°C
reduziert und zwar vergleichen mit demjenigen der herkömmlichen Wechselstrommaschine.
Es sei angenommen, dass die Kühllüfter, die
an dem Rotor angebracht sind, in ihrer Größe vergrößert werden, um die gleiche
Wirkung hinsichtlich einer Reduzierung des Temperaturanstieges in
dem Regler zu erhalten, wobei jedoch die Kühlgeräusche, die durch die Drehung
der Lüfter verursacht
werden, ansteigen und die Größe einer Wechselstrommaschine
in der axialen Richtung vergrößert wird.
Wenn im Gegensatz dazu ein Regler und ein Gleichrichter voneinander
entfernt angeordnet werden, wobei der Rotor dazwischen angeordnet ist entsprechend
der vorliegenden Ausführungsform, kann
die Wechselstrommaschine eine höhere
elektrische Energie bei niedrigen Kosten und kleiner Größe erzeugen,
während
gleichzeitig ein Temperaturanstieg des Reglers unterdrückt wird
und eine Zunahme in den Kühlgeräuschen verhindert
wird.
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Ferner
ist der Gleichrichter 6 mit der Bürstenvorrichtung 5 und
dem Regler 7 nicht in einem begrenzten Raum auf der Anti-Antriebsseite
angeordnet, sondern ist einem weiten Raum auf der Antriebsseite
angeordnet ohne eine Störung
durch den Regler 7 zu erfahren. Es kann daher ein Raum
für die
Anordnung der Rippen 67 und 68 erweitert werden,
sodass dadurch die Wärmeabstrahlflächen der
Flossen oder Rippen 67 und 68 vergrößert werden
können. Daher
kann Wärme,
die in den Gleichrichterelementen 63 und 65 erzeugt
wird, effizient über
die groß bemessenen
Flossen oder Rippen 67 und 68 abgeführt werden,
sodass ein Temperaturanstieg des Gleichrichters 6, verursacht
durch die Wärme,
die in dem Gleichrichter 6 erzeugt wird, selbst in beträchtlicher Weise
reduziert werden kann.
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Darüber hinaus
kann die jede Flosse oder Rippe in einer Scheibengestalt ausgebildet
werden, die sich senkrecht zur axialen Richtung des Rotors 3 erstreckt,
wobei das Zentrum der Flosse oder Rippe an einer Position der Welle 33 platziert
werden kann. Demzufolge können
die Gleichrichterelemente symmetrisch in jeder Flosse oder Rippe
in Bezug auf das Zentrum der Flosse oder Rippe angeordnet werden oder
in Bezug auf eine Linie, welche die Flosse oder Rippe in zwei Abschnitte
teilt, sodass die Gleichrichterelemente des Gleichrichters 6 in
gleicher Weise gekühlt
werden können.
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Ferner
ist der Gleichrichter 6 an dem Rahmen 4 an der
Frontseite des Rahmens 4 angebracht und der Rahmen 4 ist
an einem Fahrzeugkörper
befestigt. Obwohl daher eine Vibration in dem Stator 2 und/oder
einem Abschnitt des Rahmens 4 auftreten kann, der auf der
Anti-Antriebsseite platziert ist, und verstärkt wird, wird der Gleichrichter 6 kaum
durch eine verstärkte
Vibration beeinflusst. Es kann daher die Vibration, die auf den
Gleichrichter 6 übertragen wird,
reduziert werden, sodass der Gleichrichter 6 kaum Fehlfunktionen
aufweisen wird.
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Wenn
ferner die Flosse oder Rippe 68 des Gleichrichters 6 an
dem Rahmen 4 befestigt wird, der konkave und konvexe Abschnitte
an seiner Außenfläche aufweist,
indem die Schrauben 72 befestigt werden, die in die Löcher 69 des
Rahmens 4 eingeführt werden,
wird in der Flosse oder Rippe 68 eine übermäßige Spannung erzeugt und führt zu einer
Deformation entlang der konkaven und konvexen Abschnitte des Rahmens 4.
