GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wechselstromgenerator für
Fahrzeuge, der beispielsweise in einem Passagierfahrzeug und einem Lastwagen vorhanden
sein kann.
STAND DER TECHNIK
Ein herkömmlicher Wechselstromgenerator für ein Fahrzeug ist beispielsweise
in JP-B-2927288 offenbart. In dieser herkömmlichen Technik werden mehrere, im Wesentlichen
U-förmige Leitersegmente als eine Statorwicklung verwendet. In Schlitzen des Stators
sind diese Leitersegmente als eine innere und eine äußere Schicht entlang der Tiefenrichtungen
der Schlitze angeordnet, so dass sie einem einzelnen Paar oder mehreren Paaren entsprechen,
und sie sind in den Schlitzen in einem Zustand angeordnet, dass die Leitersegmente
wechselseitig isoliert sind. In einer Außenseite der Schlitze sind die Leitersegmente
angeordnet, indem sie auf der Seite einer Endfläche des Statorkerns hervorstehen,
wobei eine Wicklungsendgruppe mit hauptsächlich sich wiederholenden seriell verbundenen
Mustern, mittels denen verschiedene Schichten in den voneinander getrennten Schlitzen
seriell verbunden sind in Übereinstimmung mit einem magnetischen NS-Polabstand eines
Rotors.
An einem Wicklungsende sind die mehreren Leitersegmente in eingefügten
Abständen angeordnet, so dass sie eine Belüftungsrichtung einer Kühlluft in einem
Rahmen kreuzen, wodurch die Kühlluft so strömt, dass sie die mehreren Leitersegmente
an dem Wicklungsende kreuzt.
In anderen Worten wird in dieser herkömmlichen Technik, weil die Leitersegmente
wechselseitig an dem Wicklungsende voneinander getrennt sind und die Kühlluft über
die mehreren Leitersegmente an dem Wicklungsende hinüberströmt, darauf abgezielt,
die Kühlung des Wicklungsendes zu verbessern, um so eine hohe Ausgangsleistung zu
erzielen.
In der herkömmlichen oben beschriebenen Technik besteht, weil die
Leitersegmente an dem Wicklungsende der Statorwicklung separat angeordnet sind und
dazwischen Zwischenräume vorhanden sind, das Problem auf, dass ein Kurzschluss auftritt
durch einen Kontakt zwischen benachbarten Wicklungen an dem Wicklungsende oder zwischen
Verbindungsbereichen der benachbarten Wicklungen beim Aufnehmen von Schwingungen
von einem Motor, so dass die Ausgangsleistung absinkt und Geräusche erzeugt werden.
Außerdem bestehen Probleme insofern, als die Verbindungsbereiche an
dem Wicklungsende durch die Schwingungen des Wechselstromgenerators voneinander
getrennt werden, und dass eine Temperatur übermäßig ansteigt durch einen Verbindungswiderstand
als Ergebnis eines Sprungs.
Außerdem besteht das Problem von Windgeräuschen, die durch ein unangenehmes
Interferenzgeräusch einer hohen Ordnung zwischen einer Kante eines geschmolzenen
Verbindungsbereichs des Wicklungsendes, verursacht durch Schweißen, und einer Kante
eines klinkenartigen magnetischen Pols eines Rotors oder eines Lüfters auftritt,
weil das Wicklungsende der Statorwicklung sich auf einer Ausgabeseite einer Kühlluft
befindet.
Außerdem besteht das Problem, dass ein Windgeräusch hoher Ordnung
auftritt aufgrund einer Kühlluft, die durch einen Zwischenraum zwischen Wicklungen
am Wicklungsende des Stators hindurchtritt.
Übrigens ist es in JP-A-1-164505 offenbart, dass eine Isolierung sichergestellt
wird, indem ein Zwischenraum zwischen Wicklungen an einem Wicklungsende einer Statorwicklung
vorgesehen wird. Es besteht aber das Problem, dass die Isolierung verdorben wird,
wenn ein Fremdkörper zwischen den Wicklungen eintritt und die Wicklung durch eine
Kollision des Fremdkörpers verformt wird.
EP 0 917 278 A2 offenbart
einen Wechselstromgenerator für ein Fahrzeug mit einem Rotor und einem Stator, der
gegenüber einem Außenumfang des Rotors angeordnet ist. Ein Rahmen zum Lagern des
Rotors und ein Kommutator, der auf einer Seite des Rahmens vorgesehen ist, sind
vorgesehen. Schließlich sind eine Riemenscheibe zum Antreiben des Rotors auf der
anderen Seite des Rahmens vorgesehen. Der Stator beinhaltet einen Statorkern, in
welchem mehrere Schlitze ausgebildet sind. Eine Statorwicklung ist in den Schlitzen
vorgesehen und ausgebildet durch Verbinden von mehreren Leitersegmenten. Die Statorwicklung
hat Wicklungsenden, die in axialen Richtungen des Stators hervorstehen. Der Rotor
hat ein Gebläse, um Kühlluft zu den Wicklungsenden hin zu richten. Schließlich ist
ein Kunstharz teilweise auf den Wicklungsenden aufgebracht.
