DE19949137C2 - Fahrzeug-Wechselstromgenerator - Google Patents
Fahrzeug-WechselstromgeneratorInfo
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- DE19949137C2 DE19949137C2 DE19949137A DE19949137A DE19949137C2 DE 19949137 C2 DE19949137 C2 DE 19949137C2 DE 19949137 A DE19949137 A DE 19949137A DE 19949137 A DE19949137 A DE 19949137A DE 19949137 C2 DE19949137 C2 DE 19949137C2
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeug-
Wechselstromgenerator, der eine Kühlfunktion mit einer
Kühlflüssigkeit und Kühlluft aufweist.
Fig. 3 ist eine Schnittansicht eines bürstenlosen Fahrzeug-
Wechselstromgenerators, der in dem japanischen Patent Nr. 4-
68850 offenbart ist. In Fig. 3 bezeichnet Bezugsziffer 101
ein Generatorgehäuse. Eine schüsselartige vordere Klammer
102, eine schüsselartige hintere Klammer 103 und ein
zylindrisches Einschließteil 104 sind zusammen verbunden, um
eine innere Teilekammer 105 und eine äußere erste Kühlkammer
106 zu bilden. Durch 107 ist ein Dichtungsteil, wie ein O-
Ring, bezeichnet, der in eine Schnittstelle zwischen der
vorderen Klammer 102 und der hinteren Klammer 103 eingepasst
ist, 108 ist eine Dichtung, die in eine Schnittstelle
zwischen der vorderen Klammer 102 und dem einschließenden
Teil 104 eingepasst ist, 109 ist eine Dichtung, die in eine
Schnittstelle zwischen der hinteren Klammer 103 und dem
einschließenden Teil 104 eingepasst ist, und 110 ist ein
Einlassanschluss, der in der hinteren Klammer 103 gebildet
ist. Bezugsziffer 111 stellt einen zylindrischen Stator dar,
der einen magnetischen Statorpol 112 umfasst und eine
Statorspule 113 und ist in dem einschließenden Teil 104
installiert, und 114 ist eine Generatorwelle, die drehbar in
einem mittleren Abschnitt der vorderen Klammer 102 und einem
mittleren Abschnitt der hinteren Klammer 103 durch ein
vorderes Lager 115 und ein hinteres Lager 116 angeordnet ist.
Mit 117 ist eine Riemenscheibe bezeichnet, die an der
Generatorwelle 114 befestigt ist, die nach vorne von der
vorderen Klammer 102 hervorsteht, so dass sie sich zusammen
mit der Welle 114 drehen kann, 118 ist ein magnetischer
Drehpol, der einen ersten magnetischen Drehpol 119 umfasst,
der auf der Generatorwelle 114 befestigt ist, so dass er sich
zusammen mit der Welle 114 drehen kann, und einen zweiten
magnetischen Drehpol 121, der an einem Randabschnitt des
ersten magnetischen Drehpols 119 durch einen Lagerring 120 in
der Teilekammer 105 befestigt ist. Bezugsziffer 122
bezeichnet einen Erreger, der einen Erregerpol 123 umfasst,
der an der hinteren Klammer 103 befestigt ist, und eine
Erregerspule 124, die an dem Erregerpol 123 befestigt ist,
und die in einem zylindrischen Behälterabschnitt 125
aufbewahrt ist, der an dem magnetischen Drehpol 118
ausgebildet ist. Ein Luftspalt besteht zwischen dem Stator
111 und dem magnetischen Drehpol 118 und zwischen dem
magnetischen Drehpol 118 und der Erregerspule 122. Durch 126
ist ein Wärmeleiter bezeichnet, der sich durch die hintere
Klammer 103 erstreckt, um die Wärme des Erregers 122
abzustrahlen, 127 ist ein Dichtungsmittel, das in einen
Abschnitt eingefüllt wird, in dem sich der Wärmeleiter 126
durch die hintere Klammer 103 erstreckt, 128 ist eine
plattenartige Kühlabdeckung, die auf der hinteren Klammer 103
platziert ist, um eine zweite Kühlkammer 129 zwischen ihr und
der hinteren Oberfläche der hinteren Klammer 103 zu bilden,
130 ist eine Verbindungspassage, die in der hinteren Klammer
103 gebildet ist, die die erste Kühlkammer 106 und die zweite
Kühlkammer 129 verbindet, 131 ist eine Dichtung, die in eine
Schnittstelle zwischen der hinteren Klammer 103 und der
Kühlabdeckung 128 eingepasst ist, 132 ist ein
Spannungsregulierer, der auf der hinteren Fläche der
Kühlabdeckung 128 installiert ist, 133 ist ein
Spannungsreguliereranschluss, 134 ist ein Gleichrichter, der
an der hinteren Fläche der Kühlabdeckung 128 installiert ist,
135 ist ein Gleichrichteranschluss, 136 ist ein
Statoranschluss, der mit dem Gleichrichteranschluss 135
verbunden ist und von dem einschließenden Teil 104
hervorsteht, 137 ist ein äußerer Anschluss, der in der Nähe
des Gleichrichters 134 vorgesehen ist, 138 ist ein Verbinder
für den äußeren Anschluss 137, der mit dem
Spannungsreguliereranschluss 135 verbunden ist, 140 ist eine
Schutzabdeckung, die an der hinteren Klammer 103 befestigt
ist, um die Kühlabdeckung 128, den Spannungsregulierer 132,
den Spannungsreguliereranschluss 133, den Gleichrichter 134,
den Gleichrichteranschluss 135, den Statoranschluss 136 und
den Verbinder 138 abzudecken, 141 ist eine Öffnung, die in
der Schutzabdeckung 140 für den äußeren Anschluss 137
gebildet ist, um von der Schutzabdeckung 140 hervorzustehen,
und 142 ist eine Kühlflüssigkeit.
Als erstes wird der Energieerzeugungsbetrieb des
Wechselstromgenerators nach dem Stand der Technik
beschrieben, wenn er in einem Automobil verwendet wird. Der
Wechselstromgenerator wird außerhalb des Zylinderblocks eines
Motors installiert, ein ringförmiger Riemen wird zwischen
eine Riemenscheibe, die an der Kurbelwelle des Motors
vorgesehen ist, und der Riemenscheibe 117 des
Wechselstromgenerators gelegt, und der äußere Anschluss 137
wird mit der Batterie des Automobils verkabelt. Wenn der
Fahrer den Zündschlüssel des Automobils in diesem Zustand
dreht, fließt ein Strom von der Batterie des Automobils zu
einer Zündspule, um den Motor zu starten, ein Erregerstrom
fließt von der Batterie zu der Erregerspule 124 durch den
Spannungsregulierer 132 zur gleichen Zeit, und der
magnetische Statorpol 112, der magnetische Drehpol 118 und
der Erregerpol 123 bilden einen magnetischen Schaltkreis.
Wenn sich die Generatorwelle 114 durch den Start des Motors
dreht und sich der magnetische Drehpol 118 dreht, gelangen
der erste magnetische Drehpol 119 und der zweite magnetische
Drehpol 121 an dem magnetischen Statorpol 112 abwechselnd
vorbei, wodurch ein wechselnder magnetischer Fluss durch die
Statorspule 113 fließt und eine dreiphasige, wechselnde
induzierte elektromotorische Kraft in der Statorspule 113
erzeugt wird. Diese induzierte elektromotorische Kraft wird
durch den Spannungsregulierer 132 eingestellt, durch den
Gleichrichter 134 gleichgerichtet und in die Batterie von dem
äußeren Anschluss 137 durch eine nicht gezeigte Verkabelung
geladen.
