DE10361861A1 - Reglerbaueinheit und Generator - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Reglerbaueinheit, insbesondere zur Beeinflussung eines Erregerstroms, vorzugsweise für Generatoren von Kraftfahrzeugen, vorgeschlagen, mit einem Gehäuse (13), wobei das Gehäuse (13) einen Schleifkontakthaltebereich (16) mit einer Führung (19) und darin sitzenden Schleifkontakten (22) aufweist, mit einem Reglergehäuseabschnitt (25), in dem eine elektronische Reglereinheit und ein Reglerkühlkörper (28) aufgenommen ist, mit einem Steckerelement (31) zur elektrischen Verbindung der Reglerbaueinheit (10) mit äußeren Kontaktelementen, wobei die Reglerbaueinheit (10) eine erste Durchgangsöffnung (34) und eine zweite Durchgangsöffnung (37) aufweist, mittels derer die Reglerbaueinheit (10) mittels zweier Bolzenelemente (34) an einem Gehäuse (40) befestigbar ist. Es ist vorgesehen, dass der Reglerkühlkörper (28) zwischen dem Schleifkontakthaltebereich (16) und dem Steckerelement (31) angeordnet ist.
Description
- Figuren
- Das Ausführungsbeispiel in wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert:
-
1 zeigt im räumlicher Ansicht eine erfindungsgemäße Reglerbaueinheit, -
2 zeigt einige Maßverhältnisse an der Regelerbaueinheit, -
3 zeigt ausschnittweise einen Schnitt durch die Reglerhaueinheit, -
4 zeigt eine räumliche Ansicht auf eine Reglerbaueinheit und ihre Lage auf einem Gehäuseteil, -
5 zeigt eine Seitenansicht auf das Gehäuseteil und die Reglerhaueinheit. - Beschreibung
- In
1 ist eine räumlicher Ansicht einer Reglerbaueinheit10 dargestellt. Diese Reglerbaueinheit10 dient zur Beeinflussung eines Erregerstroms eines Rotors einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuggenerators. Diese Reglerbaueinheit10 hat ein Gehäuse13 , das aus verschiedenen einstückig zusammenhängenden Gehäuseabschnitten besteht. Zu diesem Gehäuseabschnitten gehört zunächst ein sogenannter Schleifkontakthaltebereich16 , der im wesentlichen aus einem Bürstenköcher81 mit einer Führung19 besteht. In diesem Bürstenköcher81 sind Schleifkontakte22 angeordnet. Die Schleifkontakte22 sind in diesem Bürstenköcher81 verschiebbar. Am offenen Ende des Bürstenköchers81 sind zwei Schilde82 einander gegenüber angeordnet. Sie dienen dazu, eine mit den Schleifkontakten22 kontaktierende Schleifringbaugruppe zu schützen. Die Schilde82 sind einstöckig am Bürstenköcher81 angeformt. Dem offenen Ende des Bürstenköchers81 entgegengesetzt, dient ein Verschluss83 dazu, die von offenen Ende des Bürstenköchers81 abgewandte Seite zu verschließen. Vorzugsweise ist der Verschluss83 mittels einer Schnappverbindung am Bürstenköcher81 befestigt. - An den Schleifkontakthaltebereich
16 grenzt einstückig, als weiterer Gehäuseabschnitt einen Reglergehäuseabschnitt25 an. In diesem Reglergehäuseabschnitt25 ist eine elektronische und hier nicht sichtbare Reglereinheit aufgenommen. Diese Reglereinheit ist unterhalb des Reglerkühlkörpers28 angeordnet. Dieser Reglerkühlkörper28 ist verhältnismäßig großflächig und überdeckt den kompletten Reglergehäuseabschnitt25 . Der Reglerkühlkörper28 besteht aus Aluminium und weist an seiner Oberfläche einige Kühlrippen auf. - An diesen Reglergehäuseabschnitt
25 grenzt als nächster Gehäuseabschnitt der Abschnitt an, der ein Steckerelement31 trägt. Dieses Steckerelement31 dient zur elektrischen Verbindung der Reglerbaueinheit10 mit äußeren Kontaktelementen. - Züsätzlich ist vorgesehen, dass die Reglerbaueinheit