Da jedoch die dünnwandigen
Abschnitte der Flosse oder Rippe 68 an den Riffelungs-Nuten 68C ausgebildet
sind, ist die Flosse oder Rippe 68 biegefähig, es
kann die Spannung an der Flosse oder Rippe 68 über die
dünnwandigen
Abschnitte abgebaut werden. Demzufolge kann das Auftreten einer
Verzerrung oder eines Bruches in der Flosse oder Rippe 68 verhindert
werden. Obwohl ferner Wasser in einen offenen Raum nach der Flosse oder
Rippe 68 eindringen kann, kann das Wasser auch nach außen hin
von der Wechselstrommaschine 1 ausgetragen werden und zwar
durch die Riffelungs-Nuten 68C der Flosse oder Rippe 68.
Es kann demzufolge das Auftreten einer Erosion, verursacht durch
Wasser, welches in dem Gleichrichter 6 zurückgehalten
wird, unterdrückt
werden.
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Da
ferner die Gleichrichterelemente 65 zwangsweise in die
Befestigungslöcher
der Flosse oder Rippe 68 eingeführt sind, sind diese ortsfest
an der Flosse oder Rippe 68 eingepasst. Da die dünnwandigen
Abschnitte der Flosse oder Rippe 68 verhindern, dass die
Flosse oder Rippe 68 eine Verzerrung oder Verformung erfährt, kann
die Einpassfestigkeit der Elemente 65 in der Flosse oder
Rippe 68 aufrecht erhalten werden und zwar ungeachtet einer Änderung
in der Betriebsumgebung der Wechselstrommaschine 1. Da
ferner die Elemente 65 fest in die Flosse oder Rippe 68 eingepasst
sind und zwar ohne Verwendung einer komplizierten Zusammenbauarbeit
wie beispielsweise einem Lötvorgang, kann
die Wechselstrommaschine 1 bei niedrigen Kosten hergestellt
werden.
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Darüber hinaus
sind die Befestigungslöcher der
Flosse oder Rippe 67 in nahezu gleichen Intervallen entlang
einer Umfangsrichtung der Flosse oder Rippe 67 angeordnet.
Daher kann die Flosse oder Rippe 67 nahezu in gleicher
Weise Wärme
abstrahlen, die in den Gleichrichterelementen 63 erzeugt wird,
sodass die Elemente 63 nahezu gleichmäßig gekühlt werden können. Demzufolge
kann die Flosse oder Rippe 67 die Kühlqualität verbessern und ein Designer
kann dann auch in einfacher Weise die Flosse oder Rippe 67 gestalten
und zwar unter Berücksichtigung
der erwarteten Lebensdauer und der Kühlqualität der Flosse oder Rippe 67.
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Ferner
sind die Flossenabschnitte 68A und 68B der Flosse
oder Rippe 68 in gleicher Weise durch die dünnwandigen
Abschnitte partitioniert, derart, dass die Löcher des Flossenabschnitts 68A symmetrisch
zu den Löchern
des Flossenabschnitts 68B in Bezug auf eine Linie angeordnet
sind, die durch die dünnwandigen
Abschnitte hindurch verläuft.
Daher wird ein Bereich oder Fläche
des Rippen- oder Flossenabschnitts 68A nahezu gleich demjenigen
des Flossen- oder Rippenabschnitts 68B. Daher kann die Gruppe
aus drei Gleichrichterelementen 65 des Flossenabschnitts 68A und
die Gruppe aus drei Gleichrichterelementen 65 des Flossenabschnitts 68B nahezu
gleichmäßig gekühlt werden.
Demzufolge kann die Flosse oder Rippe 68 die Kühlqualität verbessern und
ein Designer kann in einfacher Weise die Flosse oder Rippe 68 gestalten
und zwar unter Berücksichtigung
der erwarteten Lebensdauer und der Kühlqualität der Flosse oder Rippe 68.
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Ferner
besitzt der Gleichrichter 6 die Flossen 67 und 68,
um die Gleichrichterelemente 63 und 65 in Lage
zu halten. Demzufolge kann der Gleichrichter 6 in einfacher
Weise an dem Rahmen 4 befestigt werden, indem die Flossen
oder Rippen 67 und 68 an dem Rahmen 4 fixiert
werden. Ferner umfasst der Gleichrichter 6 die Anschlussplatine 61 zum
Verbinden der Gleichrichterelemente 63 mit den Gleichrichterelementen 65.