JP(A) 62272836 offenbart einen Draht, der Teil einer Wicklung sein
kann, wobei ein weiches magnetisches Material zwischen benachbarten Leitern angeordnet
ist.
JP(A) 10174367 offenbart einen Wechselstromgenerator für ein Fahrzeug,
der einen Diagonalstromlüfter und einen Zentrifugallüfter an den Enden hat. Mittels
einer speziellen Struktur der Lüfter kann die Kühlkapazität verbessert werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die oben erwähnten Probleme
zu lösen, die in der herkömmlichen Technik inhärent sind, und einen Wechselstromgenerator
für ein Fahrzeug zu schaffen, der die Isolierung an einem Wicklungsende einer Statorwicklung
verbessert, schwingungssicher bleibt und ein Windgeräusch vermindert.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Wechselstromgenerator
für Fahrzeuge gemäß dem Anspruch 1 geschaffen.
Insbesondere befindet sich das Kunstharz auf der gesamten Innenumfangsfläche
der Statorwicklung, um so die Zwischenräume zwischen den Wicklungen zu verstopfen.
Bevorzugte Ausführungsformen des Wechselstromgenerators sind in den
abhängigen Ansprüchen beschrieben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Eine vollständigere Würdigung der Erfindung und vieler ihrer Vorteile
ergibt sich auf einfache Art und Weise, wenn diese besser verstanden wird in Bezug
auf die folgende ausführliche Beschreibung, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden
Zeichnungen gelesen wird, wobei:
1 eine Querschnittsansicht ist, die einen
Wechselstromgenerator für Fahrzeuge nach Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung
veranschaulicht,
2 eine perspektivische Ansicht ist, die
einen Rotor veranschaulicht, welcher in dem Wechselstromgenerator für Fahrzeuge
gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
3 eine Querschnittsansicht ist, die den
Rotor veranschaulicht, der in dem Wechselstromgenerator für Fahrzeuge gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
4 eine perspektivische Ansicht ist, die
einen Teil eines Stators veranschaulicht, an welchem Leitersegmente montiert sind,
welcher in dem Wechselstromgenerator für Fahrzeuge gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden
Erfindung verwendet wird,
5 eine Querschnittsansicht ist, die einen
Stator veranschaulicht, der in einem Wechselstromgenerator für Fahrzeuge (nicht
Teil der vorliegenden Erfindung) verwendet wird,
6 eine perspektivische Ansicht ist, die
den Stator der 5 veranschaulicht,
7 eine Querschnittsansicht ist, die einen
weiteren Stator veranschaulicht, der in einem Wechselstromgenerator für Fahrzeuge
(nicht Teil der vorliegenden Erfindung) verwendet wird,
8 eine perspektivische Ansicht ist, die
den Stator der 7 veranschaulicht,
9 eine Querschnittsansicht ist, die den
Stator veranschaulicht, der in einem Wechselstromgenerator für Fahrzeuge gemäß der
vorliegenden Erfindung verwendet wird,
10 eine perspektivische Ansicht ist,
die den Stator veranschaulicht, der in dem Wechselstromgenerator für Fahrzeuge gemäß
der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
11 eine perspektivische Ansicht ist,
die einen weiteren Stator veranschaulicht, der in einem Wechselstromgenerator für
Fahrzeuge (nicht Teil der vorliegenden Erfindung) verwendet wird,
12 eine Querschnittsansicht ist, die
einen noch anderen Stator veranschaulicht (nicht Teil der vorliegenden Erfindung),
13 eine Seitenansicht ist, die einen
Rotor veranschaulicht, der in einem Wechselstromgenerator für Fahrzeuge verwendet
wird, und
14 eine perspektivische Ansicht ist,
die einen Rotor veranschaulicht, der in einem Wechselstromgenerator für Fahrzeuge
verwendet wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es wird nun eine ausführliche Erläuterung eines Wechselstromgenerators
für Fahrzeuge mit Bezug auf die 1–14
folgen, wobei die gleichen Bezugsziffern für dieselben oder ähnliche Bereiche verwendet
werden, und auf eine Beschreibung dieser Bereiche wird verzichtet.
Der besondere Aufbau des Stators der vorliegenden Erfindung wird mit
Bezug auf die 9 und 10
beschrieben.
1 ist eine Querschnittsansicht eines
Wechselstromgenerators für Fahrzeuge. 2 ist eine perspektivische
Ansicht eines Rotors, der in 1 dargestellt ist.