10 eine erste Durchgangsöffnung34 und eine zweite Durchgangsöffnung37 aufweist. Beide dienen als Befestigungsstellen. Mittels dieser zwei Durchgangsöffnungen kann die Reglerbaueinheit10 mittels zweier Bolzenelemente an einem Gehäuse befestigt werden. Es ist dabei vorgesehen, dass der Schleifkontaktbaltebereich16 zwischen dem Reglergehäuseabschnitt25 und der ersten Durchgangsöffnung34 angeordnet ist. Des weiteren ist vorgesehen, dass der Abschnitt mit dem Steckerelement31 zwischen dem Reglergehäuseabschnitt25 und der zweiten Durchgangsöffnung37 angeordnet ist. - Die Reglerbaueinheit
10 weist somit als wesentliches Merkmal auf, dass Reglerkühlkörper28 zwischen dem Schleifkontakthaltebereich16 und dem Steckerelement31 angeordnet ist. - Es ist somit eine Reglerbaueinheit
10 , insbesondere zur Beeinflussung eines Erregerstroms, vorzugsweise für Generatoren von Kraftfahrzeugen, vorgesehen, mit einem Gehäuse13 , wobei das Gehäuse13 einen Schleifkontakthaltebereich16 mit einer Führung19 und darin sitzenden Schleifkontakten22 aufweist, mit einem Reglergehäuseabschnitt25 , in dem eine elektronische Regelereinheit und ein Reglerkühlkörper28 aufgenommen ist, mit einem Steckerelement31 zur elektrischen Verbindung der Reglerbaueinheit10 mit äußeren Kontaktelementen, wobei die Reglerbaueinheit10 eine erste Durchgangsöffnung34 und eine zweite Durchgangsöffnung37 aufweist, mittels derer die Reglerbaueinheit10 mittels zweier Bolzenelemente34 an einem Gehäuse40 befestigbar ist, wobei der Reglerkühlkörper28 zwischen dem Schleifkontakthaltebereich16 und dem Steckerelement31 angeordnet ist. - Wie aus der Darstellung in
1 entnommen werden kann ist vorgesehen, dass der Schleifkontakthaltebereich17 unsymmetrisch zwischen der ersten Durchgangsöffnung34 und der zweiten Durchgangsöffnung37 angeordnet ist. Dies ist zur Kühlluftführung vorgesehen und führt zu einem größeren sich radial erstreckenden Kühlluftquerschnitt. - Der Schleifkontakthaltebereich
16 und das Steckerelement31 sind zwischen der ersten Durchgangsöffnung34 und der zweiten Durchgangsöffnung37 angeordnet. - Mit Hilfe der
2 werden einige Maßverhältnisse an der Reglerbaueinheit10 näher erläutert. - Die Führung
19 des Schleifkontakthaltebereichs16 weist eine Mittellinie43 auf, die beispielsweise mit einer Achse durch einen Schwerpunkt eines Schleifkontaktes22 identisch sein kann. Die Achse durch den Schwerpunkt hat hier natürlich die gleiche Richtung wie die Bewegungsrichtung der Schaltkontakte22 . Es ist dabei vorgesehen, dass der kürzeste Abstand a zwischen der Mittellinie43 und der ersten Durchgangsöffnung34 maximal 20 mm beträgt. Als Bezugspunkt für den zu ermittelnden Abstand a gilt bezüglich der ersten Durchgangsöffnung34 deren Mittelpunkt. - Des weiteren ist vorgesehen, dass die erste Durchgangsöffnung
34 einen Winkelabstand α zur Mittellinie43 aufweist und die zweite Durchgangsöffnung37 einen Winkelahstand β zur Mittellinie43 aufweist, wobei das Verhältnis zwischen β und α zwischen 5,2 und 6,0, in zweiter Näherung vorzugsweise zwischen 5,4 und 5,6 beträgt. Als idealer Wert hat sich ein Verhältnis von 5,5 erwiesen. Als Bezugspunkt zur Winkelbestimmung ist hierbei die Lage der Generatorenachse, d.h. der Drehachse des Läufers, vorgesehen. - Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen. dass zwischen der zweiten Durchgangsöffnung
37 und dem Schleifkontakthaltebereich16 eine dritte Befestigungsstelle84 ist, deren Abstand c zur zweiten Durechgangsöffnimg37 zwischen 11 mm und 36 mm beträgt. In zweiter Näherung ist ein Abstand c zwischen 25 mm und 33 mm bevorzugt. In dritter Näherung ist ein Wert zwischen 28 mm und 31 mm vorgesehen. Die dritte Befestigungsstelle84 ist als sogenannter (B+)-Anschluss vorgesehen. - In Bezug zur Drehachse des Läufers ist vorgeschen, dass die erste Befestigungsstelle
