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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wechselstromgenerator (oder eine Fahrzeug-Wechselstrommaschine) für ein Fahrzeug, insbesondere einen Wechselstromgenerator, der mit einer Harz-Endabdeckung ausgestattet ist (im Folgenden einfach als ”Endabdeckung” kurz bezeichnet), welche elektrische Komponenten abdeckt, die an einer äußeren Endfläche eines Rahmens angebracht sind.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Beispielsweise ist in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr.
JP H11-164538 A ein Wechselstromgenerator offenbart, der eine Konfiguration aufweist, bei eine Endabdeckung eine Gleichrichtervorrichtung an einer äußeren Endfläche des Rahmens abdeckt. Die Endabdeckung besitzt ein Kühlfenster, durch welches Kühlluft von außerhalb des Wechselstromgenerators zur Innenseite desselben hin strömt, um die Gleichrichtervorrichtung zu kühlen. Die Gleichrichtervorrichtung besitzt Kühlflossen oder Kühlrippen, an denen die Gleichrichterelemente angebracht sind und durch die Gleichrichterelemente gekühlt werden. Jede Kühlflosse oder Kühlrippe besitzt einen Plattenteil und einen Rippenteil. Der Plattenteil der Kühlflosse erstreckt sich angenähert in einer radialen Richtung und liegt der Endabdeckung gegenüber. Der Rippenteil der Kühlflosse ragt von dem Plattenteil zur Endabdeckung hin vor. Aufgrund des Vorhandenseins des Rippenteiles kann eine erhöhte thermische Abstrahlfläche der Kühlrippe realisiert werden und es kann eine Zunahme in einem Temperaturanstieg an der Kühlflosse unterdrückt werden.
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Ein kürzlicher Trend die Größe eines Wechselstromgenerator für ein Fahrzeug zu reduzieren erfordert die Reduzierung eines Spaltes zwischen den Kühlflossen der Gleichrichtervorrichtung und der Endabdeckung, welche die Gleichrichtervorrichtung abdeckt, und erfordert genauer gesagt eine Reduzierung eines Spaltes zwischen dem Rippenteil der Kühlflossen und der Endabdeckung. Da im Allgemeinen die Temperatur der Kühlflossen oder Kühlrippen hoch ansteigt, wird auch die Temperatur der Endabdeckung, welche den Kühlflossen oder Kühlrippen gegenüberliegt, ebenso erhöht. Obwohl die Endabdeckung aus Harz hergestellt ist und einen großen thermischen Ausdehnungskoeffizienten besitzt, liegt die Temperatur des dem Rippenteil benachbarten Teiles der Endabdeckung höher als diejenige des Plattenteiles benachbart dem Teil der Endabdeckung, da ein Teil in der Endabdeckung (im Folgenden als ”dem Rippenteil benachbarter Teil in der Endabdeckung” bezeichnet), der dem Rippenteil der Kühlflosse gegenüberliegt, die zu der Endabdeckung hin vorragt, dichter an der Kühlrippe liegt als der andere Teil der Endabdeckung (im Folgenden als ”dem Plattenteil benachbarter Teil der Endabdeckung” bezeichnet), der dem Plattenteil der Kühlflosse oder Kühlrippe gegenüberliegt. Als ein Ergebnis erzeugt ein Unterschied in dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem dem Rippenteil benachbarten Teil und dem dem Plattenteil benachbarten Teil der Endabdeckung eine örtliche thermische Spannung (eine Spannung, die durch eine thermische Expansion verursacht wird) und zwar an dem Grenzbereich zwischen jedem Teil der Endabdeckung, beispielsweise einem Grenzteil zwischen dem dem Rippenteil benachbarten Teil in der Endabdeckung und dem dem Plattenteil benachbarten Teil der Endabdeckung. Da eine derartige thermische Spannung wiederholt jedesmal bei Erreichen einer hohen Temperatur der Kühlrippen auftritt, nimmt die Haltbarkeit der Endabdeckung.
