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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeuglichtmaschine, bei der
in einem Ständer
durch Rotation eines Läufers
eine Spannung erzeugt wird.
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2. Stand der
Technik
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9 ist
ein Querschnitt einer herkömmlichen
Fahrzeuglichtmaschine und 10 ist
eine perspektivische Ansicht des Läufers aus 9.
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Dies
Fahrzeuglichtmaschine umfasst: ein Gehäuse 3, das aus einer
vorderen Aluminiumhälfte 1 und
einer hinteren Aluminiumhälfte 2 aufgebaut
ist; eine Welle 6, die in dem Gehäuse 3 angeordnet ist, eine
Riemenscheibe 4, die an einem ersten Ende der Welle 6 befestigt
ist; einen Lundell-Läufer 7,
der an der Welle 6 befestigt ist; Lüfter 5, die an beiden
Enden des Läufers 7 befestigt
sind; einen Ständer 8,
der an einer Innenwand des Gehäuses 3 befestigt
ist; Schleifringe 9, die an einem zweiten Ende der Welle 6 befestigt
sind, um dem Läufer 7 elektrischen
Strom zuzuführen;
zwei Bürsten 10,
die sich in Kontakt mit der Oberfläche der Schleifringe 9 bewegen;
einen Bürstenhalter 11,
der die Bürsten 10 aufnimmt;
einen Gleichrichter 12 in elektrischem Kontakt mit dem Ständer 8 zum
Umwandeln des in dem Ständer 8 erzeugten
Wechselstroms in Gleichstrom; und einen Regler 18, der über dem
Bürstenhalter 11 eingesetzt ist,
um die Höhe
des im Ständer 8 erzeugten
Wechselstroms einzustellen.
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Der
Läufer 7 umfasst:
eine Feldwicklung 13, die auf den Durchgang von elektrischem
Strom einen magnetischen Fluss erzeugt; und einen Polkern 14, der
derart angeordnet ist, dass er die Feldwicklung 13 umgibt
und in dem Magnetpole durch den magnetischen Fluss, der durch die
Feldwicklung 13 erzeugt wird, gebildet werden. Der Polkern 14 umfasst
einen ersten Polkernkörper 21 und
einen zweiten Polkernkörper 22,
die gegenseitig ineinander greifen. Der erste Polkernkörper 21 und
der zweite Polkernkörper 22 sind
aus Eisen gebildet und weisen entsprechend verjüngte klauenförmige Magnetpole 23 und 24 auf.
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11 ist
eine Perspektive des Ständers 8 aus 9, 12 ist
eine Perspektive des Ständerkerns 15 aus 9 und 13 ist
eine teilweise Draufsicht des Ständerkerns 15.
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Der
Ständer 8 umfasst:
einen Ständerkern 15,
der aus einer Anzahl Stahlplatten gebildet ist, durch den ein sich
drehendes Magnetfeld von der Feldwicklung 13 tritt; und
eine dreiphasige Ständerwicklung 16,
durch die erzeugter elektrischer Strom fließt. Der Ständerkern 15 umfasst:
einen ringförmigen
Kernrücken 82 und
eine Anzahl Zähne 81,
die in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandet
sind und sich vom Kernrücken 82 radial
nach innen erstrecken. Die dreiphasige Ständerwicklung 16 ist
in den Schlitzen 83 zwischen benachbarten Zähnen 81 aufgenommen.
Die Zähne 81 umfassen:
breite Endabschnitte 85, die sich in Umfangsrichtung des Ständers 8 erstrecken
und Säulenabschnitte 86,
die die Endabschnitte 85 mit dem Kernrücken 82 verbinden.
Zwischenräume,
die als Öffnungen 84 bezeichnet
werden, sind zwischen den Endabschnitten 85 benachbarter
Zähne 81 ausgebildet.
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14 ist
ein Schaltplan einer herkömmlichen
Fahrzeuglichtmaschine des obigen Aufbaus, wobei die Ständerwicklung 16 aus
drei Windungen Y in einer Dreiphasen-Y-Schaltung aufgebaut ist. Der Gleichrichter 12 umfasst
Dioden 123 und 125.