34 auf einem Radius R2 und die zweite Befestigungstelle37 auf einem Radius R1 angeordnet sind, In Bezug zum Radius R1 ist vorgesehen, dass der Unterschied beider Radien zwischen +5% und +10% beträgt (R1 > R2). Der bevozugte Wert liegt bei 7,5% Es ist vorgesehen, dass die zweite Durchgangsöffnung37 und die dritte Befestigungsstelle84 je eine Auflagefläche85 für ein Halteelement (Schraube) aufweisen, wobei die Auflageflächen85 in Durchgangsöffnungsachsenrichtung (gleich Drehachse des Läufers) auf unterschiedlichen Niveaus liegen. Die unterschiedlichen Niveaus sollen in der genannten Richtung bis zu z = 5 mm beabstandet sein. In zweiter Näherung ist ein Abstand bis zu 2,7 mm vorgesehen, siehe auch3 . - Des weiteren ist eine vierte Befestigungsstelle
86 vorgesehen, die auch als so genannter V-Anschluss bezeichnet ist. Diese vierte Befestigungsstelle86 ist dazu vorgesehen mit einem Kontakt einer hier nicht dargestellte Anschlussplatte verbunden zu werden. Dies soll mittels eines Bolzenelements, beispielsweise einer Schraube geschehen. Diese vierte Befestigungsstelle86 ist zwischen der ersten Durchgangsöffnung34 und der Generatorenachse angeordnet. Es ist dabei vorgesehen, dass die vierte Befestigungsstelle86 in einem Korridor zwischen ersten Durchgangsöffnung34 und der Generatorenachse angeordnet ist, wobei der Korridor bezüglich einer Verbindungslinie zwischen der ersten Durchgangsöffnung34 und der Generatorenachse eine Breite bK zwischen +3 Millimetern und –3 Millimetern beträgt. Besonders bevorzugt ist ein Korridor zwischen +1 mm und –1 mm (2 ). Der vorgesehene Wert beträgt 0,9mm. Diese Maßnahme führt zu einer besseren Kühlluftführung. -
4 zeigt eine räumliche Ansicht auf die Regelerbaueinheit10 und ihre Lage auf einem Gehäuseteil40 des Generators. Die erste Durchgangsöffnung34 und die zweite Durchgangsöffnung37 sind dazu vorgesehen mittels hier nicht dargestellter Bolzenelemente zur Befestigung der Reglerbaueinheit10 auf dem Gehäuse40 zu dienen. - Mit Bezug zu
5 sei hier erwähnt, dass zwischen dem Reglergehäuseabschnitt25 und dem Gehäuse40 des Generators in dessen Achsrichtung bzw. Drehuchsenrichtung ein Abstand c zwischen 0,5 und 5 Millimetern, vorzugsweise zwischen 1,8 und 3,2 mm ist. Als Bestwert haben sich 2,6 mm ergeben. - Für den Generator ist vorgesehen, dass dieser u.a. das Gehäuse
40 und die Reglerbaueinheit10 aufweist wobei diese mittels zweier Bolzenelemente an einem Gleichrichterkühlkörper und an einer Anschlussplatte befestigt ist. Der Generator weist eine Drehachse55 auf, zu der die erste Durchgangsöffnung34 einen Abstand R1 und die zweite Durchgangsöffnung37 einen Abstand R2 hat, wobei R1 zwischen 5% und 10% größer ist. Die Befestigungsstelle58 dient zur Kontaktierung und Befestigung mit einer Anschlussplatte und ist zwischen der ersten Durchgangsöffnung34 und der Drehachse55 angeordnet. Die Befestigungsstelle58 ist in einem Korridor zwischen der ersten Durchgangsöffnung34 und der Drehachse55 angeordnet ist, wobei der Korridor bzgl. einer Verbindungslinie zwischen der ersten Durchgangsöffnung34 und der Drehachse55 zwischen +3 mm und –3mm beträgt. Der Reglergehäuseabschnitt25 hat zum Lagerschild40 in Drehachsenrichtung einen Abstand zwischen 0,5 und 5 mm, vorzugsweise zwischen 1,8 und 3,2. Die Reglerbaueinheit10 ist optional mittels der zwei Bolzenelemente am Gehäuse40 derart befestigt, dass diese durch Auflagepunkte vorgespannt ist.