Demzufolge können
die Gleichrichterelemente 63 in einfacher Weise mit den
Gleichrichterelementen 65 verbunden werden.
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Ferner
ist jedes Gleichrichterelement des Gleichrichters 6 durch
eine Diode gebildet, die Wärme
erzeugt und zwar mehr als diejenige, die in einem Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor
(MOSFET) erzeugt wird, sodass die in dem Gleichrichter 6 erzeugte
Wärme groß wird.
Da jedoch der Regler 7 und der Gleichrichter 6 voneinander
entfernt angeordnet sind, wobei der Rotor 3 zwischen diesen
angeordnet ist, kann der Regler 7 kaum die Wärme aufnehmen, die
durch den Gleichrichter 6 erzeugt wird. Demzufolge kann
ein Temperaturanstieg des Reglers 7, verursacht durch den
Gleichrichter 6, der aus den Dioden gebildet ist, unterdrückt werden.
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Darüber hinaus
ist ein Innendurchmesser (das heißt der Durchmesser des zentralen
Loches) der Flossen oder Rippen 67 und 68 größer als
ein Außendurchmesser
der Riemenscheibenwelle 8A, die zu dem Rotor 3 hin
vorragt, sodass die Position des Gleichrichters 6 so gestaltet
werden kann, dass sie die gleiche ist wie diejenige der Riemenscheibenwelle 8A in
axialer Richtung, während
sie jedoch von derjenigen der Riemenscheibenwelle 8A in
der radialen Richtung differenziert ist. Demzufolge kann das Konstruktionsdesign
für die
Wechselstrommaschine 1 vereinfacht werden und es kann eine
Zunahme in der Größe der Wechselstrommaschine 1 in
der axialen Richtung unterdrückt
werden.
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Ferner
besitzt die Flosse oder Rippe 67 die B-Schiene 671,
die als Anschlussschiene dient, und die Überkreuzungsleitung der B-Schiene 671,
die sich von der Antriebsseite zu der Anti-Antriebsseite entlang
der axialen Richtung erstreckt und an dem B-Bolzen oder Schraube 60 befestigt
ist, die einen äußeren Anschluss
des Gleichrichters 6 bildet. Obwohl daher der Gleichrichter 6 entfernt
von einem Ausgangskabel des Fahrzeugs angeordnet ist, welches normalerweise
an der hinteren Seite angeordnet ist, kann eine elektrische Energie,
die in der Wechselstrommaschine 1 erzeugt wird, von dem Gleichrichter 6 an
die Stromverbraucher und die Batterie über das Ausgangskabel des Fahrzeugs
ausgegeben werden, welches mit dem B-Bolzen oder Schraube 60 verbunden
ist, ohne dass dabei die Position des Ausgangskabels geändert werden
muss.
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Obwohl
ferner der Gleichrichter 6 auf der Antriebsseite angeordnet
ist, der Regler 7 auf der Anti-Antriebsseite angeordnet
ist, kann letzterer in einfacher Weise mit dem Gleichrichter 6 über den
B-Bolzen oder Schraube 60 verbunden werden, um einen Feldstrom
von dem Gleichrichter 6 zu empfangen. Demzufolge kann der
Gleichrichter 6, der auf der Antriebsseite angeordnet ist,
eine Erhöhung
der Herstellungskosten der Wechselstrommaschine 1 vermeiden
bzw. unterdrücken.
