DE3137172A1 - Aussenbeluefteter drehstromgenerator - Google Patents

Description

R.17331

28.8.1981 Lr/Wl

ROBERT BOSCH GMBH, TOOO Stuttgart 1

Außenbelüfteter Drehstromgenerator

Die Erfindung betrifft einen außenbelüfteten Drehstromgenerator zum Antrieb durch eine Brennkraftmaschine, insbesondere Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Aus der DE-OS 29 35 929-3 ist ein schleifringloser Generator bekannt, bei welchem der von einem auf der Ankerwelle sitzenden Lüfter geförderte Kühlluft strom durch den antriebsseitigen Lagerschild hindurch in den Generator eintritt und an q_uer zur Ankerwelle angeordneten Kühlblechen für die Laststromgleichrichter vorbeigeführt und durch den antriebsfernen Lagerschild hindurch ins Freie geleitet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehstromgenerator hoher Leistung in korrosionsfester, schmutz- und spritzwassergeschützter Ausführung zu schaffen, der besonders bei Baufahrzeugen und bei Fahrzeugen in stark aggresiver Atmosphäre, z.B. im Kali-Bergbau verwendet werden kann. Erfindungsgemäß werden hierzu in Kombination die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale vorgesehen.

R. -

Hierdurch wird ein 'geschlossener Drehstromgenerator mit außenliegenden Kühlkörper geschaffen, der eine besonders kurze, kompakte Bauform hat und wegen seiner vor Verschmutzung geschützten Ankerlager eine hohe Lebensdauer hat.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit dem nachstehend beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel, einem geschlossenen, schleifringlosen Drehstromgenerator mit außenliegenden Kühlrippen.

Es zeigen:

Figur 1 den Generator in seinem axialen Längsschnitt,

Figur 2 eine halbseitige Darstellung des rückwärtigen LagerSchildes in axialer Draufsicht auf den Generator,

Figur 3 ausschnittsweise einen nach der Linie III-III geführten Querschnitt,

Figur it- das einstückig ausgebildete Zwischengehäuse des Generators in axialer Ansicht auf den quadratischen Ansatz des Gehäuses,

Figur 5 einen axialen Längsschnitt nach der Linie V-V in Figur h und

Figur β eine halbseitige Darstellung der stirnseitigen Draufsicht auf den antriebsseitigen Lagerschild der Maschine, jedoch bei abgenommener Keilriemenscheibe und abgenommenem Lüfterrad.

Der dargestellte Drehstromgenerator ist zum Antrieb durch eine in der Zeichnung nicht wiedergegebene Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs bestimmt und hat einen antriebsseitigen Lagerschild 1 (Α-Lagerschild) und einen antriebsfernen Lagerschild 2 (B-Lagerschild). Mit einem

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Kugellager 3, das im antrxebssextigen Lagerschild 1 sitzt, und mit einem Rollenlager U, das im antriebsfernen Lagerschild 2 eingepreßt ist und dort mittels einer Ringscheibe 5 und Schrauben 6 gehalten wird, ist die Ankerwelle 7 gelagert, deren vorderes Wellenende 8 zur Befestigung einer nicht dargestellten Riemenscheibe aus dem Lagerschild 1 vorsteht und ein Lüfterrad 9 trägt.

Auf der Ankerwelle 7 sitzt ein mit dieser drehbarer Klauenpolläufer 11, der als Kraftlxnienleitstück für das von der feststehenden Erregerwicklung 12 erzeugte Magnetfeld dient. Die Erregerwicklung 12 sitzt auf einer durch Schrauben 13 am antriebsseitigen Lagerschild 1 befestigten, zur Ankerwelle 7 gleichachsigen Hülse Ik.

Zwischen den beiden Lager Schilden 1 und 2 ist das in den Figuren k und 5 im einzelnen näher dargestellte Gehäuse 15 mit Hilfe von bis zum rückwärtigen Lagerschild 2 durchgehenden Schrauben 16 eingespannt. Das Gehäuse 15 hat einen mit einer zylindrischen Längsbohrung 18 versehenen Abschnitt 17» welcher an seinem Außenumfang zahlreiche, wenigstens annähernd radial abstehende Kühlrippen 19 aufweist. Diese verlaufen parallel zur Achse der Ankerwelle 7 und setzen sich in gleichgeformte Kühlrippen 20 am antriebsfernen Lagerschild 2 fort. An der dem Antrieb zugekehrten Stirnseite des Gehäuses 15 bzw. seines Abschnittes 17 befindet sich ein in den Figuren k und 5 im einzelnen näher dargestellter rohrförmiger Ansatz 21, der in seiner axialen Draufsicht gemäß Figur k einen quadratischen Querschnitt aufweist und vier zur Drehachse der Ankerwelle 7 parallel verlaufende Seitenflächen 22 bis 25 aufweist. Von diesen Seitenflächen dient die in der Figur 1 obenliegend wiedergegebene Seitenfläche 22 zur Befestigung eines aufgesetzten Reglers 26. Die drei übrigen Seitenflächen 23, 2.k, 25 des Ansatzes 21 dienen