Claims (14)
- Reglerbaueinheit, insbesondere zur Beeinflussung eines Erregerstroms, vorzugsweise für Generatoren von Kraftfahrzeugen, mit einem Gehäuse (
13 ), wobei das Gehäuse (13 ) einen Schleifkontakthaltebereich (16 ) mit einer Führung (19 ) und darin sitzenden Schleifkontakten (22 ) aufweist, mit einem Reglergehäuseabschnitt (25 ), in dem eine elektronische Reglereinheit und ein Reglerkühlkörper (28 ) aufgenommen ist, mit einem Steckerelement (31 ) zur elektrischen Verbindung der Reglerbaueinheit (10 ) mit äußeren Kontaktelementen, wobei die Reglerbaueinheit (10 ) eine erste Durchgangsöffnung (34 ) und eine zweite Durchgangsöffnung (37 ) aufweist, mittels derer die Reglerbaueinheit (10 ) mittels zweier Bolzenelemente (34 ) an einem Gehäuse (40 ) befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Reglerkühlkörper (28 ) zwischen dem Schleifkontakthaltebereich (16 ) und dem Steckerelement (31 ) angeordnet ist. - Reglerbaueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifkontakthaltebereich (
16 ) unsymmetrisch zwischen der ersten Durchgangsöffnung (34 ) und der zweiten Durchgangsöffnung (37 ) angeordnet ist. - Reglerbaueinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (
19 ) des Schleifkontakthaltebereichs (16 ) eine Mittellinie (43 ) aufweist, deren kürzester Abstand zur ersten Durchgangsöffnung (34 ) maximal 20mm beträgt. - Reglerbaueinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (
19 ) des Schleifkontakthaltebereichs (16 ) eine Mittellinie (43 ) aufweist, die in eine Bewegungsrichtung der Schleifkontakte (22 ) orientiert ist und die erste Durchgangsöffnung (34 ) einen Winkelabstand α zur Mittellinie (43 ) aufweist und die zweite Durchgangsöffnung (37 ) einen Winkelabstand β zur Mittellinie (43 ) aufweist, wobei das Verhältnis zwischen β und α zwischen 5,2 und 6,0, vorzugsweise zwischen 5,4 und 5,6 beträgt. - Reglerbaueinheit nach einem der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der zweiten Durchgangsöffnung (37 ) und dem Schleifkontakthaltebereich (16 ) eine weitere Befestigungsstelle (46 ) ist, deren Abstand zur zweiten Durchgangsöffnung (37 ) zwischen 11mm und 36mm betrügt. - Reglerbaueinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Durchgangsöffnung (
37 ) und die weitere Befestigungsstelle (46 ) je eine Auflagefläche (49 ) für ein Halteelement (52 ) aufweisen, wobei die Auflageflächen (49 ) in Durchgangsöffnungsachsenrichtung (definieren) auf unterschiedlichen Niveaus liegen, vorzugsweise in dieser Richtung bis zu 5mm beabstandet sind. - Reglerbaueinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifkontakthaltebereich (
16 ) und das Steckerelement (31 ) zwischen der ersten Durchgangsöffnung (34 ) und der zweiten Durchgangsöffnung (37 ) angeordnet sind. - Reglerbaueinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifkontakthaltebereich (
16 ) mit seiner Führung (19 ), der Reglergehäuseabschnitt (25 ) und das Steckerelement (31 ) einstückig miteinander ein Gehäuseteil sind. - Generator für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse (
40 ) und einer Reglerbaueinheit (10 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese mittels zweier Bolzenelemente an einem Gleichrichterkühlkörper und an einer Anschlussplatte befestigt ist. - Generator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine Drehachse (
55 ) aufweist, zu der die erste Durchgangsöffnung (34 ) einen Abstand R1 und die zweite Durchgangsöffnung (37 ) einen Abstand R2 hat, wobei R1 zwischen 5% und 10% größer ist. - Generator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Befestigungsstelle (
58 ) zur Kontaktierung und Befestigung mit einer Anschlussplatte dient und zwieschen der ersten Durchgangsöffnung (34 ) und der Drehachse (55 ) angeordnet ist. - Generator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsstelle (
58 ) in einem Korridor zwischen der ersten Durchgangsöffnung (34 ) und der Drehachse (55 ) angeordnet ist, wobei der Korridor bzgl. einer Verbindungslinie zwischen der ersten Durchgangsöffnung (34 ) und der Drehachse (55 ) zwischen +3 mm und – 3mm beträgt. - Generator nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Reglergehäuseabschnitt (
25 ) zum Lagerschild (40 ) in Drehachsenrichtung einen Abstand zwischen 0,5 und 5 mm, vorzugsweise zwischen 1,8 und 3,2 hat. - Generator nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Reglerbaueinheit (
10 ) mittels der zwei Bolzenelemente am Gehäuse (40 ) derart befestigt ist, dass diese durch Auflagepunkte vorgespannt ist.
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