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Ein weiteres Beispiel für eine Konstruktion, bei der thermische Spannungen bzw. Belastungen im Betrieb auftreten, ist aus der
DE 10 2004 007 395 A1 bekannt. Beim Gegenstand der
DE 10 2004 007 395 A1 sind Kühlrippen sowohl an einer Bodenplatte eines Inverters der Vorrichtung als auch an der der Bodenplatte gegenüberliegenden Endplatte selbst gebildet. Die an der Bodenplatte gebildeten Rippen stehen zu der Endabdeckung hin hervor, während die an der Endabdeckung gebildeten Rippen zu der Bodenplatte hin hervorstehen. Die beiden Rippenarten sind versetzt zueinander und mit einem Luftspalt dazwischen ineinander eingreifend angeordnet, so dass Bereiche eines großen Wärmeübertrags und Bereiche eines kleinen Wärmeübertrags an der Endabdeckung entstehen, was zu den oben genannten Problemen führt. Ferner sei ergänzend die
EP 1 162 719 A2 genannt, aus der ein weiterer AC-Generator bekannt ist.
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Obwohl eine Trennung der Endabdeckung gegenüber den Kühlrippen oder Kühlflossen in der Gleichrichtervorrichtung solch ein Problem reduzieren kann, nimmt die Größe des Wechselstromgenerators für ein Fahrzeug (oder des Fahrzeuggenerators) stattdessen zu. Zusätzlich wird dadurch der Gesamtbetrag oder die Gesamtmenge an Harz erhöht, obwohl die Verwendung einer dickeren Endabdeckung deren mechanische Spannungsfestigkeit oder Widerstand erhöhen kann. Dies erhöht auch die Herstellungskosten.
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Aus der
DE 31 34 080 A1 ist noch eine elektrische Maschine, insbesondere ein Drehstromgenerator mit einem aus gestanzten Blechlamellen gestapelten ringförmigen Ständerbleckpaket bekannt, das an seinem Außenumfang in einem Gehäuse gefasst ist, wobei zwischen je zwei von mehreren Anlagezonen zwischen der Gehäusewand und dem Ständer jeweils eine von mehreren als Kühlkanäle wirksame Aussparungen in der Gehäusewand vorgesehen ist, und am Außenrand der Ständerbleche radial abstehende Ansätze angeschnitten sind, die in die Aussparungen hineinragen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Wechselstromgenerator für ein Fahrzeug zu schaffen, welches mit einer Endabdeckung einer hohen Haltbarkeit ausgerüstet ist ohne dabei die Größe des Wechselstromgenerators zu erhöhen und ohne die Menge an Harz zu erhöhen. Um diese Aufgabe zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung einen Wechselstromgenerator für ein Fahrzeug, der einen Rahmen und eine Endabdeckung aufweist. Der Rahmen nimmt einen Rotor und einen Stator auf. Die Endabdeckung ist aus Formharz gebildet. Die Endabdeckung ist an dem Rahmen befestigt und nimmt elektrische Komponenten auf, die eine Gleichrichtervorrichtung enthalten. Die Gleichrichtervorrichtung ist dafür ausgelegt, um eine Ausgangsspannung einer Statorwicklung des Stators gleichzurichten, die an einer äußeren Endfläche des Rahmens fixiert ist. Die Gleichrichtervorrichtung umfasst ein Kühlrippenteil, welches der Endabdeckung gegenüberliegt und welches ein flaches Plattenteil aufweist, welches sich angenähert in der Radiusrichtung erstreckt, und ein Rippenteil aufweist, welches von dem flachen Plattenteil zu der Endabdeckung hin vorragt. In dem Wechselstromgenerator enthält die Endabdeckung, die eine Tassen- oder Napfform hat, einen ersten Teil, der durch einen Spalt zu dem Rippenteil hinweist, und der dicht bei dem Rippenteil des Kühlrippenteils der Gleichrichtervorrichtung liegt, und einen zweiten Teil, der durch einen Spalt zu dem flachen Plattenteil hinweist, und der dicht bei dem flachen Plattenteil gelegen ist und entfernt von dem Rippenteil im Vergleich zu dem ersten Teil. Der Rippenteil in dem Wechselstromgenerator eines derartigen Typs vergrößert eine Abstrahlfläche der Kühlflosse oder Kühlrippe und erhöht auch die Steifigkeit der Kühlflosse. Speziell bei dem Wechselstromgenerator für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung ist der erste Teil (entsprechend dem ”dem Rippenteil benachbarter Teil” bei den Ausführungsformen, der am dichtesten an dem Rippenteil der Gleichrichtervorrichtung liegt) in der Dicke dünner ausgeführt als der zweite Teil der Endabdeckung.