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Da
darüber
hinaus die Überkreuzungsleitung der
B-Schiene 671 mit einem isolierenden Material beschichtet
ist, kann die B-Schiene 671 elektrisch gegenüber dem
Rahmen 4 und den Komponententeilen isoliert werden, die
in einem Maschinenraum angeordnet sind. Daher kann das Konstruktionsdesign
der Wechselstrommaschine 1 in einfacher Weise realisiert
werden. Die B-Schiene 671 kann ein Befestigungsteil aufweisen,
welches an dem Rahmen 4 befestigt wird. Selbst wenn in
diesem Fall die B-Schiene 671 eine Vibrationskraft empfängt und
zwar von den Gleichrichterelementen 63 während des
Betriebes der Wechselstrommaschine 1, kann das Befestigungsteil
verhindern, dass die B-Schiene 671 in Vibration versetzt
wird. Ferner ist die B-Schiene 671 zusammenhängend oder
einstückig
mit der Flosse oder Rippe 67 ausgebildet oder ist an der
Flosse oder Rippe 67 befestigt bzw. in diese eingepasst.
Demzufolge kann der Gleichrichter 6, der auf der Antriebsseite
angeordnet ist, eine Erhöhung
der Herstellungskosten der Wechselstrommaschine 1 unterdrücken.
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Ferner
kann die Flosse oder Rippe 67 einen P-Anschluss aufweisen,
der mit einem P-Anschluss des Reglers 7 verbunden ist.
In diesem Fall kann sich der P-Anschluss der Flosse oder Rippe 67 parallel
zu der B-Schiene 671 erstrecken. Demzufolge kann der Regler 7 in
einfacher Weise mit dem Gleichrichter 6 verbunden werden
und es kann eine Erhöhung
der Herstellungskosten der Wechselstrommaschine 1 unterdrückt werden.
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Ferner
ist der Wert der Wärme,
die in den Dioden des Gleichrichters 6 erzeugt wird, proportional zu
einem Wert des elektrischen Stroms, der durch den Gleichrichter 6 fließt. Wenn
ferner eine bestimmte elektrische Energie von der Wechselstrommaschine 1 zu
einer Batterie und zu elektrischen Verbrauchern übertragen wird, wird der Wert
des elektrischen Stromes, der durch den Gleichrichter 6 fließt, erhöht und zwar
mit einer Abnahme der Spannung des elektrischen Stromes. Wenn daher
die Nenn-Ausgangsspannung der Batterie abfällt, wird die Spannung des elektrischen
Stromes, der durch den Gleichrichter 6 fließt, abgesenkt
und es wird die Wärme,
die in dem Gleichrichter 6 erzeugt wird, erhöht. Im Allgemeinen wird
eine Batterie mit einer Nenn-Ausgangsspan nung von 48 V, eine Batterie
mit einer Nenn-Ausgangsspannung von 24 V und eine Batterie mit einer Nenn-Ausgangsspannung
von 12 V häufig
verwendet. Wenn demzufolge eine Batterie mit einer Nenn-Ausgangsspannung
von 12 V in dem Fahrzeug verwendet wird, kann die Wirkung der Reduzierung des
Temperaturanstieges in dem Regler 7 maximiert werden.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
sind die Gleichrichterelemente 63, die durch die Flosse oder
Rippe 67 in Lage gehalten werden, symmetrisch in Bezug
auf das Zentrum der Flosse oder Rippe 67 angeordnet und
eine Gruppe von drei Gleichrichterelementen 65 und eine
andere Gruppe aus drei Gleichrichterelementen 65 sind symmetrisch
in Bezug auf die dünnwandigen
Abschnitte 68C angeordnet. Jedoch können die Gleichrichterelemente 65 auch
symmetrisch in Bezug auf das Zentrum der Flosse oder Rippe 68 eingestellt
werden.
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AUSFÜHRUNGSFORM
2
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7 zeigt
eine Längs-Schnittansicht
einer Wechselstrommaschine gemäß einer
zweiten Ausführungsform.
Bei dieser Ausführungsform
besitzt der Gleichrichter 6 keine zweite Radiatorflosse
oder -rippe, sondern es sind die Gleichrichterelemente 65 des
Gleichrichters 6 direkt an einem Frontabschnitt des Rahmens 4 angebracht,
der auf der Antriebsseite angeordnet ist. Spezifischer ausgedrückt sind
sechs Konkavbereiche oder Durchgangslöcher in dem Frontabschnitt
des Rahmens 4 ausgebildet und es sind Elemente 65 zwangsweise
in die konkaven Bereiche oder Löcher
des Rahmens 4 jeweils eingesetzt. Daher sind die Elemente 65 in
dem Rahmen 4 eingepasst und werden über den Rahmen 4 geerdet.
