DE3331807A1

DE3331807A1 - Wechselstromgenerator mit unterdruckpumpe

Info

Publication number: DE3331807A1
Application number: DE19833331807
Authority: DE
Inventors: Taro Chiryu Aichi Asahi; Masato Aichi Hanai; Toshimitsu Oubu Aichi Higashino; Noboru Okazaki Aichi Ikoma; Nakato Nagoya Aichi Murata
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1982-09-03
Filing date: 1983-09-02
Publication date: 1984-03-08
Also published as: JPH0520981B2; JPS5944947A; US4486668A; CA1194070A

Description

Wechselstromgenerator mit Unterdruckpumpe
Die Erfindung betrifft einen Wechselstromgenerator mit Unterdruckpumpe, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, bei dem die Generatorwelle koaxial zur Pumpenwelle der Unterdruckpumpe ausgerichtet ist.
Bei einem herkömmlichen Wechselstromgenerator mit Unterdruckpumpe, wie er beispielsweise in der US-PS 3 628 328 beschrieben wird, ist die Unterdruckpumpe im allgemeinen an der Rückseite des Wechselstromgenerators, d.h. an einer Seite angebracht, die der Vorderseite gegenüberliegt, an der die Abtriebsscheibe oder angetriebene Riemenscheibe vorgesehen ist.
Bei einem herkömmlichen Wechselstromgenerator dieser Art müssen jedoch die Generatorwelle und die anderen zugehörigen Bauteile größer ausgelegt werden, da die Antriebskraft für die Unterdruckpumpe über den Kraftübertragungsmechanismus des Generators übertragen wird. Bei einem Wechselstromgenerator, der beispielsweise von einem Riemen angetrieben wird, muß der Durchmesser der Generatorwelle größer ausgelegt werden, da ein höheres Drehmoment an der Wechselstromgeneratorwelle liegt, und muß weiterhin ein größeres Lager für die Generatorwelle verwandt werden, da eine höhere radiale Last entsprechend der Zunahme der Riemenspannung am Lager liegt.
Bei einem herkömmlichei Wechselstromgenerator der oben beschriebenen Art sind dfe Bürsten zum Versorgen des Rotors mit elektrischer Energie gleichfalls an der Rückseite des Generators angebracht, was die Schwierigkeit zur Folge haben kann, daß die Bürsten beim Auslaufen von Schmieröl aus der Pumpenkammer sich abnutzen und schlechter werden.
Ein weiterer Nachteil bei dem bekannten Wechselstromgenerator mit Unterdruckpumpe besteht darin, daß dann, wenn das Volumen oder die Größe der Unterdruckpumpe geändert werden sollte, dementsprechend die Auslegungen des Wechselstromgenerators geändert werden müssen.
In Hinblick auf die oben beschriebenen Mängel ist es das Ziel der Erfindung, einen Wechselstromgenerator mit Unterdruckpumpe zu schaffen, bei dem die Auslegungen des Generators entsprechend den Abwandlungen im Volumen und/oder der Größe der Unterdruckpumpe nicht geändert werden müssen.
Durch die Erfindung soll weiterhin ein Wechselstromgenerator mit Unterdruckpumpe geschaffen werden, bei dem ein Auslaufen von Schmieröl von der Unterdruckpumpe zu den Bürsten vermieden wird, um eine Abnutzung der Bürsten zu vermeiden.
Das wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Unterdruckpumpe an der Vorderseite des Generators angebracht ist und die Pumpenwelle und die Generatorwelle lösbar miteinander über eine Kupplung, wie beispielsweise Längsnuten und Federn, gekoppelt sind.
Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Teilschnittansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Wechselstromgenerator mit Unterdruckpumpe, und Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie II-II in Fig. 1.
In den Fig. 1 und 2 ist eine Unterdruckpumpe 11 dargestellt, die zwischen einem Wechselstromgenerator 1 und einer angetriebenen Riemenscheibe 20 ageordnet ist, die von einer nicht dargestellten Maschine über einen Keilriemen 21 angetrieben wird. Ein Gehäuse (Pumpengehäuse) 13 der Unterdruckpumpe 11 ist an einem Rahmen 7 (Generatorgehäuse) des Wechselstromgenerators 1 über eine Randverbindung an den Teilen 7a und 13a angebracht, so daß der Drehmittelpunkt der Unterdruckpumpe 11 in einer Linie zum Drehmi.ttelpunkt des Wechselstromgenerators 1 ausgerichtet sein kann. Eine Platte 17 ist zwischen dem Rahmen 7 des Generators 1 und dem Gehäuse 13 der Unterdruckpumpe 11 angeordnet, und die Platte 17 sowie das Gehause 13 sind am Rahmen 7 über Bolzen 10 befestigt.
Eine Drehwelle 12 (Pumpenwelle) der Pumpe 11 ist drehbar von einen Lager 14 gehalten, das am Pumpengehäuse 13 an einem Teil neben der Riemenscheibe 20 angebracht ist, die an einem Ende der Welle 12 fest angeordnet ist. Die Welle 12 verläuft durch das Pumpengehäuse 13 und ihr anderes E@ de steht in das Innere des Wechselstromgenerators 1 vor, Auf der rechten Hälfte der Welle 12 sind äußere gerade Nuten 12a ausgebildet, auf die ein Pumpenrotor 15 der Unterdruckpumpe 11 preßgepaßt ist, so daß der Rotor 15 durch die Welle 12 in einer Pumpenkammer angetrieben wird, die vom Gehäuse 13 und der Platte 17 begrenzt ist. Die gonutete Welle 12 erstreckt sich ins Innere des Wechselstromgenerators und ist lösbar mit einem Rotor 2 über eine rohrförmige Aufnahmewelle 4 gekoppelt, wie es später beschrieben wird.