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Bei
einer Fahrzeuglichtmaschine des obigen Aufbaus wird Strom durch
eine (nicht dargestellte) Batterie über die Bürsten 10 und die Schleifringe 9 der
Feldwicklung 13 zugeführt,
wodurch ein magnetischer Fluss erzeugt wird, der ein Magnetfeld
bewirkt. Gleichzeitig wird die Riemenscheibe 4 durch einen Motor
angetrieben und der Läufer 7 durch
die Welle 6 derart gedreht, dass der Ständerkern 15 einem
sich drehenden Magnetfeld ausgesetzt wird, eine elektromotorische
Kraft in der Ständerwicklung 16 erzeugt wird
und durch eine externe Last, die mit der Fahrzeuglichtmaschine verbunden
ist, ein Ausgabestrom erzeugt wird. Der durch den Ständer 8 erzeugte Wechselstrom
wird durch den Gleichrichter 12 in Gleichstrom umgewandelt.
Darüber
hinaus wird der durch die Feldwicklung 13 fließende Strom
durch den Regler 18 geregelt, um die Höhe der Spannung des im Ständer 8 erzeugten
Wechselstroms einzustellen.
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Bei
einer Fahrzeuglichtmaschine des obigen Aufbaus gibt es im Läufer 7 zwölf Pole
und sechsunddreißig
Schlitze 83 im Ständerkern 15,
was einem Schlitz 83 pro Pol pro Phase entspricht und ein
Problem bestand darin, dass wenn die Dimensionen der Öffnungen 84 reduziert
werden, um den magnetischen Widerstand eines Luftspaltes zwischen
dem Ständer 8 und
dem Läufer 7 zu
reduzieren, die klauenförmigen
Magnetpole 23 und 24 die Endabschnitte 85 des
gleichen Zahns 81, gesehen aus einer Radialrichtung, gleichzeitig überlappen,
wodurch der Betrag eines ineffektiven magnetischen Flusses, der
in den Endabschnitten 85 fließt, wie es durch den Pfeil B
angedeutet ist, erhöht
wird und der Betrag des magnetischen Flusses, der durch die Feldwicklung 13 erzeugt
wird und durch die Ständerwicklung 16 geführt wird,
reduziert wird, wodurch die Ausgabeleistung reduziert ist.
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Die
US 4,972,114 offenbart einen
Wechselstromgenerator mit Klauenpolläufer. Die Außenumfänge der
Klauenpole, die in Richtung des Ständerlochs weisen, weisen einen
Vorderbereich auf, der an ebene Bereiche angrenzt. Die ebenen Bereiche
erstrecken sich parallel zu der Hinterkante oder parallel zur Läuferwelle,
aber haben eine andere Neigung. Ferner offenbart die
US 3,226,581 einen Generator, bei
dem beide Längskanten
der Pole abgerundet sind. Gleichermaßen zeigt
US 5,708,818 , dass beide Längskanten
der Pole eine Fase aufweisen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die obigen Probleme zu lösen und
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fahrzeuglichtmaschine
bereitzustellen, die es ermöglicht,
die Ausgabeleistung zu verbessern und zwar durch Ermöglichen,
den Betrag eines ineffektiven magnetischen Flusses, der durch einen
Zahn zwischen benachbarten klauenförmigen Magnetpolen fließt, zu reduzieren
und den effektiven Magnetfluss zu erhöhen.
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Zu
diesem Zweck wird gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Fahrzeuglichtmaschine bereitgestellt, umfassend einen
Läufer
mit gestuften Abschnitten, die sich längs erstrecken und auf zwei
Seitenflächen
der klauenförmigen
Magnetpole derart ausgebildet sind, dass wenn ein Endabschnitt eines Zahns,
der in Umfangsrichtung aufgeweitet ist, zwischen benachbarten klauenförmigen Magnetpolen positioniert
ist, ein Zwischenraum zwischen dem Endabschnitt des Zahns und wenigstens
einem der gestuften Abschnitte der benachbarten klauenförmigen Magnetpole,
gesehen aus einer Radialrichtung, besteht.
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Weitere
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen genannt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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Die 1–7 zeigen
Beispiele, die zum Verständnis
der Erfindung brauchbar sind.