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Der erste Teil der Endabdeckung und der zweite Teil (entsprechend dem ”dem flachen Plattenteil benachbarten Teil” bei den Ausführungsformen) der Endabdeckung sind thermisch durch die thermische Energie von der Kühlrippe oder Kühlflosse der Gleichrichtervorrichtung einer hohen Temperatur erweitert. Diese thermische Erweiterung oder Ausdehnung der Endabdeckung wird in der radiale Richtung erzeugt und auch in der axialen Richtung des Wechselstromgenerators (oder in der Dickenrichtung der Endabdeckung).
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Die thermische Erweiterung in der Radiusrichtung der Endabdeckung erhöht den Radius der Endabdeckung. Die Größe dieser Ausdehnungskraft, die durch die thermische Ausdehnung in der radialen Richtung erzeugt wird, wird gemäß der Vergrößerung der Dicke von jedem Teil der Endabdeckung vergrößert, da dieser eine große Menge an Harz erfordert. Ferner vergrößert die thermische Expansion der Endabdeckung in der axialen Richtung die Dicke der Endabdeckung. Ähnlich der thermischen Ausdehnung der Endabdeckung in der Radiusrichtung wird die Ausdehnungskraft, die durch die thermische Expansion in der axialen Richtung erzeugt wird, gemäß der Vergrößerung der Dicke von jedem Teil der Endabdeckung vergrößert, da diese eine größere Menge an Harz erfordert. Darüber hinaus wird die Kraft der thermischen Ausdehnung in der Endabdeckung gemäß der Zunahme in der Temperatur erhöht.
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Die Endabdeckung des Wechselstromgenerators gemäß der vorliegenden Erfindung ist so ausgebildet, dass der erste Teil in der Endabdeckung, der dicht bei dem Rippenteil der Gleichrichtervorrichtung liegt, stärker in der antithermischen Spannung ist als der zweite Teil, der dicht bei dem flachen Plattenteil liegt und von dem Rippenteil ab liegt. Um konkretere Beispiele zu nennen so ist die Endabdeckung so ausgebildet, dass der erste Teil, der eine höhere Temperatur als der zweite Teil erfährt, in der Dicke dünner ist als der zweite Teil. Diese Konfiguration schafft die Möglichkeit, dass die thermische Ausdehnung des ersten Teiles und die thermische Ausdehnung des zweiten Teiles in der Gesamtheit der hinteren Abdeckung abgeglichen wird. Dies bedeutet, dass, obwohl die thermische Ausdehnung des ersten Teiles pro Gewicht relativ größer ist als diejenige des zweiten Teiles die Gesamtmenge des Harzes in dem ersten Teil relativ kleiner ist als diejenige des zweiten Teiles. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Schwankung in der thermischen Spannung in den Teilen der Endabdeckung reduziert werden und es kann die Haltbarkeit der Endabdeckung ausgedehnt werden oder erhöht werden ohne die Gesamtmenge an Harz für die Endabdeckung zu vergrößern und ohne den Spalt zwischen der Endabdeckung und der Kühlrippe oder Kühlflosse der Gleichrichtervorrichtung zu vergrößern.
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Bei dem Wechselstromgenerator für ein Fahrzeug gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Innenfläche des ersten Teiles (entsprechend dem ”dem Rippenteil benachbarten Teil” bei den Ausführungsformen) in der Endabdeckung, welche dem Rippenteil der Kühlflosse in der Gleichrichtervorrichtung gegenüberliegt, zur Außenseite der Endabdeckung hin gekrümmt, sodass der erste Teil der Endabdeckung aus einem konkaven Teil besteht, welches in der Dicke dünner ist als das zweite Teil (entsprechend dem ”dem Plattenteil benachbartem Teil” bei den Ausführungsformen). Diese Konfiguration ermöglicht es, dass der erste Teil (der dem Rippenteil benachbarte Teil) der Endabdeckung von dem Rippenteil der Gleichrichtervorrichtung abliegt, ohne dabei einen Spalt zwischen der Kühlrippe oder Kühlflosse der Gleichrichtervorrichtung und der Endabdeckung zu vergrößern. Es wird dadurch möglich die Größe der thermischen Spannung des ersten Teiles (dem dem Rippenteil benachbarten Teil) zu reduzieren und auch die Schwankung in der thermischen Spannung zu reduzieren, die auf jedem Teil der Endabdeckung aufgebracht wird. Es ist zu bevorzugen den zweiten Teil (dem den Plattenteil benachbarten Teil) der Endabdeckung entsprechend der Gestalt des Rippenteiles der Gleichrichtervorrichtung radial auszubilden. Diese Konfiguration kann eine Verschlechterung der Steifigkeit der Endabdeckung in der axialen Richtung verhindern, die durch den ersten Teil mit einer geringeren Dicke verursacht wird.