Der Rotor 2 ist an seinem Drehmittelpunkt auf der Aufnahmewelle 4 und der Generatorwelle 3 jeweils gehalten, die in Lagern 5 und 6 sitzt, die am Generatorrahmen 7 angebracht sind. Ein Ende der Aufnahmewelle 4 ist fest mit einem Ende der Generatorwelle 3 in bekannter Weise, beispielsweise durch eine Schrumpfpassung, verbunden, während das andere Ende der Aufnahmewelle 4 mit inneren Nuten an seiner Innenfläche versehen ist, die mit den äußeren Nuten 12a der Pumpenwelle 12 in Eingriff stehen, so daß die Drehkraft von der Pumpenwelle 12 zur Generatorwelle 3 übertragen wird. Ein O-Ring 9 ist an einem Ende der Generatorwelle 3 angebracht, um für eine Abdichtung zwischen der Innenfläche der Aufnahmewelle 4 und der Außenfläche der Generatorwelle 3 zu sorgen und dadurch ein Auslaufen von Schmieröl zu verhindern.
Eine Ringnut 12b ist an der rotierenden Welle 12 ausgebildet und mit Schmieröl von einer Mündung 18 versorgt, die im Pumpengehäuse 1, ausgebildet ist. Eine Bohrung 12c ist in der Welle 12 vorsehen und steht mit einem Ende mit der flingnut 12b über Öffnungen 12d in Verbindung. Die Bohrung 12c verläuft in der Welle 12 und endet in einem offenen Ende an Ihrem andern Ende. Das Schmieröl fließt in die Bohrung 12c durch die Zündungen 12d und aus dem offenen Ende heraus. Das Öl fließt dann längs der Nuten der Welle 2 und der Aufnahmewelle 4,um deren Eingriffsteile zu schmieren. Das Öl wird schließlich in die Pumpenkammer eingeführt, um Jeden Gleitteil, beispielsweise den Teil zwischen den Seitenflächen des Rotors 15 und dem Gehäuse 13 oder der Platte 17, dem Teil zwischen den den der ilivellierscheiben 16 und dem Gehäuse 13 oder der Platte 17 usw. zu schmieren. Dichtungselemente 8 und 19 sind an beiden Seiten der Pumpenkammer angeordnet, um zu verhindern, daß Schmieröl aus der Pumpenkammer herausfließt.
Bürsten 22 sind an der Rückseite des Wechselstromgenerators angeordnet, um den Rotor 2 mit elektrischem Strom zu versorgen.
Im folgenden wird die Last an den jeweiligen Teilen zum Übertragen des Drehmomentes näher erläutert.
Das Drehmoment, das vom Riemen 21 auf die Scheibe 20 zu übertragen ist, ist gleichcerSumme des Drehmomentes zum Antreiben des Generators und des Drehmomentes zum Antreiben der Unterdruckpumpe. Vorausgesetzt, daß die Drehgeschwindigkeit der Scheibe konstant ist, ist die Spannung des Riemens durch die Summe der Drehmomente zum Antreiben des Generators und der Unterdruckpumpe bestimmt. Die Spannung des Riemens gibt der Riemenscheibe einen radialen Druck in einer Richtung im rechten Winkel zur Achse der Welle sowie ein Drehmoment um seine Achse. Dieser radiale Druck wird zum größten Teil durch das Lager 14 aufgenommen. Das durch die Welle 12 übertragene Drehmoment ist gleich der Summe der Drehmomente zum Antreiben des Generators und der Unterdruckpumpe, während das von der Welle 3 übertragene Drehmoment das Drehmoment zum Antreiben des Wechselstromgenerators ist.
Die Einflüsse hinsichtlich der mechanischen Festigkeit, die dadurch verursacht sind, da die Unterdruckpumpe am Wechselstromgenerator angebrach-t isb, treten nicht an der Weile 3, sondern am Lager 14 und an der Welle 12 auf. Das ist für den Generator als einer der elektrischen Hauptusrüstungsteile eines Kraftfahrzeuges in Hinblick auf die Standardisie desselben sehr wichtig.
Aus dem Obigen ist ersichtlich, daß durch die Erfindung folgende Vorteile erzielt werden: a) Es ist sehr leicht, viele Arten von Unterdruckpumpen mit dem Wechselstromgenerator zu kombinieren, ohne daß irgendwelche Änderungen am Wechselstromgenerator vorgenommen werden müssen.
b) Die in der Unterdruckpumpe erzeugte Wärme kann kaum auf den Generator übertragen werden, da die Pumpenwelle und die Generatorwelle als getrennte Elemente ausgebildet sind.
c) Es wird verhindert, daß Schmieröl von der Unterdruckpumpe zu den Bürsten ausläuft.
Im Vorhergehenden wurde ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, an dem zahlreiche Abwandlungen vorgenommen werden können. Beispielsweise können die Pumpenwelle und die Generatorwelle miteinander über einen Keil und Keilnuten gekoppe t sein.
tidiciltlmgselemente ß und 19 können an den Außenseiten der Lager 5 und 14 angeordnet sein, so daß die Lager durch das Öl von der Unterdruckpumpe geschmiert werden können.
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Claims