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zur Befestigung von insgesamt sechs Laststromgleichrichtern des Generators. Von diesen Gleichrichtern führen drei Gleichrichter, die in den Figuren 1 und 3 bei 27, 28 und 29 angedeutet sind, zu einem als B + Klemme dienenden, in dem antriebsfernen Lagerschild 2 isoliert befestigten Schraubenbolzen 31. In gleicher Weise sind drei Minusdioden, von denen in der Zeichnung in Figur 3 eine bei 33 angedeutet ist, auf der Seitenfläche 23 angeordnet. Die Plusgleichrichter 27, 28 und 29 sind dadurch zu einer Gruppe zusammengefaßt, daß sie in einen gemeinsamen, leitenden Trägerkörper 3^ eingepreßt sind, der unter Zwischenlage eines dünnen Isolierstoffplattchens 35 mit Schrauben 36 gegen die Seitenfläche 25 des prismatischen Ansatzes 21 festgezogen ist. Die zweite Diodengruppe, zu welcher die Minusdiode 33 gehört, ist mit ihrem geriffelten Metallgehäuse 37 in einen zweiten metallischen Trägerkörper 38 eingepreßt, der ebenfalls mit Schrauben 36 unter Zwischenlage eines Isolierstoffplattchens 35 gegen die Seitenfläche 23 des prismatischen Ansatzes 21 festgezogen ist.

Die Pl.usdioden 27 und 28 haben ebenso wie die Minusdiode 33 und die beiden anderen in der Zeichnung nicht wiedergegebenen Minusdioden einen annähernd kegelförmigen Isolier stoff stopf en ko , aus dem der Anschlußdraht h1 vorsteht. Diese Anschlußdrähte sind in passende Metallschienen k2, h-3 und UU eingesteckt und dort verlötet. Diese Leiterbahnen sind aus Messingblech gestanzt und liegen in verschiedenen Ebenen innerhalb eines in axialer Draufsicht, die in Figur 3 gezeigt ist, U-förmigen Isolierstoffbügels 1+5 aus Isolierstoffpreßmasse. Sie sind so angeordnet, daß in dem mittleren Bügelabschnitt U6 nach außen abstehende Augen ^7 in die die Seitenfläche 2\ aufweisende Seitenwand des prismatischen Ansatzes 21 eingesteckt und dort mit den Drehstromwicklungen des Generators verbunden werden können.

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Etwa in der Mittelzone ihres mit den Kühlrippen 19 versehenen Gehäuseabschnittes ist ein Einpaß 50 für das kreisringförmige Ständerblechpaket 51 ausgedreht. Das Ständerblechpaket enthält über den Umfang seiner Bohrung verteilte Nuten 52, in welche drei im einzelnen nicht naher dargestellte Drehstromwicklungen 53 eingelegt sind, wie dies in Figur h ausschnittsweise angedeutet ist. Diese Drehstromwicklungen sind in bekannter Weise an die Anschlußdrähte U1 der Laststromdioden angeschlossen. Außerdem sind an diesen Drehstromwicklungen drei in der Zeichnung nicht wiedergegebene Erregerdioden angeschlossen, die untereinander verbunden und über Leitungen ^k, 55 und 56 mit dem Transistor-Spannungsregler 26 und der Erregerwicklung 12 verbunden sind.

Wegen der oben beschriebenen geschlossenen Bauart des Generatorgehäuses kann die beim Betrieb des Generators entstehende Wärme nur durch direkte Beaufschlagung der vom Lüfter 9 geförderten Kühlluft an den Dioden und den äußeren Kühlrippen 19 des Gehäuses abgeführt werden. Zu diesem Zweck weist der Lüfter 9 in radialer Richtung verlaufende Schaufeln 59 auf, mit denen die Kühlluft in Richtung des Pfeiles 60 axial angesaugt und radial abgeblasen wird. Damit die Kühlluft den Regler 26 und die Dioden beaufschlagen kann, ist eine aus Blech gezogene Leithaube 61 über den Lüfter 9 so aufgesetzt, daß dieser an seinem ganzen Umfang abgedeckt ist. Von dieser Leithaube wird die Kühlluft durch tangentiale Schlitze 62 und 63 im antriebsseitigen Lagerschild 1 hindurchgeführt (Figur 6) und gelangt dann zu den Laststromdioden und dem Regler 26. In Strömungsrichtung hinter dem Lagerschild 1 befindet sich ein rohrförmig gebogenes Leitblech 65, das über die Seitenflächen 22 bis 25 des Gehäuseansatzes 2 1 hinwegreicht und mit seiner rückwärtigen schmalen Randzone auf den Rückenflachen der Kühlrippen 19 aufliegt.