3 ist eine Querschnittsansicht des in 1
dargestellten Rotors. 4 ist eine perspektivische Ansicht,
die einen Schritt bei der Montage einer in 1 veranschaulichten
Statorwicklung erläutert. 5 ist eine Querschnittsansicht,
die einen Stator in 1 veranschaulicht. 6
ist eine perspektivische Ansicht, die den in 1 veranschaulichten
Stator veranschaulicht.
Der Wechselstromgenerator für Fahrzeuge beinhaltet ein vorderes Gehäuseteil
1 aus Aluminium, ein hinteres Gehäuseteil 2, ein Gehäuse
3 als Rahmen, das aufgebaut ist aus dem vorderen 1 und dem hinteren
Gehäuseteil 2, eine Riemenscheibe 4, eine Welle 6, an
einem Ende von der die Riemenscheibe 4 fixiert ist, wobei die Welle
6 in dem Gehäuse 3 vorgesehen ist; einen klinkenartigen Rotor
7, der an der Welle 6 fixiert ist; Lüfter 5, die auf
beiden Seiten eines Rotors 7 fixiert sind; einen Stator 8, der
an einer Innenwandfläche des Gehäuses 3 fixiert ist; einen Gleitring
9, der an dem anderen Endbereich der Welle 6 fixiert ist, um den
Rotor 7 mit einem elektrischen Stoß zu versorgen; zwei Bürsten
10, die in Gleitkontakt mit dem Schleifring 9 sind; einen Bürstenhalter
11, der die Bürsten 10 aufnimmt; einen Kommutator 12,
der elektrisch mit dem Stator 8 verbunden ist, um einen Wechselstrom in
einen Gleichstrom umzuwandeln; und einen Regler 18 im Eingriff mit dem
Bürstenhalter 11, um die Größe einer von dem Stator 8 erzeugten
Wechselspannung einzustellen.
In dem Gehäuse 3 ist eine Einlassöffnung 3a zum
Einlassen einer Kühlluft in das Gehäuse 3 hinein durch Drehen des Lüfters
5 sowie eine Auslassöffnung 3b zum Ausgeben der Kühlluft nach
außen durch Drehen des Lüfters 5 ausgebildet.
Der Rotor 7 beinhaltet eine Rotorwicklung 13 zum
Erzeugen eines magnetischen Flusses mittels eines elektrischen Stroms, und einen
Polkern 14, der die Rotorwicklung 13 bedeckt, welcher Polkern
als ein magnetischer Pol mittels des magnetischen Flusses versorgt wird. Der Polkern
14 ist ausgebildet aus einem ersten 21 und einem zweiten Polkernbereich
22, welche so gepaart sind, dass sie wechselseitig im Eingriff sind. Der
erste 21 und der zweite Polkern 22 bestehen beide aus Eisen und
haben klinkenartige magnetische Pole 23, 24.
Lüfter 5 sind an beiden Seiten des Rotors 7 befestigt.
Der Lüfter 5 auf einer vorderen Seite, bei der es sich um eine Riemenscheibenseite
handelt, hat Schaufeln 5a, beispielsweise zehn Stück. Der Lüfter
5 auf einer Rückseite, die eine Seite des Kommutators 12 ist,
hat Schaufeln 5b, beispielsweise 12 Stück.
Die Höhen b der rückwärtigen Schaufeln 5b in der axialen
Richtung sind größer als die Höhen a der Schaukeln 5a auf der Vorderseite.
Der Stator 8 ist aufgebaut aus einem Statorkern
15 und einer Statorwicklung 16. Der Statorkern 15 ist
wie ein Zylinder geformt, in welchem mehrere Zähne mit einem im Wesentlichen rechteckigen
Querschnitt in Außenumfangsrichtungen des Stators mit einem gleichmäßigen winkligen
Abstand vorgesehen sind, so dass sie einwärts in radialen Richtungen hervorstehen,
und Schlitze 15a zum Aufnehmen der Wicklung 16 sind zwischen den
Zähnen ausgebildet. Eine Richtung der Nut jedes Schlitzes 15a ist parallel
mit der Axialrichtung, und die Schlitze öffnen sich in Richtung des Innenumfangs.
Die Statorwicklung 16 ist ausgebildet durch Verbinden einer
großen Anzahl von Leitersegmenten 30, so dass eine vorbestimmte Windung
entsteht. Die Leitersegmente 30 sind aus einem Kupferdraht mit einer flachen
rechteckigen Querschnittsgestalt gemacht, um welchen Draht herum eine Isolationsbeschichtung
vorgesehen ist. Die Leitersegmente 30 sind so ausgebildet, dass sie eine
im Wesentlichen U-förmige Gestalt haben, wobei ein Paar Schenkel 30a bei
einem gebogenen Bereich 30b in einer im Wesentlichen V-förmigen Gestalt
angeschlossen ist. Außerdem ist ein Abstand zwischen den beiden Schenkeln
30a des Leitersegments vorbereitet, so dass er sechs Schlitzen entspricht.