Nun wird der Kühlvorgang des Wechselstromgenerators nach dem
Stand der Technik beschrieben, wenn dieser in dem Automobil
verwendet wird. Der Wechselstromgenerator ist mit dem Motor
verbunden, der Einlassanschluss 110 und ein nicht gezeigter
Auslassanschluss sind mit einem Motorkühlsystem durch eine
nicht gezeigte Leitung verbunden, der Wechselstromgenerator
erzeugt Energie durch den Start des Motors, und die
Wasserpumpe des Motorkühlsystems wird angetrieben, um die
Kühlflüssigkeit zu zirkulieren. In diesem Zustand strömt die
Kühlflüssigkeit 142, die durch gepunktete Linien gezeigt ist,
von dem Einlassanschluss 110 zu der ersten Kühlkammer 106,
der Verbindungsleitung 130 und der zweiten Kühlkammer 129,
wie durch einen Pfeil X3 gezeigt. In der ersten Kühlkammer
106 und der zweiten Kühlkammer 129 wird von solchen Teilen,
wie dem Stator 111, dem Erreger 122, dem Spannungsregulierer
132 und dem Gleichrichter 134, durch den Betrieb der
Energieerzeugung erzeugte Wärme durch die Kühlflüssigkeit 142
durch Wärmeaustausch mit der Kühlflüssigkeit 142 absorbiert.
Die Kühlflüssigkeit 142, die die Wärme absorbiert hat, kehrt
zu dem Motorkühlsystem von dem Auslassanschluss zurück (ein
Aufbau, der diesem Kühlsystem ähnlich ist, ist durch Fig. 12
der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 8-130854
offenbart).
DE 37 51 294 T2 offenbart einen auf einem Fahrzeug montierten
Wechselstromgenerator mit einem Flüssigkeitskühlsystem und
einem zusätzlichen Ventilatorkühlsystem. Eine Hinterklammer
eines Kühlmantels ist direkt mit einem flüssigen Kühlmittel
gekühlt und dazu mit einer Kühlmittel-Einlassröhre und einer
Kühlmittel-Auslassröhre versehen. Eine Zweigpassage ist
ausgebildet zum Kühlen eines Gleichrichters und eines
Spannungsreglers. Eine Vorderklammer des Kühlmantels weist
Luftansaugöffnungen und Luftablassöffnungen auf. Die Kühlluft
kühlt ein vorderes Lager und das vordere Ende einer
Statorspule, und das flüssige Kühlmittel kühlt das hintere
Ende der Statorspule, ein hinteres Lager und eine
Anregungsspule.
DE 37 38 592 C1 offenbart einen Elektromotor zum Antrieb
einer Flüssigkeitspumpe. Hier ist lediglich ein ringförmiger
Kühlmantel in einem zweiteiligen Gehäuse ausgebildet, das
zumindest den Stator des Elektromotors umfasst. Als
Kühlflüssigkeit findet das Fördermedium der Pumpe Verwendung.
Da der Fahrzeug-Wechselstromgenerator nach dem Stand der
Technik wie oben beschrieben aufgebaut ist, ist die erste
Kühlkammer 106 getrennt von der Teilekammer 105 durch drei
separate Teile gebildet, die vordere Klammer 102, die hintere
Klammer 103 und das zylindrische Einschließteil 104, und die
zweite Kühlkammer 129 wird außerhalb des Generatorgehäuses
101 durch zwei separate Teile, die hintere Klammer 103 und
die Kühlabdeckung 128 gebildet. Daher sind die Aufbauten der
Abschnitte, die eine Kühlfunktion mit der Kühlflüssigkeit 142
aufweisen, komplex.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
Fahrzeug-Wechselstromgenerator vorzusehen, der in der Lage
ist, die Aufbauten der Kühlfunktionsabschnitte mit einer
Kühlflüssigkeit und Kühlluft zu vereinfachen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird entsprechend Anspruch 1
gemäß einem ersten Gesichtspunkt, der vorliegenden Erfindung
ein Fahrzeug-Wechselstromgenerator mit einer
Kühlfunktion mit Kühlflüssigkeit und Kühlluft bereitgestellt,
wobei eine vordere Klammer und/oder eine hintere Klammer
einen ringförmigen zurückgesetzten Kühlabschnitt in einem
Randabschnitt aufweisen, die vordere Klammer und die hintere
Klammer miteinander zusammengesetzt sind, um eine Teilekammer
zur Unterbringung von Teilen zu bilden, die aus einer
Generatorwelle mit einem Stator und einem Rotor bestehen
sowie aus einem Spannungsregulierer und einem Gleichrichter,
wobei die zurückgesetzten Kühlabschnitte eine ringförmige
Randkühlkammer für die Kühlflüssigkeit bilden, eine
Kühlabdeckung auf einem hinteren Abschnitt der hinteren
Klammer angeordnet ist, um eine hintere Kühlkammer mit der
hinteren Klammer für die Kühlflüssigkeit zu bilden, die
hintere Klammer eine Verbindungsöffnung zur Verbindung der
Randkühlkammer mit der hinteren Kühlkammer aufweist, die
vordere Klammer und/oder die hintere Klammer Luftöffnungen
aufweisen, die mit der Teilekammer und der Außenseite in
Verbindung stehen, und der Rotor einen Ventilator aufweist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich entsprechend den weiteren Gesichts
punkten aus den Unteransprüchen.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
wird ein Fahrzeug-Wechselstromgenerator bereitgestellt, worin
der ringförmige zurückgesetzte Kühlabschnitt sowohl in der
vorderen Klammer und der hinteren Klammer gebildet ist, und
Schnittstellen zwischen der vorderen Klammer und der hinteren
Klammer im Bereich des Stators angeordnet sind.
Gemäß einem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
wird ein Fahrzeug-Wechselstromgenerator bereitgestellt, worin
die Schnittstellen zwischen der vorderen Klammer und der
hinteren Klammer als ringförmige abgestufte Abschnitte
gebildet sind.
Gemäß einem vierten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
wird ein Fahrzeug-Wechselstromgenerator bereitgestellt, worin
zumindest entweder der Rotor oder die Generatorwelle eine
Luftöffnung aufweist.
Gemäß einem fünften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
wird ein Fahrzeug-Wechselstromgenerator bereitgestellt, worin
die vordere Klammer, die hintere Klammer und die
Kühlabdeckung aus einem Material bestehen, das eine hohe
Wärmeleitfähigkeit aufweist.
Gemäß einem sechsten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
wird ein Fahrzeug-Wechselstromgenerator bereitgestellt, worin
der Stator durch die Klammern, die die Teilekammer bilden,
durch ein elektrisch isolierendes Material gelagert wird, das
eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist.
Gemäß einem siebten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
wird ein Fahrzeug-Wechselstromgenerator bereitgestellt, worin
das elektrisch isolierende Material in eine Lücke zwischen
dem Stator und der Teilekammer eingefüllt und verfestigt
wird.
Gemäß einem achten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
wird ein Fahrzeug-Wechselstromgenerator bereitgestellt, worin
zumindest eine der vorderen Klammer und der hinteren Klammer
eine Einfüllöffnung zum Einfüllen und Verfestigen eines
elektrisch isolierenden Materials aufweist.
Gemäß einem neunten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
wird ein Fahrzeug-Wechselstromgenerator bereitgestellt, worin
der Spannungsregulierer an der Seite der Teilekammer der
hinteren Klammer durch Kissen befestigt ist, die eine hohe
Wärmeleitfähigkeit aufweisen.
Gemäß einem zehnten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
wird ein Fahrzeug-Wechselstromgenerator bereitgestellt, worin
der Gleichrichter an der Seite der Teilekammer der hinteren
Klammer durch Kissen befestigt ist, die eine hohe
Wärmeleitfähigkeit aufweisen.
Gemäß einem elften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
wird ein Fahrzeug-Wechselstromgenerator bereitgestellt, worin
Kühlrippen an den Seitenflächen der Kühlkammern der Klammern
vorgesehen sind, die die Teilekammer bilden.