Die Olsen beschriebene, erfindungsgemäße Bauform des Drehstromgenerators bringt den Vorteil mit sich, daß in das Innere des Gehäuses 15s 17> 21 kein Schmutz gelangen kann und daher das Kugellager 3 und Rollenlager k eine sehr hohe Lebensdauer erreicht, die auch beim Betrieb in aggressiver Atmosphäre gewährleistet ist.

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Leerseite

Claims (1)

1. κ. J733V

   28. 8.. 1981 Lr/Wl

   ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1

   Ansprüche

   My Außenbelüfteter Drehstromgenerator zum Antrieb durch eine Brennkraftmaschine, mit einem antriebsseitigen Lagerschild und einem antriebsfernen Lagerschild, mit einem schleifringlosen Klauenpolanker und einer diesen tragenden, antreibbaren Welle, die in dem antriebsseitigen Lagerschild gelagert ist, und mit einem zwischen den Lagerschilden eingespannten Gehäuse, das ein ringförmiges, quer zur Welle im Gehäuse befestigtes, mindestens drei Drehstromwicklungen tragendes Ständerblechpaket enthält, und mit drei vom Kühlluftstrom des Generators bestrichenen Gleichrichterpaaren für den Last strom des Generators, und mit einem im Gehäuse angeordneten, vorzugsweise elektronischen Spannungsregler, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (15, 17) einen mit parallel zur Wellenachse (7) verlaufenden Seitenflächen (22 bis 25) versehenen, polygonalen Ansatz (21) an seiner antriebsseitigen Stirnseite aufweist und daß auf wenigstens einer der Seitenflächen (22 bis 25) die Gleichrichterpaare (27, 28, 29,' 33) und auf einer anderen Seitenfläche der Regler (26) befestigt ist und daß der polygonale Ansatz über seine axiale Länge durch ein Luftführungsrohr (65) abge-

   -2- R. ^ϋύ«

   deckt ist, das mit seinem antriebsfernen Randabschnitt bis an die auf der Außenseite des Gehäuses (17) radial abstehenden und in Längsrichtung verlaufenden Kühlrippen (19) reicht, insbeondere diese mindestens auf einem·Teil der axialen Länge der Rippen übergreift.

   2. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der äußeren Stirnseite des antriebsseitigen Lagerschildes (1) ein mit der Welle (7) umlaufender Lüfter (9) mit axialer Ansaugung und radialer Abblasrichtung angeordnet ist, und daß eine den Lüfter an seiner Randzone radial und axial abdeckende, haubenartige, aus Kunststoff oder Blech gepreßte oder gezogene Luftführungsverkleidung (6"1 ) vorgesehen ist.

   3. Generator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (21) rohrförmig ist und einen rechteckförmigen, insbesondere quadratischen Querschnitt aufweist.

   k. Generator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite des mit geringer Wandstärke ausgebildeten, rohrförmigen Ansatzes (21) ein in axialer Ansicht U-förmiger Isolier stoffkörper (Leiterplatte) (U5) befestigt

   . 1733]!

   ist, der gegeneinander isoliert eingebettete Leiterbahnen (k2, U3j hh) enthält, mit denen die von außen her auf die Seitenflächen aufgesetzten Gleichrichter (27, 28, 29, 33) "verbunden, insbesondere verlötet sind.

   5. Generator nach Ansrpuch h, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichter (27, 28, 29, 33) zu Gruppen zusammengefaßt sind und für jede Gruppe ein gemeinsamer Trägerkörper (3^, 38) vorgesehen ist, der die Gleichrichter an ihrer
   Pußzone aufnimmt, während die zentral aus einer Vergußmasse (Uo) herausragenden Anschlußdrähte (Ui) der Gleichrichter über den Trägerkörper hinaus verstehen und durch die
   Gehäusewand in den Isolier stoffkörper (H5) eingesteckt
   sind.

   6. Generator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoff körper (1*5) drei in Lagen übereinander angeordnete Leiterbahnen (k2, k-3, hk) für den Anschluß je
   eines der Gleichrichter und je einer der Drehstromwicklungen enthält.