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Bei dem Wechselstromgenerator für ein Fahrzeug gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Oberfläche des ersten Teiles der Endabdeckung, welche dem Rippenteil der Kühlflosse der Gleichrichtervorrichtung gegenüberliegt, in einer nach außen hin verlaufenden axialen Richtung konkav ausgebildet und zwar verglichen mit der Oberfläche des zweiten Teiles der Endabdeckung, die dem flachen Plattenteil der Kühlflosse der Gleichrichtervorrichtung gegenüberliegt. Aufgrund dieser Konfiguration kann ein Unterschied zwischen dem Spalt des ersten Teiles zu dem Rippenteil und der Spalt des zweiten Teiles zu dem flachen Plattenteil in der axialen Richtung reduziert werden und es wird möglich die Schwankung in der thermischen Ausdehnung zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil der Endabdeckung zu reduzieren.
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Bei dem Wechselstromgenerator für ein Fahrzeug gemäß einem noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der erste Teil der Endabdeckung, welcher dem Rippenteil der Kühlflosse oder Kühlrippe der Gleichrichtervorrichtung gegenüberliegt, nach außen hin gekrümmt und zwar zur Außenseite der Endabdeckung hin. Aufgrund dieser Konfiguration wird es möglich, da diese nicht mit der Forderung behaftet ist, dass der erste Teil eine dünnere Dicke aufweist, eine Reduzierung in der Steifigkeit der Endabdeckung zu verhindern.
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Bei dem Wechselstromgenerator für ein Fahrzeug gemäß einem noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind eine Vielzahl von Kühlluft-Ansaugfenstern in dem ersten Teil der Endabdeckung ausgebildet, welcher dem Rippenteil der Kühlflosse oder Kühlrippe der Gleichrichtervorrichtung gegenüberliegt, und jedes Kühluft-Ansaugfenster ist entlang dem Rippenteil der Kühlflosse oder Kühlrippe der Gleichrichtervorrichtung offen. Da es keinen Teil der Endabdeckung bei der Konfiguration gibt, welcher dem Rippenteil gegenüberliegt, besitzt die Gesamtheit der Endabdeckung eine einheitliche Temperaturverteilung und es wird somit möglich eine Schwankung in der thermischen Spannung in der Endabdeckung zu verhindern. Zusätzlich kann diese Konfiguration den Spalt zwischen dem Rippenteil der Kühlflosse der Gleichrichtervorrichtung und der Endabdeckung reduzieren und kann auch das Auftreten einer Vibration der Endabdeckung durch Vibration des Rippenteiles vermeiden. Darüber hinaus wird es möglich, da das Vorhandensein des Rippenteiles die Kühlluft komprimieren kann, die über den Öffnungsteil von jedem Kühlluft-Ansaugfenster der Endabdeckung angesaugt wird und dadurch die Strömungsgeschwindigkeit der Kühlluft erhöht wird, den Rippenteil und den Plattenteil der Kühlflosse oder Kühlrippe der Gleichrichtervorrichtung durch die Kühlluft mit der erhöhten Strömungsgeschwindigkeit effizient zu kühlen.