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1 ist
eine Perspektive eines Läufers
einer Fahrzeuglichtmaschine gemäß Beispiel
1;
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2 ist
ein Schaubild, das die Positionsbeziehung zwischen einer radial
inneren Fläche
eines Ständerkerns
und einer radial äußeren Fläche des Läufers der
Fahrzeuglichtmaschine gemäß Beispiel 1
erläutert;
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3 ist
eine Teilvergrößerung von 2;
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4 ist
ein Schaltplan der Fahrzeuglichtmaschine in 1;
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5 ist
ein Graph der Ausgabeleistungs-Charakteristiken des Beispiels 1
und eines herkömmlichen
Beispiels, das durch die hiesigen Erfinder experimentell ermittelt
wurde;
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6 ist
ein Schaubild, das die Positionsbeziehung zwischen einer radial
inneren Fläche
eines Ständerkerns
und einer radial äußeren Fläche eines Läufers einer
Fahrzeuglichtmaschine gemäß Beispiel
2 erläutert;
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7 ist
ein Schaubild, das die Positionsbeziehung zwischen einer radial
inneren Fläche
eines Ständerkerns
und einer radial äußeren Fläche eines Läufers einer
Fahrzeuglichtmaschine gemäß Beispiel
3 erläutert;
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8 ist
eine Perspektive eines Polkernkörpers
einer Fahrzeuglichtmaschine gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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9 ist
ein Querschnitt einer herkömmlichen
Fahrzeuglichtmaschine;
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10 ist
einer perspektivische Ansicht des Läufers aus 9;
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11 ist
eine Perspektive des Ständers aus 9;
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12 ist
eine Perspektive des Ständerkerns
aus 9;
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13 ist
eine Teildraufsicht des Ständerkerns
aus 9;
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14 ist
ein Schaltplan der Fahrzeuglichtmaschine aus 9; und
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15 ist
ein Schaubild, das die Positionsbeziehung zwischen einer radial
inneren Fläche
des Ständerkerns
und einer radial äußeren Fläche des Läufers bei
einer herkömmlichen
Fahrzeuglichtmaschine erläutert.
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GENAUE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Die
folgenden Beispiele 1–3
sind für
das Verständnis
der Erfindung brauchbar. Sie bilden keinen Teil der Erfindung, wie
sie beansprucht ist.
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Beispiel 1
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Eine
Fahrzeuglichtmaschine gemäß Beispiel 1
wird im Folgenden erläutert.
Teile gleich oder entsprechend der Elemente, die beim herkömmlichen Beispiel
erwähnt
wurden, werden unter Verwendung der gleichen Nummerierung erläutert.
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1 ist
eine Perspektive eines Läufers 50 für eine Fahrzeuglichtmaschine
gemäß Beispiel
1, 2 ist ein Schauplan, der die Positionsbeziehung zwischen
einer radial inneren Fläche
eines Ständerkerns 15 und
einer radial äußeren Fläche des
Läufers 50 der
Fahrzeuglichtmaschine gemäß Beispiel
1 erläutert
und 3 ist eine Teilvergrößerung von 2.
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Der
Läufer 50 dieses
Beispiels umfasst: eine Feldwicklung 13 zum Erzeugen eines
magnetischen Flusses auf den Durchgang von elektrischem Strom; und
einen Polkern, der derart angeordnet ist, dass er die Feldwicklung 13 bedeckt
und in dem Magnetpole durch den magnetischen Fluss, der durch die
Feldwicklung 13 erzeugt wird, erzeugt werden. Der Polkern
umfasst einen ersten Polkernkörper 53 und
einen zweiten Polkernkörper 54,
die gegenseitig ineinander greifen. Der erste Polkernkörper 53 und
der zweite Polkernkörper 54 sind
aus Eisen gebildet und weisen entsprechend verjüngte klauenförmige Magnetpole 51 und 52 auf.