Die beiden Schenkel 30a der Leitersegmente 30 sind
in Gruppen der Schlitze 15a eingefügt, welche separat um sechs Schlitze
jeweils angeordnet sind, von einer rückwärtigen Seite des Statorkerns aus; und Bereiche
der Schenkel 30a, die auf einer Vorderseite des Statorkerns hervorstehen,
sind verbogen; und hervorstehende Bereiche der Schenkel 30a sind durch
beispielsweise Schweißen verbunden, um so die Windung zu bilden.
Was die Statorwicklung 16 angeht, sind vier Drähte in jedem
Schlitz angeordnet, so dass eine vierschichtige Struktur entsteht, wobei Richtungen
der Schicht radiale Richtungen des Statorkerns sind. Auf einer gebogenen Seite der
Leitersegmente 30 sind eine innerste Schicht (erste Schicht) und eine äußerste
Schicht (vierte Schicht) gepaart, und eine zweite und eine dritte Schicht sind gepaart.
Diese gepaarten Schichten sind jeweils in Schlitze 15a eingebracht, die
um einen magnetischen Polabstand beabstandet sind. Auf der verbundenen Seite der
Leitersegmente 30 ist die äußerste Schicht und die dritte Schicht und die
innerste Schicht verschweißt, und die zweite Schicht ist verschweißt. Auf der gebogenen
Seite der Leitersegmente 30 sind die innerste Schicht und die äußerste
Schicht so vorgesehen, dass sie Außenumfänge der zweiten und der dritten Schicht
bedecken. In dem Statorkern 13 sind ein vorderseitiges und ein rückwärtiges
Ende der Wicklung beinhaltet.
Jedes der Wicklungsenden 16a, 16b der Statorwicklung
16 ist dazu vorgesehen, den Lüfter 5 in radialen Richtungen des
Statorkerns teilweise einzuwickeln. Die Wicklungsenden 16a, 16b
der Statorwicklung 16 empfängt Luft, wenn die Lüfter 5 gedreht werden.
Ein Luftstrom, der von dem Wicklungsende auf der vorderen Seite aufgenommen wird,
ist größer als der auf der hinteren Seite, weil der Kommutator 12, der
Bürstenhalter 11, der Regler 18 usw. auf der hinteren Seite angeordnet
sind und den Widerstand gegen den Durchtritt der Kühlluft vergrößern. In dem Wechselstromgenerator
für Fahrzeuge ist die Anzahl von Phasen der Statorwicklung 16 gleich drei,
und die Anzahl der Pole des Rotors 7 ist sechzehn, wodurch die Anzahl der
Schlitze 15a des Statorkerns 15 sechsundneunzig ist.
Der so aufgebaute Stator 8 wird erhitzt und in einem Fluidisierungstauchbehälter
gebadet, in welchem Epoxydpulver schwimmen. Anschließend wird ein Kunstharz
25 einer vorbestimmten Dicke von 0,1 mm auf die gesamten Oberflächen einer
Innenumfangsfläche und einer Außenumfangsfläche der Statorwicklung 16 aufgebracht.
Das Kunstharz besteht hauptsächlich aus einem Epoxyd aus einer einzelnen Flüssigkeit,
welches bei einer normalen Temperatur trocknet.
An den Enden der Statorwicklung 16, die von dem Kunstharz
25 beschichtet sind, haben Oberflächen der Wicklungsenden 16a,
16b Vorsprünge und Ausnehmungen an Bereichen, wo die Wicklung unterlegt
ist, bzw. Zwischenbereiche, wo die Wicklung nicht unterlegt ist. Insbesondere bilden
die gebogenen Bereiche und die Verbindungsbereiche größere Vorsprünge und größere
Ausnehmungen.
In den 5 und 6
ist ein Zustand dargestellt, dass das Kunstharz 25 beschichtet ist.
Abstände zwischen den Wicklungsenden 16a und zwischen den
Wicklungsenden 16b sind vollständig von dem Kunstharz 25 verstopft,
so dass Kühlluft von den Lüftern nicht in den radialen Richtungen hindurchtritt.
Die Abstände zwischen den Wicklungsenden 16a und zwischen
den Wicklungsenden 16b sind mittels des Kunstharzes 25 verstopft,
und die Wicklungen sind über das Kunstharz 25 verbunden, wodurch die Wicklungen
an den Wicklungsenden 16a und den Wicklungsenden 16b und den Verbindungsbereichen
der Wicklung nicht in Kontakt miteinander gebracht werden bei Schwingungen des Motors.