Gemäß einem zwölften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
wird ein Fahrzeug-Wechselstromgenerator bereitgestellt, worin
die Kühlrippen wie Ringe gebildet sind, die sich in
Umfangsrichtung der Randkühlkammer erstrecken.
Gemäß einem 13. Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird
ein Fahrzeug-Wechselstromgenerator bereitgestellt, worin die
Kühlrippen am Ort des Gleichrichters vorgesehen sind.
Gemäß einem 14. Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird
ein Fahrzeug-Wechselstromgenerator bereitgestellt, worin die
Kühlrippen am Ort des Spannungsregulierers vorgesehen sind.
Gemäß einem 15. Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird
ein Fahrzeug-Wechselstromgenerator bereitgestellt, worin ein
Einlassanschluss zum Einführen der Kühlflüssigkeit in der
hinteren Kühlkammer gebildet ist und ein Auslassanschluss zum
Ablassen der Kühlflüssigkeit in der Randkühlkammer gebildet
ist.
Gemäß einem 16. Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird
ein Fahrzeug-Wechselstromgenerator bereitgestellt, worin ein
Kühlsystem, das zumindest einen Tank und einen Kühler
aufweist, mit den Kühlkammern unabhängig von dem
Motorkühlsystem eines Fahrzeugs verbunden ist.
Die obigen und anderen Ziele, Merkmale und Vorteile der
Erfindung werden von der folgenden Beschreibung
offensichtlicher, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen gesehen wird.
Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines
Wechselstromgenerators gemäß Ausführungsform 1 der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm eines Kühlsystems gemäß
Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 3 ist eine Schnittansicht eines
Wechselstromgenerators nach dem Stand der Technik.
Fig. 1 und 2 zeigen Ausführungsform 1 der vorliegenden
Erfindung. Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines Fahrzeug-
Wechselstromgenerators mit einer Bürste, und Fig. 2 ist ein
Blockdiagramm eines Kühlsystems. In Fig. 1 bezeichnet
Bezugsziffer 1 ein Generatorgehäuse. Eine schüsselartige
vordere Klammer 2 und eine schüsselartige hintere Klammer 3
weisen ringförmige, zurückgesetzte Kühlabschnitte 4 und 5 in
den jeweiligen Randabschnitten auf. Die hintere Seite des
zurückgesetzten Kühlabschnitts 4 der vorderen Klammer 2 ist
offen und die vordere Seite des zurückgesetzten
Kühlabschnitts 5 der hinteren Klammer 3 ist offen. Die
vordere Klammer 2 und die hintere Klammer 3 sind miteinander
verbunden, um eine Teilekammer 6 zu bilden, und die
zurückgesetzten Kühlabschnitte 4 und 5 bilden eine
luftdichte, ringförmige Randkühlkammer 7. Die Schnittstellen
8, 9, 10 und 11 zwischen der vorderen Klammer 2 und der
hinteren Klammer sind als abgestufte Abschnitte ausgebildet.
Die inneren Schnittstellen 8 und 9 zwischen der vorderen
Klammer 2 und der hinteren Klammer 3 und zwischen der
Teilekammer 6 und der Randkühlkammer 7 sind an einem Ort
angeordnet, der einem Stator 111 entspricht. Bezugsziffer 12
bezeichnet ein Dichtungsteil, wie einen O-Ring, der zwischen
den Schnittstellen 8 und 9 angeordnet ist, und 13 ein
Dichtungsteil, wie einen O-Ring, das zwischen den
Schnittstellen 10 und 11 angeordnet ist. Die Dichtungsteile
12 und 13 verhindern, dass eine durch punktierte Linien
gezeigte Kühlflüssigkeit 14 aus der Randkühlkammer 7 durch
die Schnittstellen 8 bis 11 leckt. Mit 15 und 16 sind
Kühlrippen bezeichnet, die an der Seitenfläche der
Randkühlkammer vorgesehen sind, die in der vorderen Klammer 2
und der hinteren Klammer 3 gebildet ist, beabstandet von
einer Generatorwelle 61 mit einem vorbestimmten Zwischenraum
dazwischen, in einer Richtung parallel zu der Generatorwelle
61 und geformt wie eine Anzahl von Ringen, die sich in
Umfangsrichtungen der vorderen Klammer 2 bzw. der hinteren
Klammer 3 erstrecken. Die Kühlrippen 15 sind aus dem gleichen
Material gegossen wie das der vorderen Klammer 2 zusammen mit
der vorderen Klammer 2, so dass sie mit der vorderen Klammer
2 integriert sind. Die Kühlrippen 16 sind aus dem gleichen
Material gegossen wie die hintere Klammer 3 zusammen mit der
hinteren Klammer 3, so dass sie mit der hinteren Klammer 3
integriert sind. Die vordere Klammer 2, die hintere Klammer 3
und die Kühlrippen 15 und 16 bestehen aus einem Metall, das
eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, wie Aluminium.
Bezeichnet mit 18 ist eine Kühlabdeckung, die an der hinteren
Seite der hinteren Klammer 3 angeordnet ist, die an einem
ringförmigen hinteren Flanschabschnitt 19 befestigt ist, der
an der Rückseite der hinteren Klammer 3 durch einen Bolzen 20
gebildet ist, der aus einem Material besteht, das eine hohe
Wärmeleitfähigkeit aufweist, wie Aluminium, um eine
luftdichte hintere Kühlkammer 21 zwischen der hinteren
Klammer 3 und der Kühlabdeckung 18 zu bilden. Bezugsziffer 2
ist ein Dichtungsteil, wie ein O-Ring, das in die
Schnittstelle zwischen dem hinteren Flanschabschnitt 19 und
der Kühlabdeckung 18 eingepasst ist, um zu verhindern, dass
die Kühlflüssigkeit 14 in der hinteren Kühlkammer 21 aus der
Schnittstelle leckt.
Bezugsziffer 23 stellt Kühlrippen dar, die an der hinteren
Kühlkammerseite der hinteren Klammer 3 an einem Ort
angeordnet sind, der einem Spannungsregulierer 132
entspricht, und 24 bezeichnet Kühlrippen, die an der
Kühlkammerseite der hinteren Klammer 3 an einem Ort
vorgesehen sind, der dem Gleichrichter 134 entspricht. Diese
Kühlrippen 23 und 24 sind aus dem selben Material gegossen
wie das der hinteren Klammer zusammen mit der hinteren
Klammer 3, so dass sie mit der hinteren Klammer 3 integriert
sind. Diese Kühlrippen 23 und 24 können wie Ringe geformt
sein, die an einer Vielzahl von Kreisen angeordnet sind, die
verschiedene Radien aufweisen, mit der Generatorwelle 61 als
Mittelpunkt. Wenn sie jedoch an Orten gebildet sind, die dem
Spannungsregulierer 132 und dem Gleichrichter 134
entsprechen, werden der Spannungsregulierer 132 und der
Gleichrichter 134 durch die Kühlflüssigkeit 14 sanft gekühlt.
Die hintere Klammer 3 und die Kühlrippen 23 und 24 bestehen
aus einem Metall, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit, wie
Aluminium, aufweist.