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Die
klauenförmigen
Magnetpole 51 und 52 weisen insgesamt zwölf Pole
auf und ein ebener Oberflächenabschnitt 100,
der sich im Wesentlichen parallel zur Welle 6 erstreckt,
ist auf einem Grundabschnitt der klauenförmigen Magnetpole 51 und 52 ausgebildet,
so dass benachbarte klauenförmigen
Magnetpole 51, 52 den Endabschnitt 85 des gleichen
Zahns 81 nicht gleichzeitig überlappen, wie es in den 2 und 3 dargestellt
ist. Verläuft
somit eine Mittellinie zwischen zwei benachbarten klauenförmigen Magnetpolen 51, 52 über einer
Längsmittellinie
eines Endabschnitts 85 des Zahns 81, ist ein Abstand δ zwischen
dem klauenförmigen
Magnetpol 51 und dem Endabschnitt 85 und zwischen
dem klauenförmigen
Magnetpol 52 und dem Endabschnitt 85 größer als
der Abstand zwischen einer Innenumfangsfläche des Endabschnitts 85 und
einem Außenumfangsabschnitt
des klauenförmigen
Magnetpols 51 und zwischen der Innenumfangsfläche des
Endabschnitts 85 und einem Außenumfangsabschnitt des klauenförmigen Magnetpols 52.
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4 ist
ein Schaltplan für
eine Fahrzeuglichtmaschine des obigen Aufbaus, bei der eine erste
Ständerwicklung 55 und
eine zweite Ständerwicklung 56 in
einem Ständerkern 15 eines
Ständers 63 mit
sechsunddreißig
Schlitzen 83 angeordnet sind. Die erste Ständerwicklung 55 und
die zweite Ständerwicklung 56 sind
jeweils aus drei Windungen Y1 bzw. Y2 in Dreiphase-Y-Schaltungen aufgebaut. Die
erste Ständerwicklung 55 ist
mit einem ersten Gleichrichter 61, umfassend Dioden 57 und 58,
elektrisch verbunden. Die Ständerwicklung 56 ist
mit einem zweiten Gleichrichter 62, umfassend Dioden 59 und 60,
elektrisch verbunden. Die erste Ständerwicklung 55 und
der erste Gleichrichter 61 sind parallel zur zweiten Ständerwicklung 56 und
dem zweiten Gleichrichter 62 geschaltet. Die Windung Y2
der zweiten Ständerwicklung 56 wird
einen Phasenunterschied entsprechend einem elektrischen Winkel von 30
Grad relativ zur Windung Y1 der ersten Ständerwicklung 55 aufweisen.
Spitzen erzeugende Komponenten, die Unterbrechungen in einer Wellenform verursachen,
werden durch diesen Phasenunterschied eliminiert. Weil der Wechselstrom
durch den ersten Gleichrichter 61 und den zweiten Gleichrichter 62 entsprechend
in Gleichstrom umgewandelt wird, wird die Ausgabeleistung verbessert,
ohne die Ständerwicklungen 55 und 56 dem
elektrischen Einfluss voneinander auszusetzen.
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Bei
einer Fahrzeuglichtmaschine des obigen Aufbaus wird durch eine (nicht
dargestellte) Batterie über
die Bürsten 10 und
die Schleifringe 9 der Feldwicklung 13 Strom zugeführt, wodurch
ein magnetischer Fluss erzeugt wird, der ein Magnetfeld zur Folge
hat. Gleichzeitig wird die Riemenscheibe 4 durch den Motor
angetrieben und der Läufer 50 durch
die Welle 6 derart gedreht, dass der Ständerkern 15 einem
sich drehenden Magnetfeld ausgesetzt wird, eine elektromotorische
Kraft in den Ständerwicklungen 55 und 56 erzeugt
wird und eine Ausgabespannung durch eine externe Last, die mit der
Fahrzeuglichtmaschine verbunden ist, erzeugt wird. Der Wechselstrom,
der durch die erste Ständerwicklung 55 erzeugt
wird, wird durch den ersten Gleichrichter 61 in Gleichstrom
umgewandelt und der Wechselstrom, der durch die zweite Ständerwicklung 56 erzeugt
wird, wird durch den zweiten Gleichrichter 62 in Gleichstrom
umgewandelt. Nach dem Umwandeln durch den ersten Gleichrichter 61 und
den zweiten Gleichrichter 62 werden die Ströme kombiniert
und die kombinierte Ausgabeleistung wird einer externen Last zugeführt. Da
die Windung Y2 der zweiten Ständerwicklung 56 mit
einem Phasenunterschied entsprechend einem elektrischen Winkel von
30 Grad relativ zur Windung Y1 der ersten Ständerwicklung 55 vorgesehen
ist, wird zu diesem Zeitpunkt der Unterschied zwischen der Maximalspannung
und der Minimalspannung der Ausgabeleistung, verglichen mit einer
einzelnen Ständerwicklung 16,
wie beim herkömmlichen
Beispiel, reduziert.