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Bei dem Wechselstromgenerator für ein Fahrzeug gemäß einem noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind das Kühlluft-Ansaugfenster und der Rippenteil radial ausgebildet. Diese Konfiguration kann eine Reduzierung in der Steifigkeit der Endabdeckung verhindern, welche die Kühlluft-Ansaugfenster aufweist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es wird nun eine bevorzugte, jedoch nicht eingeschränkte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand eines Beispiels unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen zeigen:
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1 eine Querschnittsansicht eines Wechselstromgenerators für ein Fahrzeug entlang dessen axialer Richtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 eine Draufsicht auf die Wechselstrommaschine für ein Fahrzeug, gesehen von dessen hinterer Seite aus entsprechen der ersten Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist;
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3 eine Teil-Schnittansicht einer Kühlflosse und einer Endabdeckung entlang der axialen Richtung des Wechselstromgenerators gemäß der ersten Ausführungsform, die in 1 dargestellt ist;
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4 eine Teil-Schnittansicht der Kühlflosse und der Endabdeckung entlang der axialen Richtung eines Wechselstromgenerators für ein Fahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
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5 eine Teil-Schnittansicht der Kühlflosse oder Kühlrippe und der Endabdeckung entlang der axialen Richtung eines Wechselstromgenerators für ein Fahrzeug gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen bezeichnen gleiche Bezugszeichen oder Bezugsnummern gleiche oder äquivalente Komponententeile durch alle Darstellungen hindurch.
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Erste Ausführungsform
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Es folgt zunächst eine Beschreibung eines Wechselstromgenerators für ein Fahrzeug (oder einer Fahrzeug-Wechselstrommaschine) gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Hinweis auf 1 bis 3.
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(Gesamtkonfiguration)
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1 zeigt eine Querschnittsansicht des Wechselstromgenerators für ein Fahrzeug entlang dessen axialer Richtung entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Der Wechselstromgenerator 1 für ein Fahrzeug umfasst einen Rotor 2, einen Frontrahmen 3a, einen hinteren Rahmen 3b, einen Stator 4, eine Gleichrichtervorrichtung 5, einen Regulator 6 und eine Bürstenanordnung 7. Der Rotor 2 wird durch eine Drehenergie in Drehung versetzt, die von einer Fahrzeugmaschine (nicht gezeigt) über eine Riemenscheibe und einen Riemen (nicht gezeigt) übertragen wird. Der Frontrahmen 3a und der hintere Rahmen 3b halterten drehbar den Rotor 2 über Lager. Der Stator 4 nimmt den Rotor 2 darin auf und ist an dem Frontrahmen 3a und dem hinteren Rahmen 3b befestigt. Der Stator 4 besitzt Statorwicklungen 4a, in welchen eine Wechselspannung vermittels eines rotierenden Magnetfeldes induziert wird, welches durch die Drehung des Rotors 2 erzeugt wird. Die Gleichrichtervorrichtung 5 wandelt die Wechselstromenergie (oder den Wechselstrom), welcher von der Statorwicklung 4a zugeführt wird, in eine Gleichstromenergie (oder einen Gleichstrom) um. Der Regulator 6 stellt die Gleichspannung ein, die durch die Gleichrichtervorrichtung 5 gleichgerichtet wurde, und zwar auf eine gewünschte Spannung. Die Bürstenanordnung 7 führt einen Erregerstrom einer Feldwicklung 2a des Rotors 2 über einen Schleifring zu.
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Eine tassenförmig gestaltete oder napfförmig gestaltete Endabdeckung 8 deckt die Gleichrichtervorrichtung 5, den Regulator 6 und die Bürstenanordnung 7 ab, die an der hinteren Endwand des hinteren Rahmens 3b angebracht ist und fest an dem hinteren Rahmen 3b befestigt ist. Die Endabdeckung 8 ist gemäß einem Formungsprozess aus Harz hergestellt worden. Eine Kühlrippe oder Kühlflosse 9 ist an der Endfläche des Rotors 2 fixiert. Die Kühlflosse 9 dreht sich und führt zwangsweise Kühlluft zu, die in den Frontrahmen 3a und den hinteren Rahmen 3b strömt und zwar durch das Kühlluft-Ansaugfenster 10 des hinteren Rahmens 3b, und dann in der zentrifugalen Richtung der Kühlflosse 9 oder in der axialen Richtung, um die Statorwicklung 4a und andere Komponenten zu kühlen. Das der Wechselstromgenerator für ein Fahrzeug eine gut bekannte Konfiguration besitzt, wird eine detaillierte Erläuterung und die Wirkungsweise desselben hier weggelassen.
