DE8911295U1

DE8911295U1 - Drehstromgenerator für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE8911295U1
Application number: DE8911295U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1989-09-22
Filing date: 1989-09-22
Publication date: 1991-01-24
Anticipated expiration: 1999-09-23
Also published as: JPH0744878U; JP2574338Y2; JPH03117343U; FR2652458A3; JP2564664Y2; FR2652458B3

Description

R. 22946
["■ 19.9.1989 Ws/Hm

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 10

i^ehstroRTeneratcr fUr rahrsei- 2
Stand Oivr Technik

Die Erfindung geht aus von einem Drehstromgenerator für Fahrzeuge mit einem Kiauen^olanker nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

j '. &ldquor;. Aus der DE-OS 30 12 634 ist bereits ein Drehstromgenerator für g Kraftfahrzeuge bekannt, der einen Klauenpolanker aufweist, dessen

: Erregerwicklung über eine gekapselte Schleifringanordnung miitcels

Kohlebürsten versorgt wird. Die Kapselung des Schleifringr&umes er-

:; folgt dabei durch eine Kunststoffhülse, die an einer stirnseitig im

Drehstromgenerator feststehend angeordnete Gleichrichter-Baueinheit

" angeformt ist. Diese Baueinheit trägt außerdem einen Spannungsregler

I. sowie einen Bürstenhalter für die Kohlebürsten. Die den Schleifring

raum umfassende Kunststoffhülse i*t dort mit einer Öffnung zur Aufnahme des Bürstenhalters versehen. Die stirnseitigen Enden der Kunststoffhülse sind in labyrinthartige Dichtungsringe aufgenommen, ' von denen einer an der Stirnseite des Klauenpolankers und der andere

an der Stirnseite des das bürstenseitige Ende der Ankerwelle aufnehmenden Lagerschildes angebracht ist.

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Aus der DE-OS 33 00 494 ist ferner bekannt, den bürstenseitigen Lagerschild mit dem Bürstenhalter und der Gleichrichter-Baueinheit als integrales Bauteil zur Aufnahme des bürstenseitigen Ankerlagers sowie des Spannungsreglers einsfclic!;:.ij a"S Kunststoff herzustellen. Die den Schleifringraum umgebende Kunststoffhülse ist hier ebenfalls Bestandteil dos LagerSchildes, wobei das Lager in eine stirnseitig geschlossene Lagerbohrung eingesetzt ist und das ankerseitige Stirnende der Kunststoffhülse bis auf einen kleinen Luftspalt bis an die Stirnseite des Klauenpolankers reicht.

Die bekannten Lösungen bieten zwar einen ausreichenden Schutz des Schleifringraumes gegen das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit. Sie haben jedoch den Nachteil, daß die Schleifringe isoliert auf der Ankerwelle aufgesetzt sind und dadurch einen relativ großer; Durchmesser und damit eine relativ hohe Abnutzung durch entsprechend große Umfangsgeschwindigkeiten an den Kohlebürsten ergeben. Um dies zu vermeiden, ist es aus der DE-OS 30 19 118 bekannt, die Schleifringanordnung hinter dem bürstenseitigen Lager der Maschine unmittelbar am Ende der Ankerwelle anzubringen.

Dadurch ergibt sich jedoch der Nach.eil, daß die am Ende der Ankerwelle angeordnete Schleifringanordnung mehr als bisher im Betrieb Feuchtigkeit und Schmutz ausgesetzt wäre und folglich noch konsequenter durch eine Kapselung davor zu schützen ist.

Mit der vorliegenden Erfindung wird angestrebt, eine zuverlässige Kaoselung in möglichst einfacher und damit kostungünstiger Weise bei Generatoren vorzusehen, deren Schleifringe hinter dem bürstenseitigen Ankerlager am Ende der Ankerwelle angeordnet sind.