Wechselstromgenerator mit Unterdruckpumpe PATENTANSPRÜCHE Wechselstromgenerator mit Unterdruckpumpe, gekennzeichnet durch ein Generatorgehäuse, einen Rotor, der drehbar im Generatorgehäuse angeordnet ist, eine Generatorwelle, die den Rotor trägt und drehbar an ihrem einen Ende durch eine Lager gehalten ist, eine rohrförmige Aufnahmewelle, die fest an ihrem einen Ende mit dem anderen Ende der Generatorwelle gekoppelt und drehbar durch ein Lager gehalten ist, ein Pumpengehäuse, das am Generatorgehäuse angebracht ist, eine Pumpenwelle, die drehbar durch das Pumpengehäuse gehalten und lösbar an ihrem einen Ende mit dem anderen Ende der rohrförmigen Aufnahmewelle über eine Kopplungseinrichtung gekoppelt ist, einen Pumpenrotor, der auf der Pumpenwelle gehalten und drehbar im Pumpengehäuse angeordnet ist, und eine angetriebene Scheibe, die am anderen Ende der Pumpenwelle befestigt ist.
2. Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungseinrichtung Nuten, die in einer Außenfläche der Pumpenwelle an dem genannten einen Ende ausgebildet sind, und Nuten umfaßt, die an einer Innenfläche der rohrförmigen Aufnahmewelle an dem genannten anderen Ende ausgebildet sind, wobei die Nuten auf der Pumpenwelle und auf der rohrförmigen Aufnahmewelle miteinander in Eingriff bringbar sind.
3. Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Dichtungselement, das in der rohrförmigen Aufnahmewelle angeordnet ist, um ein Auslaufen von Schmieröl zu verhindern.