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Aufgrund
dessen, dass der ebene Oberflächenabschnitt 100,
der sich im Wesentlichen parallel zur Welle 6 erstreckt,
in einem Basisabschnitt der klauenförmigen Magnetpole 51 und 52 ausgebildet ist,
die insgesamt zwölf
Pole aufweisen, so dass die klauenförmigen Magnetpole 51, 52 den
Endabschnitt 85 des gleichen Zahns 81 nicht gleichzeitig überlappen,
wird die Menge ineffektiven magnetischen Flusses, der durch den
Zahn zwischen den benachbarten klauenförmigen Magnetpolen 51 und 52 fließt, reduziert
und der effektive magnetische Fluss erhöht, wodurch die Ausgabeleistung
erhöht
wird.
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5 ist
ein Schaubild der Ausgabecharakteristika des Beispiels 1 und eines
herkömmlichen Beispiels,
die experimentell durch die hiesigen Erfinder ermittelt wurden,
aus denen ferner ersichtlich ist, dass die Ausgabeleistung des Beispiels
1 erhöht
ist.
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Beispiel 2
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6 ist
ein Schaubild, das die Positionsbeziehung zwischen einer radial
inneren Fläche
eines Ständerkerns 70 und
einer radial äußeren Fläche eines
Läufers 50 einer
Fahrzeuglichtmaschine gemäß Beispiel
2 erläutert.
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Wohingegen
in Beispiel 1 ein Schlitz 83 pro Pol pro Phase vorgesehen
war, gibt es im Beispiel 2 zwölf
Pole, zweiundsiebzig Schlitze 83 im Ständerkern 70 und die
Ständerwicklungen
sind Dreiphase-Y-Schaltungen, was zwei Schlitze 83 pro
Pol pro Phase bedeutet. Der Rest des Aufbaus ist der gleiche wie
bei Beispiel 1.
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Bei
diesem Beispiel ist die Umfangsbreite der Endabschnitte 72 der
Zähne proportional
schmäler
als im Beispiel 1, und zwar aufgrund der Erhöhung der Anzahl der Schlitze 83 und
wenn eine Mittellinie zwischen einem klauenförmigen Magnetpol 51 und einem
benachbarten klauenförmigen
Magnetpol 52 über
einer Längsmittellinie
eines Endabschnitts 72 positioniert ist, ist der Zwischenraumabstand δ zwischen
dem klauenförmigen
Magnetpol 51 und dem Endabschnitt 72 und zwischen
dem klauenförmigen Magnetpol 52 und
dem Endabschnitt 72 erhöht
und der Querschnittsbereich des magnetischen Durchgangs durch die
Endabschnitte 72 ist ebenso reduziert, was den magnetischen
Widerstand der Endabschnitte 72 selbst erhöht, die
Menge ineffektiven magnetischen Flusses, der durch die Zähne zwischen
den benachbarten klauenförmigen
Magnetpolen 51 und 52 strömt, proportional reduziert
und die Ausgabeleistung weiter verbessert.
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Beispiel 3
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7 ist
ein Schaubild, das die Positionsbeziehung zwischen einer radial
inneren Fläche
eines Ständerkerns 75 und
einer radial äußeren Fläche eines
Läufers 50 einer
Fahrzeuglichtmaschine gemäß Beispiel
3 erläutert.
Beim Beispiel 3 sind zwölf
Pole, einhundertacht (108) Schlitze 83 im Ständerkern 75 vorgesehen
und die Ständerwicklungen
sind Dreiphase-Y-Schaltungen, was drei Schlitze 83 pro
Pol pro Phase bedeutet. Der Rest des Aufbaus ist der gleiche wie
bei Beispiel 1.