Die erfindungsgemäß«) Lösung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß die topfförmig ausgebildete Isolierstoffbuchse die Schleifringanordnung am Ende der Anksrwelle vollständig abschließt, so daß von außen keine Feuchtigkeit bis zur

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Schleifringanordnung vordringen kann. Durch die Belüftungsöffnung bzw. Belüftungsöffnungen an dem anderen, vor der Lageretelle des Ankers liegenden Ende der Kunststoffhülse wird außerdem in vorteilhafter Weise die an den Kohlebürsten und Schleifringen durch Bürstenfeuer oder Reibung entstehende Wärme zuverlässig abgeführt. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß durch diese Lösung keine zusätzliche Einzelteile erforderlich sind und außerdem läßt sich auf diese Weise eine großseriengerechte Montagefolge einhalten.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale. Dabei ist besonders vorteilhaft, die Kunststoffhülse vor der Lagerstelle des Ankeri *it mehreren, am Umfang verteilten Durchbrüchen zu versehen, die bis in einen angeformten Kragen reichen, der das Ankerlager abdeckt und eine gute Lngerbelüftung bewirkt, um die Kugellager-Temperatur nicht zu erhöhen.

Zeichnung

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Längsschnitt durch einen Drehstromgenerator und eine den Schleifringraum kapselnde Kunststoffhülse in einem ersten Ausführungsbeispiel, Figur 2 die Kunststoffhülse des Drehstromgenerators aus Figur 1 im Längsschnitt und Figur 3 die Kunststoffhülse in der Vorderansicht. Figur 4 und 5 zeigen als zweites Ausführungsbeispiel eine an einer Abdeckkappe des Drehstromgenerators angeformte Kunststoffhülse und die Figuren 6 und 7 zeigen als drittes Ausführungsbeispiel eine an einer Anschlußplatte der Gleichrichter-Baueinheit des Drehstromgenerators angeformte Kunststoffhülse. Figur 8 zeigt das lagerseitige Ende der Kunststoffhülse, abgedeckt durch eine an der Lagerstelle befestigte Ringwand, Figur 9 zeigt eine Kunststoffhülse mit einem Dichtungskragen an der Bürstenhalteraufnahme und Figur 10 einen Schnitt X-X aus Figur 9.

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Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Der in Figur 1 im Längsschnitt dargestellte Drehstromgenerator für Kraftfahrzeuge besteht int wesentlichen aus einem Ständer 10 in Form eines geschichteten Blechpaketes, der eine dreiphasige Ständerwicklung 11 trägt und an dem zwei Gehäudeschalen 12 und 13 mittels Schrauben 14 festgeschraubt sind. Die Gehäuseschalen 12, 13 bilden stirnseitig Lagerschilde 15, 16, in denen auf der Antriebsseite &lgr; ein relativ großes Antriebslager 17 und auf der Bürstenseite B ein schwächeres Schleifringlager 18 eingesetzt ist. Int Ständer 10 ist ein Klauenpolläufer 19 drehbar angeordnet, der aus zwei Klauenpolscheiben 20, 21 und einem dazwischen eingeklemmten Flußleitstück 22 besteht, auf den eine Erregerwicklung 23 aufgesetzt ist. Der Klauenpolläufer 19 ist auf eine Läuferwelle 24 aufgepreßt, die in den beiden Lagern 17 und 18 aufgenommen ist und am antriebsseitigen Ende A einen Gewindeansatz 25 zur Befestigung einer Antriebsscheibe aufweist. Auf der Läuferwelle 24 ist beidseitig des Klauenpolläufer jeweils eine Lüfterscheibe 26, 27 zur Abführung von Verlustwärme des Drehstromgenerators befestigt. Am bürstenseitigen Ende B der Läuferwelle 24 ist eine Schleifringanordnung aus zwei mit Abstand nebeneinanderliegenden Schleifringen 26, 29 vorgesehen, die voneinander und von der Läuferwelle 14 auf dieser isoliert befestigt sind und über nicht dargestellte in der Läuferwelle 24 isoliert geführte Leiter mit Anschlüssen 30 verbunden sind, die zur Stromversorgung der Erregerwicklung mit deren Leitungsenden 31 kontaktiert sind. Am Lagerschild 16 der bürstenseitigen Gehäuseschale 13 ist außen eine nicht näher dargestellte Gleichrichter-Baueinheit 32 durch Schrauben 33 befestigt und außerdem ein Bürstenhalter 34 mit den nicht dargestellten Kohlebürsten für die Schleifringe 28. 29 sowie ein Spannungsregler 35 angebracht und verschaltet ist. Diese Baueinheit 32 wird schließlich noch von einer topfförmigen Abdeckkappe 36 eingefaßt, die ebenfalls an der bürstenseitigen Gehäuseschale 13 befestigt wird und die elektrischen Anschlüsse 37 des Generators aufnimmt·