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(Gleichrichtervorrichtung 5)
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Es folgt nun eine Beschreibung der Gleichrichtervorrichtung 5 unter Hinweis auf 1 und 2. 2 zeigt eine Draufsicht des Wechselstromgenerators für ein Fahrzeug, gesehen von dessen hinterer Seite her gemäß der ersten Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist. Wie in 1 und auch in 2 gezeigt ist, besteht die Gleichrichtervorrichtung 5 hauptsächlich aus einer Kühlflosse 51 mit größerem Durchmesser (oder einer Großdurchmesser-Abstrahlflosse oder -rippe) mit einem negativen elektrischen Potenzial, an der positive Gleichrichterelemente montiert sind, besteht ferner aus einer Kühflosse oder -rippe 53 mit kleinerem Durchmesser (oder einer Kleindurchmesser-Abstrahlflosse oder -rippe) mit positivem elektrischem Potenzial, an welcher positive Gleichrichterelemente montiert sind, und einer Anschlussplatte 52. Die Großdurchmesser-Kühlflosse 51 und die Kleindurchmesser-Kühlflosse 53 werden kurz als ”negative Flosse 51” und ”positive Flosse 53” bezeichnet. Die Anschlussplatte 52 ist aus Harz hergestellt, in welcher Metallchips für Wechselstromdrähte vermittels eines Einsatzformungsschrittes eingebracht worden sind.
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Die negative Flosse 51, die Anschlussplatte 52 und die positive Flosse 53 sind gestapelt und sind eng an dem hinteren Rahmen 3b angebracht, sodass die negative Flosse 51 auf der Seite des hinteren Rahmens 3b befestigt ist und die positive Flosse 53 auf der Seite der Endabdeckung 8 befestigt ist. Die positive Flosse 53 ist elektrisch gegenüber dem hinteren Rahmen 3b isoliert, und auch gegenüber der negativen Flosse 51 isoliert. Es ist auch möglich eine entgegengesetzte Konfiguration zu realisieren, bei welcher die negative Flosse 51 auf der Seite der Endabdeckung 8 fixiert ist und die positive Flosse 53 auf der Seite des hinteren Rahmens 3b fixiert ist.
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Die negative Flosse 51 ist elektrisch mit Dioden 54 in einem negativen Pol von jeder Phase (U-, V- und W-Phasen) verbunden. Die positive Flosse 53 ist elektrisch mit Dioden 56 in einem positiven Pol von jeder Phase (U-, V- und W-Phasen) verbunden.
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Eine Leitung einer Kathodenelektrode von jeder negativen Diode 54 und eine Leitung von einer Anodenelektrode von jeder positiven Diode 54 sind elektrisch mit Metallplatten für eine Verdrahtung oder Anschließen von jeder Phase (U-, V- und W-Phasen) verbunden. Diese Metallplatten ragen von der Anschlussplatte 52 ab. Eine Statorleitung 4b der Statorwicklung 4a für jede Phase (U-, V- und W-Phasen) ist elektrisch mit einer Metallplatte für eine Wechselstromverdrahtung von jeder Phase (U-, V- und W-Phasen) verbunden. Die negative Flosse 51 ist geerdet. Der Ausgangsanschluss ist an der positiven Flosse 53 befestigt. Die Anschlussplatte 52 ist zwischen der negativen Flosse 51 und der positiven Flosse 53 platziert, um die negative Flosse 51 gegenüber der positiven Flosse 53 elektrisch zu isolieren. Die Anschlussplatte 52 fixiert die Metallplatte für die Wechselstromverdrahtung von jeder Phase (U-, V- und W-Phasen).
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Bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, obwohl die negative Flosse 51 und die positive Flosse 53 durch einen Formungsprozess hergestellt werden unter Verwendung von Aluminium, diese mit einer Presse herzustellen. Jede der Flossen gemäß der negativen Flosse 51 und der positiven Flosse 53 erstreckt sich in der Radiusrichtung. Wie in 2 gezeigt ist, ist die positive Flosse 53 in der Radiusgröße kleiner als die negative Flosse 51.