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Bei
diesem Beispiel ist die Umfangsbreite der Endabschnitte 77 der
Zähne 76 proportional schmäler als
in den Beispielen 1 und 2 und zwar aufgrund der Erhöhung der
Anzahl der Schlitze 83 und wenn eine Mittellinie zwischen
einem klauenförmigen Magnetpol 51 und
einem benachbarten klauenförmigen
Magnetpol 52 über
einer Längsmittellinie
eines Endabschnitts 77 positioniert ist, ist der Zwischenraumabstand δ zwischen
dem klauenförmigen
Magnetpol 51 und dem Endabschnitt 77 und zwischen dem
klauenförmigen
Magnetpol 52 und dem Endabschnitt 77 vergrößert und
der Querschnittsbereich des magnetischen Durchgangs durch die Endabschnitte 77 ist
ebenso reduziert, wodurch der magnetische Widerstand der Endabschnitte 77 selbst erhöht wird,
die Menge ineffektiven magnetischen Flusses, der durch den Zahn 76 zwischen
benachbarten klauenförmigen
Magnetpolen 51 und 52 fließt, proportional reduziert
ist und die Ausgabeleistung weiter verbessert ist.
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Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung
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Bei
jedem der obigen Beispiele 1 bis 3 war ein ebener Oberflächenabschnitt 100 in
einem Grundabschnitt der klauenförmigen
Magnetpole 51 und 52 ausgebildet, aber es können ebenso
gestufte Abschnitte 80, die sich längs erstrecken, auf zwei Seitenabschnitten
der klauenförmigen
Magnetpole 79 eines Polkernkörpers 78 ausgebildet
sein, wie es in 8 dargestellt ist. In diesem
Fall ist, wenn eine Mittellinie zwischen zwei benachbarten klauenförmigen Magnetpolen über einer
Längsmittellinie
eines Endabschnitts eines Zahns angeordnet ist, der Zwischenraumabstand δ zwischen
jedem der gestuften Abschnitte 80 der benachbarten klauenförmigen Magnetpole
und dem Endabschnitt größer als
der Abstand zwischen einer Innenumfangsfläche des Endabschnitts und einem
Außenumfangsabschnitt
der klauenförmigen
Magnetpole. Ferner ist der Ständer derart
aufgebaut, dass eine Anzahl Ständerwicklungen
in einem Ständerkern
miteinander elektrisch parallel verschaltet ist, um so einen Phasenunterschied entsprechend
einem vorbestimmten elektrischen Winkel zu bewirken. Zusätzlich ist
ein weiterer Gleichrichter zum Umwandeln von Wechselstrom in Gleichstrom
elektrisch mit jeder der Ständerwicklungen
verbunden. Darüber
hinaus sind zwei Schlitze pro Pol pro Phase in dem Ständerkern
vorgesehen.
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Ferner
kann die vorliegende Erfindung nicht nur auf dreiphasige Lichtmaschinen
angewendet werden, sondern auch bei Lichtmaschinen mit z.B. fünf oder
sieben Phasen. Darüber
hinaus kann bei der obigen Ausführungsform,
wenn ein Endabschnitt eines Zahns, der in Umfangsrichtung aufgeweitet
ist, zwischen benachbarten klauenförmigen Magnetpolen positioniert
ist, ein Zwischenraum zwischen dem Endabschnitt des Zahns und beiden
kreisförmigen Magnetpolen,
gesehen aus einer Radialrichtung, vorgesehen sein, aber es muss
lediglich ein Zwischenraum zwischen dem Endabschnitt des Zahns und
einem der klauenförmigen
Magnetpole bestehen.
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Darüber hinaus
wurde die obige Ausführungsform
unter Bezugnahme auf Fälle
erläutert,
in denen der Phasenunterschied zwischen der ersten Ständerwicklung
und der zweiten Ständerwicklung 30
Grad betrug, aber der Phasenunterschied kann irgendwo in einem Bereich
von 60 Grad festgelegt werden, wie beispielsweise 36 Grad oder 42
Grad.