Bezugsziffer 25 bezeichnet eine Verbindungsöffnung, die in
der hinteren Klammer 3 zur Verbindung der hinteren Kühlkammer
mit der Randkühlkammer 7 gebildet ist, 26 bezeichnet einen
Einlassanschluss, der an dem hinteren Flanschabschnitt 19
gebildet ist, so dass er mit der hinteren Kühlkammer 21 in
Verbindung steht und an der hinteren Klammer 3 durch Anziehen
eines Gewindeabschnitts befestigt wird, der auf der
Randfläche des Basisabschnitts des Einlassanschlusses 26
gebildet ist, in einer Gewindeöffnung, die in dem hinteren
Flanschabschnitt 19 gebildet ist, und 27 bezeichnet einen
Auslassanschluss, der an der Randwand der vorderen Klammer 2
gebildet ist, so dass er mit der Randkühlkammer 7 in
Verbindung steht und an der vorderen Klammer 2 durch Anziehen
eines Gewindeabschnitts, der an der Randfläche des
Basisabschnitts des Auslassanschlusses 27 gebildet ist, in
eine Gewindeöffnung, die an der Randwand der vorderen Klammer
2 gebildet ist, befestigt wird. Die Kühlflüssigkeit 14 wird
von dem Einlassanschluss 26 in die hintere Kühlkammer 21, wie
durch einen Pfeil X1 gezeigt, eingeführt. Anschließend fließt
die Kühlflüssigkeit 14 in die Randkühlkammer 7 von der
hinteren Kühlkammer 21 durch die Verbindungsöffnung 25. Dann
wird die Kühlflüssigkeit 14 durch den Auslassanschluss 27 von
der Randkühlkammer 7 abgelassen, wie durch einen Pfeil X2
gezeigt.
Mit 28 ist ein elektrisch isolierendes Material bezeichnet,
das eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, wie ein
Silikonharz, das in eine Lücke gefüllt wird, die durch die
vordere Klammer 2, die hintere Klammer 3 und den Stator 11
umgeben ist, von einem Einfüllanschluss 29 her, der in der
vorderen Klammer 2 gebildet ist, und das verfestigt wird.
Dadurch wird der an der vorderen Klammer 2 und der hinteren
Klammer 3 befestigte Stator 111 noch sicherer gelagert. Das
elektrisch isolierende Material 28 muss von dem
Einfüllanschluss 29 eingefüllt und verfestigt werden.
In Ausführungsform 1 sind Elemente, wie der Stator 111, die
vordere Lagerung 115, die hintere Lagerung 116, die
Riemenscheibe 117, der Spannungsregulierer 132 und der
Gleichrichter 134 die gleichen wie die nach dem Stand der
Technik, aber die folgenden (a) bis (k) unterscheiden sich
von dem Stand der Technik zusätzlich zu den obigen
charakteristischen Strukturen.
- a) Der Stator 111 wird an der inneren Wand der hinteren Klammer 3 in der Teilekammer 6 installiert.
- b) Ein Rotor 31 umfasst magnetische Drehpole 32, die auf die Generatorwelle 61 festgepresst sind, und eine Feldspule 33, die in die magnetischen Drehpole 32 eingepasst ist.
- c) Die magnetischen Drehpole 32 weisen eine Luftöffnung 34 auf, die mit der Vorderseite und der Hinterseite in Verbindung steht, und einen Ventilator 35, der an der Hinterseite davon befestigt ist.
- d) Die vordere Klammer 2 weist eine Anzahl von vorderen Luftöffnungen 2a auf, die mit der Teilekammer 6 und der Außenseite des Generatorgehäuses 1 in der vorderen Fläche an Stellen in Verbindung steht, wo sie nicht mit dem Einfüllanschluss 29 und der vorderen Lagerung 115 stören. Die vorderen Luftöffnungen 2a sind voneinander in Umfangsrichtung eines Kreises beabstandet, dessen Mittelpunkt an der Generatorwelle 61 angeordnet ist, und sie sind an Stellen gelegen, die den Randabschnitten der vorderen Seite der magnetischen Drehpole 32 entsprechen.
- e) Die hintere Klammer 3 weist eine hintere Luftöffnung 3a auf, die mit der Teilekammer 6 und der Außenseite des Generatorgehäuses 1 in der Randwand an einem Ort in Verbindung steht, wo sie nicht den zurückgesetzten Kühlabschnitt 5 und die Verbindungsöffnung 25 stört. Die hintere Luftöffnung 3a ist an einer Stelle gelegen, die dem Randabschnitt des Ventilators 35 entspricht. In Fig. 1 ist nur eine hintere Luftöffnung 3a dargestellt, aber eine Anzahl von hinteren Luftöffnungen 3a kann wie die vorderen Luftöffnungen 2a gebildet sein.
- f) Die Generatorwelle 61 weist eine Wellenluftöffnung 61a auf, die mit der Teilekammer 6 und der Außenseite des Generatorgehäuses 1 in der Mitte in Verbindung steht. Die Wellenluftöffnung 61a ist wie ein vorne offener, aufsitzender Zylinder von dem vorderen Ende zu dem mittleren Abschnitt der Generatorwelle 61 gebildet und ist zu der Randfläche von nahe dem Bodenabschnitt des Zylinders her offen.
- g) Die Feldspule 33 ist mit einer Anzahl von Gleitringen 37 und 38 eines Anschlagabschnitts 36 verbunden, der an die Generatorwelle 61 zwischen dem Rotor 31 und der hinteren Lagerung 116 festgepresst ist, und eine Anzahl von Bürsten 40 und 41 eines Bürstenhalteabschnitts 39, der mit der hinteren Klammer 3 verbunden ist, sind mit den Gleitringen 37 und 38 durch Bürstenfedern 42 bzw. 43 verbunden.
- h) Der Spannungsregulierer 132 ist an der Seite der Teilekammer der hinteren Klammer 3 mit einer plattenartigen Wärmesenke 44 verbunden, die aus einem Metall besteht, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit hat, wie Aluminium, und einem plattenartigen Wärmeleiter 45, der aus einem synthetischen Harz besteht, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, wie ein Silikonharz, das dazwischen angeordnet ist und aufeinandergestapelt platziert ist.
- i) Der Gleichrichter 134 ist an der Seite der Teilekammer der hinteren Klammer 3 mit einer plattenartigen Wärmesenke 46 verbunden, die aus einem Metall besteht, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, wie Aluminium, und einem plattenartigen Wärmeleiter 47, der aus einem Synthetikharz besteht, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, wie ein Silikonharz, das dazwischen angeordnet ist, und aufeinandergestapelt platziert ist.
- j) Mit 48 ist ein Abstandsstück bezeichnet, das an die Generatorwelle 61 zwischen der vorderen Lagerung 115 und den magnetischen Drehpolen 32 eingepasst ist.
- k) Mit 49 ist ein ringförmiger Lagerstopper bezeichnet, der einen größeren Innendurchmesser als das Abstandsstück 48 aufweist und mit der Seite der Teilekammer 6 der vorderen Klammer 2 durch einen Bolzen 50 befestigt ist, um die Bewegung der vorderen Lagerung 115 in Richtung auf die Teilekammer 6 hin zu beschränken.
Wenn ein Fahrzeug-Wechselstromgenerator mit einer Bürste nach
Ausführungsform 1 in einem Automobil verwendet wird, ist die
Krafterzeugung des Fahrzeug-Wechselstromgenerators die
gleiche wie die eines Fahrzeug-Wechselstromgenerators mit
einer Bürste nach dem Stand der Technik. Das bedeutet, der
Fahrzeug-Wechselstromgenerator wird außerhalb des
Zylinderblocks eines Motors installiert, ein ringförmiger
Riemen wird zwischen eine Riemenscheibe, die an der
Kurbelwelle des Motors vorgesehen ist, und einer
Riemenscheibe 117 des Wechselstromgenerators gelegt, und eine
Fahrzeugbatterie wird mit einem nicht gezeigten äußeren
Anschluss verbunden. Wenn ein Fahrer den Zündschlüssel des
Automobils in diesem Zustand dreht, fließt ein Strom von der
Batterie des Automobils zu einer Zündspule, um den Motor zu
starten, ein Erregerstrom läuft von der Batterie zu der
Feldspule 33 durch die Bürsten 40 und 41 und die Gleitringe
37 und 38 und die magnetischen Drehpole 32 und den
magnetischen Statorpol 12 von einem Magnetkreis. Die
Generatorwelle 61 dreht sich durch den Start des Motors, der
Rotor 31 dreht sich ebenfalls, und die magnetischen Drehpole
32 gelangen wechselseitig an dem magnetischen Statorpol 112
vorbei, wobei ein wechselnder magnetischer Fluss durch die
Statorspule 113 fließt, und ein Dreiphasen-Wechselstrom, der
durch elektromotorische Kräfte induziert wird, wird in der
Statorspule 113 erzeugt. Diese induzierte elektromotorische
Kraft wird durch den Spannungsregulierer 132 eingestellt,
durch den Gleichrichter 134 gleichgerichtet und von dem
äußeren Anschluss 137 durch eine nicht gezeigte Verkabelung
in die Batterie geladen.