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Die positive Flosse 53 ist aus flachen Plattenteilen 531 und Rippenteilen 532 zusammengesetzt, wobei sich die flachen Plattenteile 531 in der Radiusrichtung erstrecken, und wobei sich die Vielzahl der Rippenteile 532 von der flachen Oberfläche der flachen Plattenteile 531 auf der Seite der Endabdeckung 8 zu der Seite der Endabdeckung 8 in der axialen Richtung erstrecken. Obwohl jedes Rippenteil 532 in einer linearen Gestalt geformt ist, ist es auch möglich, dass jedes Rippenteil 532 eine andere Gestalt aufweist. Das Rippenteil 532 ist so geformt, dass es von der positiven Diode 56 abliegt, die in das flache Plattenteil 531 der positiven Flosse 53 eingeführt und dort fixiert ist.
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Bei der Konfiguration des Wechselstromgenerators für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ragt das Rippenteil 532 von dem flachen Plattenteil 531 um etwa 10 mm zu der hinteren Seite des Wechselstromgenerators in der axialen Richtung vor, wie dies auch in 3 gezeigt ist. Das Vorhandensein der Rippenteile 532 kann den Abstrahlbereich oder die Abstrahlfläche vergrößern, ohne dabei den Radius der positiven Flosse 53 zu vergrößern. Es strömt die Kühlluft in der axialen Richtung durch jedes Öffnungsfenster eines Kühlluftströmung-Ansaugfensters 81 (siehe 1), und strömt dann in beide Richtungen, einer nach außen verlaufenden Radiusrichtung und einer nach innen verlaufenden Radiusrichtung und zwar vermittels des Rippenteiles 532, wobei die Rippenteile 532 gekühlt werden. Das heißt, da die Strömung der Kühlluft durch die Rippenteile 532 der Gleichrichtervorrichtung 5 eingestellt wird, kann ein Strömungsmittelverlust derselben reduziert werden. Die Kühlluft strömt auch in der Radiusrichtung durch einen Spalt zwischen einer umfangsmäßig verlaufenden Wand oder Wandabschnitt der Endabdeckung 8 und einem äußeren Umfangsrand des Frontrahmens 3a.
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(Endabdeckung 8)
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Die Endabdeckung 8 besitzt eines Tassen- der Napf-Gestalt und wird durch einen Harzformungsvorgang hergestellt und umfasst eine Vielzahl von Fensteröffnungen eines Kühlluft-Ansaugfensters 81.
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3 zeigt eine Teil-Schnittansicht der Kühlflossen und der Endabdeckung 8 in der axialen Richtung des Wechselstromgenerators gemäß der ersten Ausführungsform, die in 1 dargestellt ist.
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Es folgt mm eine Beschreibung der Merkmale der Endabdeckung 8 in dem Wechselstromgenerator für ein Fahrzeug unter Hinweis auf 3.
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Wie in 3 gezeigt ist besitzt ein dem Rippenteil benachbarter Teil 82 in der Endabdeckung 8, der dicht bei dem Rippenteil 532 der positiven Flosse 53 liegt, eine dünnere konkave Gestalt, die dünner ist als von dem anderen Teil der Endabdeckung 8. Ein Plattenteil benachbart dem Teil 83 in der Endabdeckung 8 liegt von dem Rippenteil 532 abseits und liegt dicht bei dem flachen Plattenteil der positiven Rippe oder Flosse 53 und zwar verglichen mit dem dem Rippenteil benachbarten Teil 82. Diese Konfiguration kann eine Schwankung der thermischen Spannung reduzieren, die in dem dem Rippenteil benachbarten Teil 82 und dem dem Plattenteil benachbarten Teil 83 verschieden ist, und kann dadurch eine antithermische Ermüdung der Endabdeckung 8 vergrößern. Das dem Rippenteil benachbarte Teil 82 entspricht dem ”ersten Teil”, welches in den Ansprüchen nach der vorliegenden Erfindung definiert ist. Das dem Plattenteil benachbarte Teil 83 entspricht dem ”zweiten Teil”, welches in den Ansprüchen der vorliegenden Erfindung definiert ist.
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Zweite Ausführungsform
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Es folgt nun eine Beschreibung eines Wechselstromgenerators für ein Fahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Hinweis auf 4. 4 zeigt eine Teil-Schnittansicht der positiven Flossen 53 (oder einer Kühlrippe oder Kühlflosse) und der Endabdeckung 8-1 entlang der axialen Richtung des Wechselstromgenerators für ein Fahrzeug gemäß der zweiten Ausführungsform.