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Zur "euchtigkeits- und schmutzdichten Kapselung des Schleifringraumes 38 ist eine in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Kunststoffhülse 39 vorgesehen, die eine Öffnung 40 zur Aufnahme des Bürstenhalters 34 aufweist, welche durch einen Dichtring 41 am unteren Ende des Bürstenhalters 34 nach außen abgedichtet wird. Die Kunststoffhülse 39 ist an ihrem äußeren Ende 39a geschlossen, so daß sie topfförmig die hinter dem Schleifringlager 18 auf dem freien Ende der Läuferwelle 24 angeordneten Schleifringe 28, 29 umgibt. Zur schmutz- und feuchtigkeitsfreien Belüftung der Schleifringe 28, 29 ist die Kunststoffhülse 39 an ihrem inneren Ende 39b vor dem Schleifringlager 18 der Läuferwelle 24 mit drei am Umfang gleichmäßig verteilten Durchbrächen 42 versehen. Ferner ist das lagerseitige Ende 39b der Kunststoffhülse 39 als Lagerpaßring 43 ausgebildet, der in die Lagerbohrung der Gehäuseschale 12 drehfest einsetzbar ist und den Außenring des Schleifringlagers 18 aufnimmt. Durch den Lagerpaßring 43 ist das Schleifringlager 18 nach außen hin durch eine Ringwand 44 abgedeckt, wobei die Durchbrüche 42 der Kunststoffhülse 39 zur Lagerbelüftung bis in diese Ringwand 44 reichen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Ausgestaltung der erfin-

uUu^D^einoScu Küüacstüiihulae ist in Fiyüi 4 üiiu S daiycatcl1t, dit.-in Figur 1 dargestellte Abdeckkappe 36, welche die Gleichrichter-Baueinheit 32, den Bürstenhalter 34 und den Spannungsregler 35 abdeckt, ist hier als Abdeckkappe 36a in der Weise ausgestaltet, daß dort eine Kunststoffhülse 45 zur Kapselung des Schleifringraumes an der Innenseite der Abdeckkappe 36a angeformt ist. Die Abdeckkappe 36a hat als Öffnung für die Aufnahme des Bürstenhalters eine vorn offene Ausnehmung 46, da die Abdeckkappe 36a als letztes Teil beim Zusammenbau des Drehstromgenerators auf die schleifrinqseitiae Gehäuseschale 13 aufgesetzt wird. Eine Abdichtung der Ausnehmung 46 der Kunststoffhülse 45 erfolgt auch hier durch einen entsprechend gestalteten Dichtring am Bürstenhalter des Drehstromgenerators.

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Die Kunststoffhülse zur Kapselung des Schleifringraumes kann als weiteres Ausführungsbeispiel auch mit der Gleichrichter-Baueinheit 32 zusammengefaßt werden. Figur 6 zeigt eine derartige weitergebildet e Gleichrichter-Baueinheit 32a, bei der eine erfindungsgemäße Kunststoffhülse 47 an der Innenbohrung 48 einer Anschlußplatte 32a der Gleichrichter-Baueinheit 32 angeformt ist. Wie Figur 7 in einem Längsschnitt A-A aus Figur 6 des mittleren Bereiches der Anschlußplatte 32a dieser Gleichrichter-Baueinheit 32 mit der Kunststoffhülse 47 zeigt/ ist auch hier eine abzudichtende Öffnung 49 zur Aufnahme des Bürstenhalters vorgesehen. Beim Zusammenbau des Drehstromgenerators wird die Gleichrichter-Baueinheit 32 - wie Figur 1 zeigt - außen vor der schleifringseitigen Lagerstelle des Klauenpolläufers 19 angeordnet und an der bürstenseitigen Gehäuseschale 13 des Generators befestigt.

Figur 8 zeigt einen Querschnitt durch die schleifringseitige Lagerstelle bei der Abkapselung des Schleifringraumes .nit einer Kunststoffhülse gemäß der Ausführungsbeispiele nach den Figuren 4 bis 7. Dort endet die Kunststoffhülse 47 unter Beibehaltung eines Ringluftspaltes vor dem schleifringseitigen Lager der Läuferweile 24, wobei dieser Ringluftspalt 50 von einer umlaufenden Lippe 51 eines Lage paßringes 52 abgedeckt ist. Die Lippe 51 reicht dabei bis über das Ende 47a der Isolierstoffhülse 47.