In Fig. 2 bezeichnet Bezugsziffer 51 einen Tank zur Lagerung
der Kühlflüssigkeit 14, 52 eine Pumpe zum Versorgen der
Kühlflüssigkeit 14, die in dem Tank 51 gelagert ist, 53 die
Auslassöffnung der Pumpe 52, 54 eine Leitung zur Verbindung
der Auslassöffnung 53 mit dem Einlassanschluss 26 der
hinteren Kühlkammer 21, 55 eine Leitung zur Verbindung des
Auslassanschlusses 27 der Randkühlkammer 7 mit der
Einlassöffnung 57 eines Kühlers 56, und 59 eine Leitung zur
Verbindung der Auslassöffnung 58 des Kühlers 56 mit der
Rückführöffnung 60 des Tanks 51. Daher fließt, wenn die Pumpe
52 durch einen Motor angetrieben wird, der mit Energie von
der Batterie des Automobils angetrieben wird oder von
Antriebsmitteln durch den Motor durch einen Riemen, während
die Kühlflüssigkeit 14 in dem Tank 51 gelagert ist, die
Kühlflüssigkeit 14 von dem Tank 51 durch die Pumpe 52, die
Auslassöffnung 53, die Leitung 54, den Einlassanschluss 26,
die hintere Kühlkammer 21, die Verbindungsöffnung 25, die
Randkühlkammer 7, den Auslassanschluss 27, die Leitung 55,
die Einlassöffnung 57, den Kühler 56, die Auslassöffnung 58,
die Leitung 59 und die Rückführöffnung 60 in den Tank 51
zurück. Auf dem Zirkulationsweg der Kühlflüssigkeit 14
absorbiert die Kühlflüssigkeit 14 Wärme, die durch den
Betrieb der Energieerzeugung von solchen Teilen erzeugt wird,
wie dem Spannungsregulierer 132 und dem Gleichrichter 134
durch Wärmeaustausch in der hinteren Kühlkammer 21. Danach
absorbiert in der Randkühlkammer 7 die Kühlflüssigkeit 14
Wärme, die von solchen Teilen erzeugt wird, wie dem Stator
111, den magnetischen Drehpolen 32 und der Feldspule 33 durch
den Betrieb der Energieerzeugung durch Wärmeaustausch. Die
erwärmte Kühlflüssigkeit 14 strahlt Wärme durch
Wärmeaustausch mit dem Kühler 56 ab und wird gekühlt.
Gemäß der Zusammensetzung von Ausführungsform 1 ist der
Aufbau der Randkühlkammer 7 einfach, da die Randkühlkammer 7
getrennt von der Teilekammer 6 in dem Randabschnitt des
Generatorgehäuses 1 durch zwei separate Teile gebildet ist,
wobei die vordere Klammer 2 den ringförmigen zurückgesetzen
Kühlabschnitt 4 aufweist und die hintere Klammer 3 den
ringförmigen zurückgesetzten Kühlabschnitt 5 aufweist. Da die
hintere Kühlkammer 21 getrennt von der Teilekammer 6 an der
Rückseite des Generatorgehäuses 1 durch zwei separate Teile
gebildet ist, die hintere Klammer 3 und die Kühlabdeckung 18,
ist der Aufbau der hinteren Kühlkammer 21 einfach. Da die
magnetischen Drehpole 32 den Ventilator 35 aufweist, die
vordere Klammer 2 die vorderen Luftöffnungen 2a aufweist, die
hintere Klammer 3 die hintere Luftöffnung 3a aufweist, die
Generatorwelle 61 die Wellenluftöffnung 61a aufweist, kann
der Ventilator 35 die Außenluft von der Außenseite des
Generatorgehäuses 1 in das Innere der Teilekammer 6 einführen
und die Innenluft der Teilekammer 6 nach außerhalb des
Generatorgehäuses 1 während der Drehung des Rotors 31
ausstoßen. Entsprechend der Richtung und Drehrichtung der
Blätter des Ventilators 35 wird die Außenluft zum Beispiel in
die Teilekammer 6 von den vorderen Luftöffnungen 2a und der
Wellenluftöffnung 61a eingeführt, wie durch die Pfeile Y1 und
Y2 gezeigt, und die Innenluft wird nach außerhalb des
Generatorgehäuses 1 durch die hintere Luftöffnung 3a, wie
durch einen Pfeil Y3 gezeigt, ausgestoßen. Auf dem
zirkulierenden Weg der Kühlluft, der durch Y1 bis Y3 gezeigt
ist, der durch das Einführen der Außenluft und das Ausstoßen
der Innenluft ins Innere der Teilekammer 6 erzeugt wird,
können Energieerzeugungsteile, wie der Rotor 31, der Stator
111, der Spannungsregulierer 132 und der Gleichrichter 134,
die in dem Inneren der Teilekammer 6 angeordnet sind, mit
Kühlluft ausreichend gekühlt werden. Daher können die
Kühlwirkungsabschnitte mit der Kühlflüssigkeit 14 und der
durch Y1 bis Y3 gezeigten Kühlluft einfach im Aufbau gebildet
werden.
Gemäß des Aufbaus von Ausführungsform 1 kann die vordere
Klammer 2 und die hintere Klammer 3 leicht von ihren Formen
entfernt werden, da die Vorderseite des zurückgesetzten
Kühlabschnitts 4 offen ist, und die Hinterseite des
zurückgesetzten Kühlabschnitts 5 offen ist, wenn der
zurückgesetzte Kühlabschnitt 4 in der vorderen Klammer 2
durch Formen der vorderen Klammer 2 gebildet ist, und selbst
wenn der zurückgesetzte Kühlabschnitt 5 in der hinteren
Klammer 3 durch Formen der hinteren Klammer 3 gebildet ist.
Da die Kühlabdeckung 13 auf der hinteren Klammer 3 durch den
Bolzen 20 platziert ist, der aus einem Material besteht, das
eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, wird Wärme zwischen
der hinteren Klammer 3 und der Kühlabschnitt 18 sanft
geleitet und die Kühlfunktion der Kühlflüssigkeit wird weiter
verbessert.
Gemäß der Ausbildung von Ausführungsform 1 wird von solchen
Teilen, wie dem Stator 111 und dem Rotor 31 erzeugte Wärme,
die im Inneren der Teilekammer 6 gestaut ist, an die
Kühlflüssigkeit 14 in der Randkühlkammer 7 durch das
Generatorgehäuse 1 abgestrahlt, und die Kühlfunktion der
Kühlflüssigkeit 14, die in dem Inneren der Randkühlkammer 7
fließt, kann verbessert werden, da das Generatorgehäuse 1 aus
einem Material besteht, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit
aufweist.