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Bei
dieser Konstruktion der Wechselstrommaschine 1 kann zusätzlich zu
den Wirkungen, die in Verbindung mit der ersten Ausführungsform
beschrieben wurden, der Frontabschnitt des Rahmens 4, der
eine Fläche
größer als
diejenige der Flosse oder Rippe 68 aufweist, als Radiatorflosse
oder -rippe wirken mit einer thermischen Kapazi tät, die größer ist als diejenige der Flosse
oder Rippe 68. Demzufolge kann ein Temperaturanstieg der
Gleichrichterelemente 65 noch weiter unterdrückt werden.
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Da
ferner die Flosse oder Rippe 68 oder die Fixierteile zum
Befestigen der Flosse oder Rippe 68 an dem Rahmen 4 nicht
erforderlich sind, kann die Zahl der Komponententeile der Wechselstrommaschine 1 reduziert
werden und es kann die Wechselstrommaschine 1 bei niedrigeren
Kosten hergestellt werden.
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AUSFÜHRUNGSFORM
3
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Ein
Abgasverteiler oder Auspuffanlage einer Brennkraftmaschine ist normalerweise
nahe an der hinteren Seite der Wechselstrommaschine 1 angeordnet.
Wenn daher der Regler 7 auf der Anti-Antitriebsseite des
Rotors 3 angeordnet ist, empfängt der Regler 7 Wärme von
dem Verteiler, der auf eine hohe Temperatur aufgeheizt wird. Es
besteht daher die Möglichkeit,
dass der Regler 7 eine Fehlfunktion hat und zwar aufgrund
der Hitze, die er von dem Verteiler empfängt.
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8 zeigt
eine Längs-Schnittansicht
einer Wechselstrommaschine gemäß einer
bürstenlosen Konstruktion
entsprechend einer dritten Ausführungsform.
Bei dieser Ausführungsform
ist der Gleichrichter 6 auf der Anti-Antriebsseite des
Rotors 3 angeordnet und der Regler 7 ist auf der
Antriebsseite des Rotors 3 angeordnet. Es ist dabei keine
Bürstenvorrichtung
an der Wechselstrommaschine 1 vorgesehen.
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Bei
dieser Konstruktion wird der Abstand zwischen dem Regler 7 und
dem Abgasverteiler der Maschine größer im Vergleich zu demjenigen
gemäß der ersten
Ausführungsform.
Demzufolge wird die Wärme,
die von dem Verteiler auf den Regler 7 übertragen wird, reduziert,
sodass ein Temperaturanstieg des Reglers 7 weiter reduziert
werden kann.
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Da
ferner keine Bürstenvorrichtung
an der hinteren Seite angeordnet ist, kann der Gleichrichter 6 den
gesamten Raum auf der Anti-Antriebsseite des Rotors 3 belegen.
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Daher
können
die Flosse oder Rippe 67 und 68 des Gleichrichters 6 zusammen
in einer großen Größe ausgebildet
werden. Demzufolge wird auch ein Temperaturanstieg des Gleichrichters 6 effizient reduziert,
sodass der Gleichrichter 6 zuverlässig für eine lange Zeit arbeiten
kann. Da ferner kein Raum für
eine Bürstenvorrichtung
erforderlich ist, kann die Wechselstrommaschine 1 in einer
kleinen Größe hergestellt
werden.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist keine Bürstenvorrichtung
in der Wechselstrommaschine angeordnet. Es kann jedoch die Bürstenvorrichtung 5 mit dem
Regler 7 auf der Antriebsseite des Rotors 3 angeordnet
werden und zwar durch Fixieren der Vorrichtung 5 an dem
Frontabschnitt des Rahmens 4. Mit dieser Konstruktion der
Wechselstrommaschine können
die Wirkungen entsprechend der ersten Ausführungsform in der gleichen
Weise erzielt werden.