So ist es möglich, einen Kurzschluss und ein Geräusch zu verhindern.
Obwohl der Wechselstromgenerator schwimmt, werden außerdem die Verbindungsbereiche
an den Wicklungsenden 16a, 16b nicht voneinander getrennt, und
die Verbindungsbereiche zerspringen nicht, es ist möglich, Probleme zu lösen, wie
beispielsweise einen großen Kontaktwiderstand und einen Temperaturanstieg.
Obwohl die Verbindungsbereiche an den Wicklungsenden 16a,
16b durch Schweißen geschmolzen werden und zu Kanten werden, sind außerdem
diese Kanten mit dem Kunstharz 25 beschichtet, so dass sie eine runde Gestalt
haben, so dass Probleme gelöst werden können, wie beispielsweise das, dass ein unangenehmes
Interferenzgeräusch der großen Ordnung an den Schultern der sperrklinkenartigen
magnetischen Pole 23, 24 und an den Lüftern 5 auftritt,
und das das Windgeräusch erzeugt.
Weil die Zwischenräume zwischen den Wicklungsenden 16a,
16b der Statorwicklung 16 von dem Kunstharz 25 verstopft
werden, ist es außerdem möglich, ein Problem zu lösen, dass ein Windgeräusch einer
hohen Ordnung verursacht wird durch die Kühlluft, die durch die Räume in der herkömmlichen
Technik hindurchtritt.
Außerdem ist es möglich, ein Problem zu lösen, dass eine Isolierung
durch einen Fremdkörper verdorben wird, der zwischen den Wicklungsenden
16a, 16b eintritt, oder durch eine Verformung der Wicklung bei
einer direkten Kollision eines Fremdkörpers mit der Wicklung.
Außerdem ist es möglich, die Isolierung der Wicklung extrem zu verbessern,
weil die Wicklungsenden 16a, 16b der Statorwicklung
16 vollständig von dem Kunstharz 25 bedeckt sind um ihre gesamten
Außenumfänge herum.
Obwohl in dem oben beschriebenen Aufbau die Oberfläche des Kunstharzes
26, das auf die Innenumfangsflächen bzw. die Außenumfangsflächen der Wicklungsenden
16a, 16b aufgebracht worden ist, Ausnehmungen bzw. Vorsprünge
hat, an welchen die Wicklung unterlegt ist und wo die Wicklung nicht unterlegt ist,
ist die Oberfläche eines Kunstharzes 26 eben ohne Ausnehmungen und Vorsprünge,
die durch eine darunter liegende Wicklung erzeugt werden, in den 7
und 8.
In dieser Ausführungsform ist die Isolierung der Wicklungsenden
16a, 16b der Statorwicklung 16 verbessert, die Isolierung
eines Verbindungsbereichs des Wicklungsendes 16a ist verbessert, und es
ist möglich, ein Windgeräusch, das an Oberflächen der Wicklung in einem Innenumfangsbereich
und einem Außenumfangsbereich erzeugt wird, extrem zu vermindern.
Gemäß der Erfindung wird, wie in den 9
und 10 dargestellt, ein Kunstharz
25 nur auf Innenumfangsflächen der Wicklungsenden 16a und
16b der Statorwicklung 16 geschichtet, um so Zwischenräume zwischen
den Leitersegmenten 30 zu verstopfen, die die Wicklungsenden
16a, 16b bilden.
In diesem Fall kann, weil das Kunstharz 25 nur auf die Innenumfangsflächen
der Wicklungsenden 16a, 16b geschichtet wird, ein Vorgang zum
Beschichten oder zum Aufbringen des Kunstharzes 25 einfach werden, und
die Menge des Kunstharzes 25 wird gering, wodurch die Produktionskosten
absinken.
Außerdem ist die Isolierung der Wicklung auf einer Innenumfangsseite
verbessert, und ein zwischen den Wicklungsenden in dem Innenumfangsbereich verursachtes
Windgeräusch kann vermindert werden.
Wie in 11 (nicht Teil der Erfindung)
dargestellt, ist ein Kunstharz 27 auf gesamten Oberflächen eines Innenumfangs
und eines Außenumfangs der Wicklungsenden 16a, 16b der Statorwicklung
16 aufgebracht, und ein ringartiger Bereich 27a kann an der Innenumfangsfläche
ausgebildet sein, so dass er im Wesentlichen mit Abschrägungen der Wicklungsenden
16a, 16b übereinstimmt. Demzufolge ist die Isolierung in Verbindungsbereichen
der Wicklungsenden 16a, 16b und in Wicklungen verbessert, und
eine Kühlluft, die an den Innenumfangsflächen der Wicklung erzeugt wird, wird mittels
des Rings 27a gesteuert, wodurch ein Windgeräusch vermindert wird und ein
Temperaturanstieg gesteuert wird. Obwohl der Ring 27a einfach ausgebildet
wird durch Vorsehen entlang abgeschrägter Richtungen der Wicklungsenden
16a, 16b, ist es außerdem möglich, den Ring 27a abgeschrägt
in Richtungen entgegen den abgeschrägten Richtungen der Wicklung zu machen.