Gemäß dem Aufbau von Ausführungsform 1 kann von solchen
Teilen, wie dem Spannungsregulierer 132 und dem Gleichrichter
134, die an der hinteren Klammer 3 installiert sind, erzeugte
Wärme an die Kühlflüssigkeit 14, die in dem Inneren der
hinteren Kühlkammer 21 fließt, durch die hintere Klammer
ausreichend abgestrahlt werden, da die hintere Klammer 3 aus
einem Material besteht, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit
aufweist.
Gemäß dem Aufbau von Ausführungsform 1 ist die
Massenauswuchtung der Generatorwelle 61 gut und die
Generatorwelle 61 kann sich sanft drehen, da die
Wellenluftöffnung 61a in dem mittleren Abschnitt der
Generatorwelle 61 angeordnet ist. Da die Wellenluftöffnung 61
so ausgebildet ist, dass die Außenluft, die von dem vorderen
Ende eingeführt wird, von den hinteren Flächen der
magnetischen Drehpole 32 ausgestoßen wird, können
energieerzeugende Teile im Inneren der Teilekammer 6
effizienter gekühlt werden.
Gemäß dem Aufbau von Ausführungsform 1 strömt die in die
Teilekammer 6 von den Luftöffnungen 2 eingeführte Luft in die
hintere Seite des Rotors 31 durch die Luftöffnung 34 von der
vorderen Seite des Rotors 31, so dass sie die
energieerzeugenden Teile innerhalb der Teilekammer 6
effizienter kühlen kann, da die magnetischen Drehpole 32 die
Luftöffnung 34 aufweisen.
Gemäß dem Aufbau von Ausführungsform 1 kann von dem Stator
111 erzeugte Wärme zu der Randkühlkammer 7 durch die vordere
Klammer 2 und die hintere Klammer 3 effizient abgestrahlt
werden, da der Stator 101 durch die vordere Klammer 2 und die
hintere Klammer 3 durch elektrisch isolierendes Material 28
gelagert ist, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist.
Gemäß dem Aufbau von Ausführungsform 1 kann von dem Stator
111 erzeugte Wärme durch die Kühlflüssigkeit 14, die im
Inneren der Randkühlkammer 7 fließt, durch die vordere
Klammer 2, die hintere Klammer 3 und die Kühlrippen 15 und 16
effizient abgestrahlt werden, da die Kühlrippen 15 und 16 in
dem zurückgesetzten Kühlabschnitt 4 der vorderen Klammer 2
bzw. dem zurückgesetzten Kühlabschnitt 5 der hinteren Klammer
3 ausgebildet sind.
Gemäß dem Aufbau von Ausführungsform 1 dienen die Kühlrippen
15 und 16 als Führung zum Bilden einer Strömung der
Kühlflüssigkeit 14 von der Verbindungsöffnung 25 zu dem
Auslassanschluss 27, so dass die Kühlflüssigkeit 14 von der
Verbindungsöffnung 25 der Randkühlkammer 7 zu dem
Auslassanschluss 27 sanft strömt, wobei der Wärmeaustausch
mit der Kühlflüssigkeit 14 verbessert wird, da die Kühlrippen
15 und 16 wie Ringe geformt sind, die sich in
Umfangsrichtungen der vorderen Klammer 2 und der hinteren
Klammer 3 erstrecken.
Gemäß dem Aufbau von Ausführungsform 1 kann von dem
Spannungsregulierer 132 erzeugte Wärme und von dem
Gleichrichter 134 erzeugte Wärme durch die Kühlflüssigkeit
14, die in der Innenseite der hinteren Kühlkammer 21 läuft,
durch die hintere Klammer 3 und die Kühlrippen 23 und 24
effizient abgestrahlt werden, da die Kühlrippen 23 an einem
Ort vorgesehen sind, der dem Spannungsregulierer 132
entspricht und die Kühlrippen 124 an einem Ort vorgesehen
sind, die dem Gleichrichter 134 entspricht, und beide
Kühlrippen 23 und 24 an der hinteren Kühlkammerseite der
hinteren Klammer 3 vorgesehen sind.
Gemäß dem Aufbau von Ausführungsform 1 kann von dem
Spannungsregulierer 132 erzeugte Wärme zu der hinteren
Klammer 3 effizient übertragen werden, da der
Spannungsregulierer 132 an der hinteren Klammer 3 durch die
Wärmesenke 44 und den Wärmeleiter 45 befestigt ist, die eine
hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen und aufeinander befestigt
sind.
Gemäß dem Aufbau von Ausführungsform 1 kann von dem
Gleichrichter 134 erzeugte Wärme effizient zu der hinteren
Klammer 3 übertragen werden, da der Gleichrichter 134 an der
hinteren Klammer 3 durch die Wärmesenke 46 befestigt ist, die
eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, und den Wärmeleiter
47, der eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, und diese
aufeinander platziert sind.
Gemäß dem Aufbau von Ausführungsform 1 können die vordere
Klammer 2 und die hintere Klammer 3 leicht von ihren Formen
entfernt werden, da die Schnittstellen 8, 9, 10 und 11
zwischen der vorderen Klammer 2 und der hinteren Klammer 3
als abgestufte Abschnitte ausgebildet sind.
Gemäß dem Aufbau von Ausführungsform 1 dient der Stator 111
als ein Dichtungsteil zum Verhindern, dass Kühlflüssigkeit 14
aus der Randkühlkammer 7 leckt, wodurch die Wasserdichtigkeit
der Randkühlkammer 7 verbessert wird, da die Schnittstellen 8
und 9 zwischen der vorderen Klammer 2 und der hinteren
Klammer 3 und zwischen der Teilekammer 6 und der
Randkühlkammer 7 an einem Ort angeordnet sind, der dem Stator
111 entspricht.
Gemäß dem Aufbau von Ausführungsform 1 ist das Kühlen des
Generators und das Kühlen des Motors unabhängig voneinander,
wodurch es möglich wird, sowohl den Generator als auch den
Motor gut zu kühlen, da ein Kühlsystem, das zumindest den
Tank 51 und den Kühler 56 umfasst, mit den Kühlkammern 7 und
21 unabhängig von dem Motorkühlsystem des Automobils, wie in
Fig. 2 gezeigt, verbunden ist.
In Ausführungsform 1 ist der Ventilator 35 an der hinteren
Seite des Rotors 31 vorgesehen. Es kann jedoch ein nicht
gezeigter Ventilator ähnlich dem Ventilator 35 an der
Vorderseite des Rotors 31 zusätzlich zu dem Ventilator 35
vorgesehen sein.
In den Ausführungsformen 1 und 2 wird ein Fahrzeug-
Wechselstromgenerator mit einer Bürste verwendet. Die
vorliegende Erfindung kann auch auf einen bürstenlosen
Fahrzeug-Wechselstromgenerator angewendet werden, wenn ein
Energieerzeugungsteil, das dem Rotor 31 gleich ist, einen
magnetischen Drehpol umfasst, der an der Generatorwelle 61
befestigt ist, und ein Erreger, der an der hinteren Klammer 3
durch ein Befestigungswerkzeug befestigt ist, das aus einem
Material besteht, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit besitzt.