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Darüber hinaus
wurde die obige Ausführungsform
unter Bezugnahme auf Fahrzeuglichtmaschinen erläutert, in denen eine Feldwicklung
an einer Welle befestigt ist und die Feldwicklung gedreht wird.
Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch auf bürstenlose Fahrzeuglichtmaschinen
angewandt werden, bei denen die Feldwicklung an einer Halterung
befestigt ist und sich klauenförmige
Magnetpole um die Feldwicklung drehen.
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Eine
Fahrzeuglichtmaschine gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst eine Läufer
mit gestuften Abschnitten, die sich längs erstrecken und auf zwei
Seitenflächen
des klauenförmigen
Magnetpols ausgebildet sind, so dass wenn ein Endabschnitt eines
Zahns, der in Umfangsrichtung aufgeweitet ist, zwischen benachbarten
klauenförmigen
Magnetpolen positioniert ist, ein Zwischenraum zwischen dem Endabschnitt
des Zahns und wenigstens einem der gestuften Abschnitte der benachbarten
klauenförmigen
Magnetpole, gesehen aus einer Radialrichtung, besteht. Dadurch kann
die Menge eines ineffektiven Magnetflusses, der durch den gleichen
Zahn zwischen benachbarten klauenförmigen Magnetpolen strömt, reduziert
werden und der effektive Magnetfluss wird erhöht, wodurch die Ausgabeleistung
erhöht
wird. Ferner können
die klauenförmigen
Magnetpole auf einfache Art und Weise hergestellt werden, indem
die gestuften Abschnitte durch Wegnehmen von Material an den Seitenflächen existierender klauenförmiger Magnetpole
ausgebildet werden.
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Gemäß einer
anderen Form der Fahrzeuglichtmaschine kann ein Abstand des Zwischenraums
zwischen dem Endabschnitt des Zahns und den gestuften Abschnitten
der klauenförmigen
Magnetpole größer sein
als ein Abschnitt zwischen einer Innenumfangsfläche des Endabschnitts und einem Außenumfangsabschnitt
der klauenförmigen
Magnetpole, wenn eine Mittellinie zwischen zwei benachbarten klauenförmigen Magnetpolen über einer Längsmittellinie
des Endabschnitts liegt. Daher wird der durch den Läufer erzeugte
Magnetfluss zuverlässiger
durch den Ständer
geleitet, wodurch die Menge ineffektiven Magnetflusses weiter reduziert
wird.
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Gemäß einer
noch anderen Form der vorliegenden Erfindung kann der Ständer eine
Anzahl an Ständerwicklungen
umfassen, die miteinander in einem Ständerkern elektrisch parallel
verschaltet sind, um so einen Phasenunterschied entsprechend einem
vorbestimmten elektrischen Winkel aufzuweisen. Dadurch können Spitzen
erzeugende Komponenten, die Unterbrechungen in einer Wellenform verursachen,
eliminiert werden, wodurch ermöglicht wird,
Spitzen in der kombinierten Ausgabespannung zu reduzieren.
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Gemäß einer
Form der vorliegenden Erfindung kann ein separater Gleichrichter
zum Umwandeln von Wechselstrom in Gleichstrom elektrisch mit jeder
der Ständerwicklungen
verbunden sein. Daher kann eine kombinierte Ausgabespannung erzielt
werden, die in Gleichstrom umgewandelt wurde, ohne dass die Ständerwicklungen
dem elektrischen Einfluss voneinander ausgesetzt werden.
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Gemäß einer
anderen Form der vorliegenden Erfindung können in dem Ständerkern
wenigstens zwei Schlitze pro Pol pro Phase vorgesehen sein. Daher
kann der Abstand zwischen den klauenförmigen Magnetpolen und den
Endabschnitten erhöht
werden, wodurch der magnetische Widerstand zwischen den klauenförmigen Magnetpolen
und den Endabschnitten erhöht
wird und der Querschnittsbereich des magnetischen Durchgangs durch
die Endabschnitte wird ebenso reduziert, wodurch die Menge des ineffektiven
magnetischen Flusses, der durch den gleichen Zahn zwischen benachbarten
klauenförmigen
Magnetpolen fließt,
reduziert wird und die Ausgabeleistung weiter erhöht wird.