Außerdem ist es durch Vorsehen von Ringen 27a an den Außenumfangsflächen
der Wicklungsenden 16a, 16b möglich, eine Kühlluft zu steuern,
die an der Außenumfangsfläche der Wicklung erzeugt wird mittels der Ringe
27a, wodurch ein Windgeräusch vermindert wird und ein Effekt der Unterdrückung
eines Temperaturanstiegs erzielbar ist.
Obwohl in den obigen Ausführungsformen ein Fall, dass das innere Wicklungsende
16b von dem äußeren Wicklungsende 16b bei den hinteren Wicklungsenden
16b umgeben ist, beschrieben ist. Zwei Wicklungsenden 16c mit
einer im Wesentlichen gleichen Höhe in Axialrichtungen können aber in radialen Richtungen
der Statorwicklung angeordnet sein, wie in 12 veranschaulicht,
wodurch gleiche Effekte und Funktionen, wie bei den Ausführungsformen 1–4
erzielbar sind.
Auf einer gebogenen Seite von Leitersegmenten 30 sind ein
Paar aus einer innersten Schicht (einer ersten Schicht) und einer zweiten Schicht
und ein Paar aus einer dritten Schicht einer äußersten Schicht (einer vierten Schicht)
in Schlitze 15a eingeführt, welche um einen magnetischen Polabstand voneinander
getrennt sind. Auf einer Verbindungsseite sind das Paar aus der innersten (ersten)
und der zweiten Schicht und das Paar aus der dritten und der äußersten (der vierten)
Schicht jeweils auf gleiche Art und Weise verschweißt.
Wie in 13 dargestellt, ist eine Grundplatte
51b von Schaufeln 5b eine hinteren Lüfters 5 vergrößert,
und der hintere Lüfter 5 ist an einem Polkern 22 fixiert, so dass
er ausgenommene Bereiche zwischen benachbarten sperrklinkenartigen magnetischen
Polen 24 an der Grundplatte 51b bedeckt.
In dieser Ausführungsform ist, weil die ausgenommenen Bereiche zwischen
den klinkenartigen magnetischen Polen mittels der Grundplatte 51b in einer
axialen Richtung abgeschirmt sind, eine Durchflussgeschwindigkeit einer Luft, die
von einer vorderen hin zu einer rückwärtigen Seite strömt, vermindert.
Demzufolge ist es, weil eine Einlassdurchflussgeschwindigkeit zum
Kühlen von Wicklungsenden 16a auf der vorderen Seite mit einem geringen
Verlust zugeführt wird, möglich, einen Temperaturanstieg einer Statorwicklung
16 weiter zu vermindern. Außerdem wird ein Raum in der Grundplatte
51b von Schaufeln 5b im Wesentlichen mittels Endflächen der klinkenartigen
magnetischen Pole 24 abgeschirmt, eine Leistungsfähigkeit des hinteren
Lüfters 5b ist weiter verbessert; und eine Durchflussgeschwindigkeit auf
der Rückseite ist weiter erhöht, wodurch ein Temperaturanstieg eines Kommutators
12 und eines Reglers 18 unterdrückt werden kann.
In dieser Ausführungsform ist die Anzahl der Schaufeln 5b
des hinteren Lüfters 5 gleich acht.
In einer anderen Ausführungsform ist, wie in 14
veranschaulicht, ein Separator 28 zwischen einem Lüfter 5 und
Polkernen 22 eingefügt, um Zwischenräume zwischen ausgenommenen Bereichen
von sperrklinkenartigen magnetischen Polen 24 und einer Grundplatte von
Schaufeln 5b abzuschirmen.
In dieser Ausführungsform wird, weil ein Luftdurchflussweg einer Kühlluft,
die von einer vorderen hin zu einer hinteren Seite strömt, mittels des Separators
28 abgeschirmt wird, eine Durchflussgeschwindigkeit von der vorderen Seite
zur Rückseite aufgehoben. Demzufolge wird eine Einlassdurchflussgeschwindigkeit
auf der vorderen Seite zugeführt zum Kühlen von Wicklungsenden 16a auf
der vorderen Seite ohne einen Verlust, wodurch es möglich wird, einen Temperaturanstieg
einer Statorwicklung 16 sicher zu unterdrücken.