In Ausführungsform 1 fließt die Kühlflüssigkeit von der
hinteren Kühlkammer 21 zu der Randkühlkammer 7. Die
Kühlflüssigkeit kann dazu gebracht werden, von der
Randkühlkammer 7 zu der hinteren Kühlkammer 21 durch
Austauschen des Einlassanschluss 26 mit dem Auslassanschluss
27 zu fließen. In diesem Fall kühlt die Kühlflüssigkeit
energieerzeugende Teile, die einen hohen Wärmewert aufweisen,
wie den Stator 111 und den Rotor 31, oder den magnetischen
Drehpol 118 und den Erreger 122 zuerst und dann die
energieerzeugenden Teile, die einen geringen Wärmewert
aufweisen, wie den Spannungsregulierer 132 und den
Gleichrichter 134. Daher muss die Strömungsrate der
Kühlflüssigkeit gesteigert werden. Im Vergleich dazu kühlt
die Kühlflüssigkeit energieerzeugende Teile, die einen
geringen Wärmewert aufweisen, zuerst, wie den
Spannungsregulierer 132 und den Gleichrichter 134, und dann
energieerzeugende Teile, die einen hohen Wärmewert aufweisen,
wie den Stator 111 und den Rotor 31, oder den magnetischen
Drehpol 118 und den Erreger 122, wenn die Kühlflüssigkeit
dazu gebracht wird, von der hinteren Kühlkammer 21 zu der
Randkühlkammer 7 wie in Ausführungsform 1 und 3 zu fließen,
wodurch es möglich wird, die Kühleffizienz der
Kühlflüssigkeit weiter zu steigern, ohne die Flussrate der
Kühlflüssigkeit zu steigern. Wenn die Generatorwelle 61 eine
Wärmeleitungseinbaustruktur oder eine Wärmeleitungsstruktur
aufweist, kann die von dem Rotor 31 und dem magnetischen
Drehpol 118 erzeugte Wärme durch die Generatorwelle 61
effizient abgestrahlt werden, wodurch es möglich wird, die
Kühlwirkung des Rotors 31 und des magnetischen Drehpols 118
zu verbessern.
In Ausführungsform 1 wird die Außenluft in die Teilekammer 6
durch die vorderen Luftöffnungen 2a und die Wellenluftöffnung
61a eingeführt. Die Außenluft kann in die Teilekammer 6 durch
Bilden von einer von ihnen eingeführt werden.
In Ausführungsform 1 ist die Luftöffnung 34 in den
magnetischen Drehpolen 32 an der Schnittstelle zwischen den
magnetischen Drehpolen 32 und der Generatorwelle 61 gebildet.
Die Luftöffnung 34 kann in den magnetischen Drehpolen 32
getrennt von der Generatorwelle 61 oder in der Generatorwelle
61 an der Schnittstelle zwischen den magnetischen Drehpolen
32 und der Generatorwelle 61 gebildet werden. Wenn die
Luftöffnung 34 in der Generatorwelle 61 gebildet wird, werden
eine Anzahl von Luftöffnungen 34 in einer Umfangsrichtung der
Generatorwelle 61 in gleichen Intervallen unter
Berücksichtigung der Auswuchtung der Generatorwelle 61
gebildet, so dass die Generatorwelle 61 sich sanft drehen
kann.
In Ausführungsform 1 ist der Einfüllanschluss 29 in der
vorderen Klammer 2 ausgebildet. Der Einfüllanschluss 29 kann
in beiden, der vorderen Klammer 2 und der hinteren Klammer 3,
oder in der hinteren Klammer 3 gebildet werden.
Wie oben beschrieben wurde, sind gemäß dem ersten
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung die vordere Klammer
und die hintere Klammer miteinander verbunden, um die
Teilekammer zu bilden, die Luftöffnungen aufweist, und die
Randkühlkammer, und die Kühlabdeckung ist auf der hinteren
Klammer platziert, um die hintere Kühlkammer zu bilden, die
mit der Randkühlkammer durch die Verbindungsöffnung verbunden
ist. Daher kann die Randkühlkammer durch zwei Teile gebildet
werden, die vordere Klammer und die hintere Klammer, und die
hintere Kühlkammer kann durch zwei Teile gebildet werden, die
hintere Klammer und die Kühlabdeckung. Da ein
Energieerzeugungsteil einen Ventilator aufweist, kann die
Luft zwischen der Teilekammer und der Außenseite durch Drehen
des Ventilators während des Betriebs der Energieerzeugung
zirkuliert werden, und Kühlfunktionsabschnitte mit der
Kühlflüssigkeit und der Kühlluft können einfach im Aufbau
ausgebildet werden.
Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der
Stator die Wasserdichtigkeit der Randkühlkammer verbessern,
da die Randkühlkammer durch den zurückgesetzten Kühlabschnitt
der vorderen Klammer und den zurückgesetzten Kühlabschnitt
der hinteren Klammer gebildet ist und die Schnittstellen
zwischen der vorderen Klammer und der hinteren Klammer an
Stellen gelegen sind, die dem Stator entsprechen.
Gemäß dem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
können die vordere Klammer und die hintere Klammer leicht
gebildet werden, da die Schnittstellen zwischen der vorderen
Klammer und der hinteren Klammer als abgestufte Abschnitte
ausgebildet sind.
Gemäß dem vierten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
zirkuliert Kühlluft in der Innenseite des Rotors oder der
Generatorwelle durch Drehen des Ventilators, da zumindest
einer von beiden, entweder der Rotor oder der Generator, eine
Luftöffnung aufweist, wodurch es möglich wird,
Energieerzeugungsteile ausreichend zu kühlen, die in der
Teilekammer liegen.
Gemäß dem fünften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
wird von energieerzeugenden Teilen, die in der Teilekammer
liegen, erzeugte Wärme von der Teilekammer durch das
Material, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, effektiv
zur Außenseite übertragen, die energieerzeugenden Teile
werden gut gekühlt, und die Betriebsdauern der
energieerzeugenden Teile werden verlängert.
Gemäß dem sechsten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
kann von dem Stator erzeugte Wärme zu der Kühlflüssigkeit in
die Kühlkammer durch das elektrisch isolierende Material und
die Klammern effektiv übertragen werden, da der Stator durch
die Klammern, die die Teilekammer bilden, durch das
elektrisch isolierende Material gelagert wird, das eine hohe
Wärmeleitfähigkeit aufweist.
Gemäß dem siebten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
verteilt sich das elektrisch isolierende Material in jede
Ecke der Lücke und kann Wärme, die von dem Stator erzeugt
wurde, effektiv an die Klammern übertragen, verglichen mit
einem Fall, in dem ein festes elektrisch isolierendes
Material in die Lücke zwischen dem Stator und der Teilekammer
eingesetzt wird, da das elektrisch isolierende Material, das
eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, in eine Lücke zwischen
dem Stator und der Teilekammer eingefüllt und verfestigt
wird.
Gemäß dem achten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
kann der Vorgang des Einfüllens des elektrisch isolierenden
Materials leicht ausgeführt werden und das verfestigte
elektrisch isolierende Material kann Wärme, die von dem
Stator erzeugt wurde, effektiv an die Klammern übertragen, da
das elektrisch isolierende Material mit der hohen
Wärmeleitfähigkeit in die Lücke zwischen der Teilekammer und
dem Stator von der Einfüllöffnung eingefüllt werden kann, die
zumindest in einer, entweder der vorderen Klammer oder der
hinteren Klammer, ausgebildet ist, und verfestigt wird.
Gemäß dem neunten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
wird von dem Spannungsregulierer erzeugte Wärme an die
Kühlflüssigkeit in der hinteren Kühlkammer durch Kissen und
die hintere Klammer effektiv abgestrahlt, da der
Spannungsregulierer mit der Seite der Teilekammer der
hinteren Klammer durch Kissen befestigt ist, das eine hohe
Wärmeleitfähigkeit aufweisen.
Gemäß dem zehnten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
wird von dem Gleichrichter erzeugte Wärme durch die
Kühlflüssigkeit in der hinteren Kühlkammer durch die Kissen
und die hintere Klammer effektiv abgeführt, da der
Gleichrichter an der Teilekammerseite der hinteren Klammer
durch Kissen befestigt ist, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit
aufweisen.
Gemäß dem elften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
wird die Effizienz des Wärmeaustauschers zwischen den
Klammern und der Kühlflüssigkeit verbessert, da Kühlrippen an
den Seitenflächen der Kühlkammern der Klammern vorgesehen
sind, die die Teilekammer bilden.