Eine verbesserte Abdichtung der Kunststoffhülse as &tgr;&igr; : dürstenhalteraufnahme ist gemäß Figur 9 und 10 dadurch möglich, daß die Aufnahmeöffnung 40 noch mit einem nach außen gerichteten Kragen 53 versehen ist. Auf den Haad 54 des Kragens 53 wird sin Dichtriag 55 von außen aufgesetzt, so daß er den Rand 54 ringsum einfaßt. Auf der Irrenseite hat der Dichtring 55 eine Dichtleiste 56, die sich beim Einsetzen des Bürstenhalters 34 in den Kragen 53 der Kunststoffhülse 39 an diesen fest anlegt.

Claims

• · · it · · · &igr; • · &igr; &igr; « t t * «I (Il &igr; f · · c t &igr; &igr; it I« R. 22946 19.9.1989 Ws/Hm RC3ERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 10 j. Ansprüche

1. Drehstromgenerator für Fahrzeuge mit einem Klauenpolanker, dessen Erregerwicklung über eine gekapselte Schleifringanordnung mittels Kohlebürsten versorgt wird, wobei die Kapselung des Schleifringraumes durch eine Kunststoffhülse erfolgt, die an einem der feststehenden Generatorteile - Gehäuseschale für ein Ankerlager, Gleichrichterbaueinheit bzw. Abdeckkappe - angebracht ist und eine abgedichtete Öffnung zur Aufnahme eines Bürstenhalters aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffhülse (39, 45, 47) an ihrem äußeren Ende (39a, 45a, 47a) geschlossen ist, so daß sie topfförmig die hinter dem schleifringseitigen Lager (18) auf dem freien Ende der Läuferwelle (24) angeordneten Schleifringe (28, 29) umgibt und mit ihrem inneren Ende (39b, 45b, 47b) vor der Lagerstelle der Läuferwelle 24 mindestens eine Belüftungsöffnung (42, 50) aufweist.

2. Drehstromgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffhülse (39) vor der Lagerstelle des Klauenpolläufer^ (19) mehrere am Umfang verteilte Durchbrüche (42) als Belüftungsöffnungen aufweist und mit einer angeformten Ringwand (44) das schleifringseitige Lager (18) abdeckt.

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3. Drehstromgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche (42) in der Kunststoffhülse (39) zur Lagerbelüftung bis in die angeformte Ringwand (44) reichen.

4. Drehstromgenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das lagesrseicige finde der Kunststoffhülse (39) als Lagerpaßxing (4'&iacgr;) ausgebildet ist, der in die Lagerbohrung des Generatorgehäuses (13) verdr; ifest einsetzbar ist und den Außenring des Lagers (Iw aufnimmt ·

&tgr;-

5. Drehstromgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Kunststoffhülse (45) an der Innenseite einer Abdeckkappe (36a) angeformt ist, die eine Gleichrichter-Baueinheit (32) und den Bürstenhalter (34) umfaßt und am Generatorgehäuse (13) befestigt ist.

6. Drehstromgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffhülse (45) an der Innenbohrung (48) einer Anschlußplatte (32a) der Gleichrichter-Baueinheit (32) angeformt ist, die außen vor der Lagerstelle des Klauenpolläufer (19) angeordnet und am Generatorgehäuse (13) befestigt ist.

7. Drehstromgenerator nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffhülse (45, 47) mit einem axialen Ringluft-

/' spalt (50) vor der schleifringseitigen Lagerstelle des Klauenpolläufer (19) endet, wobei dieser Ringluftspalt (50) von einer umlaufenden Lippe (51) eines am Lager (18) eingesetzten Lagerpaßringes (52) abgedeckt ist, die bis über das Ende (47b) der Isolierstoffhülse (47) reicht.

8. Drehstromgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (40) der Kunststoffhülse (39) zur Aufnahme des Bürstenhalters (34) mit einem nach außen gerichteten Kragen (53) versehen ist, auf den ein den Rand (54) des Kragens (53) einfassender Dichtring (55) von außen aufgesetzt ist.