Außerdem sind Räume in der Grundplatte der Schaufeln 5b mittels
des Separators 28 abgeschirmt, wodurch eine Fähigkeit eines hinteren Lüfters
5 weiter verbessert ist; eine Durchflussgeschwindigkeit
auf der Rückseite ist vergrößert, wodurch es möglich wird, einen Temperaturanstieg
eines Kommutators 12 und eines Reglers 18 sicher zu unterdrücken.
Bei der Verwendung eines bloßen Drahts ohne isolierende Beschichtung
für eine Statorwicklung 16 ist es möglich, Wicklungen zu isolieren durch
Einfügen eines Isolierpapiers zwischen einem Statorkern 15 und einer Statorwicklung
16 bzw. zwischen Statorwicklungen 16 und durch Beschichten eines
Kunstharzes 25 auf Wicklungsenden 16a, 16b der Statorwicklung
16. In diesem Fall wird durch Imprägnieren des Kunstharzes 25
in den Schlitzen 15a die Isolierung weiter verbessert, und die Wicklung
wird sicher fixiert.
Indem ein Additiv mit einer Wärmeleitfähigkeit, die größer ist als
die Kunstharze 25, 26, 27, mit den Kunstharzen gemischt
wird, welche auf die Wicklungsenden 16a, 16b der Statorwicklung
16 aufgebracht werden, wird die Wärmeleitfähigkeit des Kunstharzes verbessert,
und eine Temperatur wird weiter vermindert.
Obwohl in den obigen Ausführungsformen das Fluidisierungstauchbad
als ein Verfahren zum Beschichten der Kunstharze 25, 26,
27 beispielhaft beschrieben ist, ist es nicht auf dieses Fluidisierungstauchbad
beschränkt. Beispielsweise werden Bearbeitungsschritte einfach beispielsweise durch
Pulverbeschichten, wobei Epoxydpulver auf eine erhitzte Statorwicklung
16 gesprüht werden, um eine vorbestimmte Beschichtung auszubilden.
Der erste Vorteil des Wechselstromgenerators für Fahrzeuge gemäß der
vorliegenden Erfindung ist, dass ein Kurzschluss von Wicklungen und ein Geräusch
verhindert werden; ein Verbindungsbereich von Wicklungsenden nicht zerbrochen werden;
und der Verbindungsbereich nicht zerspringt, wodurch Probleme, dass ein Kontakt
ansteigt und eine Temperatur ansteigt, gelöst werden können.
Obwohl die Verbindungsbereiche geschmolzen werden durch Verschweißen
und zu einer Kante werden, werden Probleme gelöst, dass ein unangenehmes Interferenzgeräusch
der hohen Ordnung und ein Windgeräusch auftreten. Außerdem ist es möglich, ein Problem
zu lösen, dass ein Windgeräusch der hohen Ordnung verursacht wird durch eine Kühlluft,
die durch einen Zwischenraum zwischen Wicklungen hindurchtritt. Außerdem ist es
möglich, ein Problem zu lösen, dass die Isolierung verdorben wird durch einen Fremdkörper,
der zwischen Wicklungen an Wicklungsenden eintritt oder direkt mit der Wicklung
kollidiert, um die Wicklung zu verformen.
Der zweite Vorteil des Wechselstromgenerators für Fahrzeuge gemäß
der vorliegenden Erfindung ist, dass die Isolation der Verbindungsbereiche an den
Wicklungsenden und aller Wicklungen verbessert ist, und gleichzeitig ein Windgeräusch,
das in einem Innenumfang der Wicklungsenden auftritt, vermindert ist, weil die Zwischenräume
zwischen den Wicklungen durch Kunstharz verstopft sind, die an dem Umfang vorgesehen
sind.
Der dritte Vorteil des Wechselstromgenerators für Fahrzeuge gemäß
der vorliegenden Erfindung ist, dass eine Kühlluft, die entlang einer Innenumfangsfläche
des Wicklungsendes strömt, gesteuert wird, wodurch ein Windgeräusch vermindert wird
und ein Temperaturanstieg unterdrückt wird.
Der vierte Vorteil des Wechselstromgenerators für Fahrzeuge gemäß
der vorliegenden Erfindung ist, dass die Isolierung weiter verbessert wird durch
Isolieren gesamter Wicklungsenden einer Statorwicklung mittels eines Kunstharzes.
Gemäß dem fünften Vorteil des Wechselstromgenerators für Fahrzeuge
gemäß der vorliegenden Erfindung ist, dass ein Effekt zum Vermindern eines Intereferenzgeräusches
zwischen einem Lüfter und einem Lüftungsende weiter verbessert ist.