Gemäß dem 12. Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung leiten
die Kühlrippen eine Strömung der Kühlflüssigkeit in eine
vorbestimmte Richtung, wodurch der Wärmeaustausch der
Kühlflüssigkeit verbessert wird, wenn die Kühlrippen wie
Ringe gebildet sind, die sich in Umfangsrichtung der
Randkühlkammer erstrecken.
Gemäß dem 13. Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung kann
die von dem Gleichrichter erzeugte Wärme effizienter zu der
Kühlflüssigkeit in der hinteren Kühlkammer durch die hintere
Klammer und die Kühlrippen abgestrahlt werden, da die
Kühlrippen an Stellen vorgesehen sind, die dem Gleichrichter
entsprechen, der mit der hinteren Klammer verbunden ist.
Gemäß dem 14. Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung kann
die von dem Spannungsregulierer erzeugte Wärme effektiv zu
der Kühlflüssigkeit in der hinteren Kühlkammer durch die
hintere Klammer und die Kühlrippen abgestrahlt werden, da die
Kühlrippen an Stellen vorgesehen sind, die dem
Spannungsregulierer entsprechen, der an der hinteren Klammer
befestigt ist.
Gemäß dem 15. Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung kühlt
die Kühlflüssigkeit energieerzeugende Teile, die einen
geringen Wärmewert aufweisen, zuerst und dann
energieerzeugende Teile, die einen hohen Wärmewert aufweisen,
wodurch es möglich wird, die Kühleffizienz der
Kühlflüssigkeit weiter zu verbessern, da der Einlassanschluss
der Kühlflüssigkeit in der hinteren Kühlkammer und der
Auslassanschluss der Kühlflüssigkeit in der Randkühlkammer
ausgebildet ist.
Gemäß dem 16. Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung sind
das Kühlen des Generators und das Kühlen des Motors
unabhängig voneinander, da ein Kühlsystem, das zumindest
einen Tank und einen Kühler aufweist, mit den Kühlkammern
unabhängig von dem Motorkühlsystem des Fahrzeugs verbunden
ist, wodurch es möglich wird, den Generator und den Motor gut
zu kühlen. Da das Kühlsystem des Energiegenerators zumindest
einen Tank und einen Kühler aufweist, wird die
Kühlflüssigkeit von dem Tank zugeführt. Wenn der
Wechselstromgenerator an einem Automobil befestigt ist, ist
es möglich, den Tank an der besten Position zum Versorgen der
Kühlflüssigkeit zu installieren und den Kühler an der besten
Position zur Wärmeabstrahlung in dem engen Motorraum des
Automobils zusammen mit anderen Autoteilen als dem Generator
anzuordnen.
Claims (16)
1. Fahrzeug-Wechselstromgenerator, mit einer Kühlfunktion
mit Kühlflüssigkeit (14) und Kühlluft (Y1, Y2, Y3),
wobei
eine vordere Klammer (2) und/oder eine hintere Klammer
(3) jeweils einen ringförmigen zurückgesetzten
Kühlabschnitt (4, 5) in einem Randabschnitt aufweisen,
die vordere Klammer (2) und die hintere Klammer (3)
miteinander zusammengesetzt sind, um eine Teilekammer
(6) zur Unterbringung von Teilen zu bilden, die aus
einer Generatorwelle (61) mit einem Rotor (31) und einem
Stator (111) bestehen sowie aus Spannungsregulierer
(132) und Gleichrichter (34), die zurückgesetzten
Kühlabschnitte (4, 5) eine ringförmige Randkühlkammer
(7) für die Kühlflüssigkeit (14) bilden, eine
Kühlabdeckung (18) auf einem hinteren Abschnitt der
hinteren Klammer (3) angeordnet ist, um eine hintere
Kühlkammer (21) mit der hinteren Klammer (3) für die
Kühlflüssigkeit (14) zu bilden, die hintere Klammer (3)
eine Verbindungsöffnung (25) zur Verbindung der
Randkühlkammer (7) mit der hinteren Kühlkammer (21)
aufweist, die vordere Klammer (2) und/oder die hintere
Klammer (3) Luftöffnungen (2a, 3a) aufweisen, die mit
der Teilekammer (6) und der Außenseite in Verbindung
stehen, und der Rotor (31) einen Ventilator (35)
aufweist.
2. Fahrzeug-Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, wobei
der ringförmige zurückgesetzte Kühlabschnitt (4, 5)
sowohl in der vorderen Klammer (2) als auch in der
hinteren Klammer (3) gebildet ist, und Schnittstellen (8
bis 11) zwischen der vorderen Klammer (2) und der
hinteren Klammer (3) im Bereich des Stators (111)
angeordnet sind.
3. Fahrzeug-Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, worin
die Schnittstellen (8 bis 11) zwischen der vorderen
Klammer (2) und der hinteren Klammer (3) als ringförmige
abgestufte Abschnitte gebildet sind.
4. Fahrzeug-Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, worin
zumindest entweder der Rotor (31) oder die
Generatorwelle (61) eine Luftöffnung (34, 61a) aufweist.
5. Fahrzeug-Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, worin
die vordere Klammer (2), die hintere Klammer (3) und die
Kühlabdeckung (18) aus einem Material bestehen, das eine
hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist.
6. Fahrzeug-Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, worin
der Stator (111) durch die Klammern (2, 3), die die
Teilekammer (6) bilden, durch ein elektrisch
isolierendes Material (28) gelagert wird, das eine hohe
Wärmeleitfähigkeit aufweist.
7. Fahrzeug-Wechselstromgenerator nach Anspruch 6, worin
das elektrisch isolierende Material (28) in eine Lücke
zwischen dem Stator (111) und der Teilekammer (6)
eingefüllt und verfestigt wird.
8. Fahrzeug-Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, worin
zumindest eine der vorderen Klammer (2) und der hinteren
Klammer (3) eine Einfüllöffnung (29) zum Einfüllen und
Verfestigen eines elektrisch isolierenden Materials (28)
aufweist.
9. Fahrzeug-Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, worin
der Spannungsregulierer (132) an der Seite der
Teilekammer (6) der hinteren Klammer (3) durch Kissen
(45) befestigt ist, die eine hohe Wärmeleitfähigkeit
aufweisen.
10. Fahrzeug-Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, worin
der Gleichrichter (134) an der Seite der Teilekammer (6)
der hinteren Klammer (3) durch Kissen (47) befestigt
ist, die eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen.
11. Fahrzeug-Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, worin
Kühlrippen (15, 16, 23, 24) an den Seitenflächen der
Kühlkammern (7, 21) der Klammern (2, 3) vorgesehen sind,
die die Teilekammer (6) bilden.
12. Fahrzeug-Wechselstromgenerator nach Anspruch 11, worin
die Kühlrippen (15, 16) wie Ringe gebildet sind, die
sich in Umfangsrichtung der Randkühlkammer (7)
erstrecken.
13. Fahrzeug-Wechselstromgenerator nach Anspruch 11, worin
die Kühlrippen (24) am Ort des Gleichrichters (134)
vorgesehen sind.
14. Fahrzeug-Wechselstromgenerator nach Anspruch 11, worin
die Kühlrippen (23) am Ort des Spannungsregulierers
(132) vorgesehen sind.
15. Fahrzeug-Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, worin
ein Einlassanschluss (26) zum Einführen der
Kühlflüssigkeit (14) in der hinteren Kühlkammer (21)
gebildet ist und ein Auslassanschluss (27) zum Ablassen
der Kühlflüssigkeit (14) in der Randkühlkammer (7)
gebildet ist.
16. Fahrzeug-Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, worin
ein Kühlsystem, das zumindest einen Tank (51) und einen
Kühler (56) aufweist, mit den Kühlkammern (7, 21)
unabhängig von dem Motorkühlsystem eines Fahrzeugs
verbunden ist.
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Effective date: 20120501 |