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Die Endabdeckung 8-1 des Wechselstromgenerators gemäß der zweiten Ausführungsform, der in 4 gezeigt ist, ist von der Konfiguration her gegenüber der Endabdeckung 8 des Wechselstromgenerators gemäß der ersten Ausführungsform, wie in 3 gezeigt ist, verschieden.
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Wie in 4 gezeigt ist, ist der dem Rippenteil benachbarte Teil 82-1 in der Endabdeckung 8-1, der dicht bei dem Rippenteil 532 der positiven Flosse 53 gelegen ist, zur Außenseite der Endabdeckung 8-1 hin gekrümmt und zwar im Vergleich zu dem dem Plattenteil benachbarten Teil 83-1, welches von dem Rippenteil 532 abliegt.
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Diese in 4 gezeigte Konfiguration kann auch eine Variation in der thermischen Spannung reduzieren, die in dem dem Rippenteil benachbarten Teil 82-1 und dem dem Plattenteil benachbarten Teil 83-1 in der Endabdeckung 8-1 verschieden ist und kann dadurch eine antithermische Ermüdung der Endabdeckung 8-1 erhöhen.
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Dritte Ausführungsform
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Es folgt nun eine Beschreibung eines Wechselstromgenerators für ein Fahrzeug gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Hinweis auf 5. 5 zeigt eine Teil-Schnittansicht der positiven Flosse 53 und der Endabdeckung 8-2 entlang der axialen Richtung eines Wechselstromgenerators für ein Fahrzeug gemäß der dritten Ausführungsform.
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Bei der Konfiguration der Endabdeckung 8-2 gemäß der dritten Ausführungsform wird der dem Rippenteil benachbarte Teil zu jedem Öffnungsfenster des Kühlluftströmung-Ansaugfensters 81 (siehe 1 und 5). Der dem Plattenteil benachbarte Teil 83-2 entspricht dem dem Plattenteil benachbartem Teil 83, der in 3 gezeigt ist. Diese in 5 gezeigte Konfiguration kann auch die Variation in der thermischen Spannung reduzieren, die in dem dem Rippenteil benachbarten Teil und in dem dem Plattenteil benachbarten Teil 83-2 in der Endabdeckung 8-2 verschieden ist, wodurch eine antithermische Ermüdung erhöht werden kann.
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Da jeder Rippenteil 532 in einem radialen Muster ausgebildet ist, besitzt das Kühlluftströmung-Ansaugfenster 81 jede Fensteröffnung in Form einer Eindringnut mit einer linearen Gestalt, die sich radial erstreckt. Wie in 5 dargestellt ist, ist das Kühlluftströmung-Ansaugfenster 81 entsprechend dem Rippenteil 532 in der axialen Richtung des Wechselstromgenerators ausgebildet.
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Diese Konfiguration kann in effizienter Weise eine Verschlechterung der Endabdeckung 8-2 beseitigen und zwar aufgrund der Schwankung in der thermischen Spannung in der Endabdeckung 8-2, da jeder Teil in der Endabdeckung 8-2, der dicht bei der positiven Flosse 53 gelegen ist, zu jeder Fensteröffnung des Kühlluftströmung-Ansaugfensters 81 wird. Ferner ermöglicht die Konfiguration der zweiten Ausführungsform, die in 5 gezeigt ist, dass der Rippenteil 532 in der positiven Flosse 53 äußerst eng an der Endabdeckung 8-2 platziert werden kann. Darüber hinaus ermöglicht die Konfiguration der zweiten Ausführungsform, das die Kühlluft, die durch das Kühlluftströmung-Ansaugfenster 81 strömt, effizient den Rippenteil 532 kühlt.
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Obwohl spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Einzelheiten beschrieben wurden, ist es für Fachleute erkennbar, dass vielfältige Abwandlungen und alternative Ausführungsformen hinsichtlich der Einzelheiten im Lichte der gesamten Lehre der offenbarten Erfindung möglich sind. Demzufolge dienen die speziellen hier offenbarten Anordnungen lediglich der Veranschaulichung und sie schränken den Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht ein, dessen gesamte Breite aus den nachfolgenden Ansprüchen und allen Äquivalenten zu diesen hervorgeht.