Gemäß einem sechsten Vorteil des Wechselstromgenerators für Fahrzeuge
gemäß der vorliegenden Erfindung ist, dass ein Interferenzgeräusch zwischen dem
Lüfter und Wicklungsenden, verursacht durch Anordnen des Lüfters und der Wicklungsenden
in Radiusrichtungen des Lüfters, effektiv vermindert wird durch Vorsehen eines Kunstharzes.
Der siebte Vorteil des Wechselstromgenerators für Fahrzeuge gemäß
der vorliegenden Erfindung ist, dass ein Widerstand gegen einen Durchfluss von Luft
auf einer Auslassseite eines Lüfters vermindert ist, und eine Durchflussgeschwindigkeit
einer Kühlluft, welche um einen Kommutator herumströmt, erhöht ist, so dass eine
Temperatur eines Kommutators sich vermindert, weil der Kommutator auf einer gebogenen
Seite von Wicklungsenden vorgesehen ist, die kurze Vorsprünge sind. Außerdem sind
beide Enden der Wicklungsenden sichtbar gekühlt.
Der achte Vorteil des Wechselstromgenerators für Fahrzeuge gemäß der
vorliegenden Erfindung ist, dass eine Ausgabe- oder Ausgangsleistung des Generators
verbessert ist durch Vergrößern einer Durchflussgeschwindigkeit auf einer Verbindungsseite,
welche Wicklungsenden lange Vorsprünge mit einem großen Kühlflächenbereich sind,
um einen Temperaturanstieg einer Statorwicklung zu vermindern.
Der neunte Vorteil des Wechselstromgenerators für
Fahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung ist, dass ein Kommutator und so weiter,
welche auf einer gebogenen Seite der Wicklungsenden vorgesehen sind, effektiv gekühlt
werden.
Der zehnte Vorteil des Wechselstromgenerators für Fahrzeuge gemäß
der vorliegenden Erfindung ist, dass ein Kommutator und so weiter, effektiv gekühlt
werden, und ein Durchfluss einer Kühlluft von einem Rahmen auf einer Riemenscheibenseite
hin zu einer Seite eines Kommutators sicher abgeschlossen ist.
Der elfte Vorteil des Wechselstromgenerators für Fahrzeuge gemäß der
vorliegenden Erfindung ist, dass die Isolierung und ein Effekt zum Vermindern eines
Windgeräusches verbessert sind durch Bedecken von Ausnehmungen und Vorsprüngen einer
gewickelten flachen rechteckigen Wicklung.
Der zwölfte Vorteil des Wechselstromgenerators für Fahrzeuge gemäß
der vorliegenden Erfindung ist, dass eine Isolationsbeschichtung für Wicklungen
nicht notwendig ist und daher die Produktionskosten vermindert werden können.
Der dreizehnte Vorteil des Wechselstromgenerators für Fahrzeuge gemäß
der vorliegenden Erfindung ist, dass der Wärmewiderstand exzellent ist und die Isolation
sichergestellt ist.
Der vierzehnte Vorteil des Wechselstromgenerators für Fahrzeuge gemäß
der vorliegenden Erfindung ist, dass die Wärmeleitfähigkeit eines Kunstharzes, dass
Aufwicklungen an Wicklungsenden vorgesehen ist, verbessert ist, so dass der Effekt
der Temperaturverminderung verstärkt ist.
Der fünfzehnte Vorteil des Wechselstromgenerators für Fahrzeuge gemäß
der vorliegenden Erfindung ist, dass die Bearbeitbarkeit gut ist, weil ein Kunstharz
an Wicklungsenden durch Pulverbeschichten vorgesehen ist und ein übermäßiger Anteil
einfach entfernt werden kann.
Der sechzehnte Vorteil des Wechselstromgenerators für Fahrzeuge gemäß
der vorliegenden Erfindung ist, dass ein Übergang einer Farbe eines pulverfluidisierten
Bereichs in einem Wicklungsendbereich und eines Kunstharzes einfach gesteuert ist
und eine Bearbeitbarkeit gut ist, weil das Kunstharz an Wicklungsenden durch Fluidisierungstauchen
vorgesehen wird.
Der siebzehnte Vorteil des Wechselstromgenerators für Fahrzeuge gemäß
der vorliegenden Erfindung ist, dass ein Trocknungsofen für die exklusive Verwendung
und komplizierte Behandlung nicht erforderlich sind, weil ein Kunstharz, das zu
trocknen ist, eine einzelne Flüssigkeit ist, die bei normaler Temperatur trocknet.
Offensichtlich sind verschiedene Modifikationen und Variationen der
vorliegenden Erfindung im Lichte der oben erfolgten Lehre möglich. Es ist daher
selbstverständlich, dass innerhalb des Bereichs der anliegenden Ansprüche die Erfindung
anders als hier spezifisch beschrieben ausgeführt werden kann.