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Dokumentenidentifikation DE3930158C2 18.12.1997
Titel Gleichrichtereinrichtung für Drehstromgeneratoren von Fahrzeugen
Anmelder Robert Bosch GmbH, 70469 Stuttgart, DE
Erfinder Koplin, Karl-Heinz, 71701 Schwieberdingen, DE;
Renner, Stefan, Dipl.-Ing., 7251 Weissach, DE;
Fasterding, Henning, 71706 Markgröningen, DE
DE-Anmeldedatum 09.09.1989
DE-Aktenzeichen 3930158
Offenlegungstag 21.03.1991
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 18.12.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.12.1997
IPC-Hauptklasse H02K 11/04
IPC-Nebenklasse H05K 7/20   B60R 16/02   

Beschreibung[de]
Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Gleichrichtereinrichtung für Drehstromgeneratoren von Fahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer aus der EP 0 199 504 A2 bekannten Ausführung eines Drehstromgenerators ist der nach DIN mit B+ bezeichnete Anschluß der im Generatorgehäuse angeordneten Gleichrichtereinrichtung radial nach außen geführt, in dem zunächst ein Anschlußbolzen axial in die Plus-Kühlplatte der Gleichrichtereinrichtung eingesetzt und mit dem Generatorgehäuse sowie mit einem Anschlußwinkel verschraubt ist, der als abgewinkeltes Halteblech einen radial nach außen gerichteten Gewindebolzen trägt. Der Anschlußwinkel ist dabei mit Ausnahme des Gewindebolzens von einem Isolierstoffteil gekapselt, das den Anschluß gegenüber dem auf Massepotential liegenden Generatorgehäuse schützt. Ein solcher radialer Anschluß wird insbesondere dann verwendet, wenn ein axialer Anschluß aus Platzmangel an der Generatorstirnseite nach dem Einbau im Kraftfahrzeug erschwert oder unmöglich ist.

Nachteilig ist bei dieser Lösung, daß hierfür eine Vielzahl von separat zu fertigenden Einzelteilen erforderlich ist und daß beim Einbau der Gleichrichtereinrichtung im Generator zunächst der axiale Anschlußbolzen eingesetzt werden muß, damit danach auf diesem den Anschlußwinkel mit dem radial nach außen gerichteten Gewindebolzen zu montieren ist.

Aus der DE 39 01 559 A1 ist es bei einem Generator mit einem Gleichrichter innerhalb des Gehäuses bekannt, einen radial nach außen gerichteten Ausgangsanschluß als Gewindebolzen auszubilden und über einen abgekröpften, in einem Isolierteil aufgenommenen Kontaktierungsbereich an einem Wärmeleitkörper des Gleichrichtersfestzuschrauben, indem dieser in aufwendiger Weise mit einem radial nach außen gerichteten Anschlußstutzen versehen ist, der die entsprechende Gewindebohrung für eine Befestigungsschraube des Ausgangsanschlusses aufweist. Bei dieser Lösung ist der vorerwähnte Anschlußstutzen derart kräftig ausgebildet, daß er die beim Festschrauben von Anschlußkabeln am Ausgangsanschluß des Gleichrichters auftretenden Biegekräfte aufnehmen kann. Diese Biegekräfte können jedoch in der Biegung des abgekröpften Bereichs des Anschlußbolzens zu Beschädigungen führen, da dieser Bereich nicht abgestützt ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine möglichst einfache und zuverlässige Konstruktion für eine Gleichrichtereinrichtung mit radialem B+-Anschluß vorzuschlagen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Gleichrichtereinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß ein axialer Anschlußbolzen entfällt, indem ein abgewinkeltes Halteblech mit dem radial nach außen gerichteten Gewindebolzen unmittelbar an der Plus-Kühlplatte befestigt ist. Als weiterer Vorteil ergibt sich dabei die Möglichkeit, die zwischen den zwei Kühlplatten der Gleichrichtereinrichtung angeordnete Leiterplatte zugleich zur elektrisch isolierten Abstützung des Haltebleches und des radialen Gewindebolzens zu verwenden, so daß die am B+-Anschluß gegebenenfalls wirksamen Biegekräfte und Schüttelbeanspruchungen in beide Kühlbleche der Gleichrichtereinrichtung eingeleitet werden können. Eine Deformierung des Halteblechs wird durch seine Abstützung gegen den äußeren Rand der hinteren Kühlplatte mittels des an der Leiterplatte angeformten Kunststoffteils verhindert.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 die erfindungsgemäße Gleichrichtereinrichtung eines Drehstromgenerators in der Ansicht von vorn, Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Teil der vorderen Kühlplatte mit dem radialen Plus-Anschluß und Fig. 3 einen Querschnitt durch den Plus-Anschluß der Gleichrichtereinrichtung im zusammengebauten Zustand. Fig. 4 zeigt den plus-Anschluß der Gleichrichtereinrichtung als Ausschnitt von der Rückseite. Die Fig. 5 bis 8 zeigen als weiteres Ausführungsbeispiel den Bereich des Plus-Anschlusses einer Gleichrichtereinrichtung, welche im wesentlichen von einem Kunststoffteil umspritzt ist.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Für beide Ausführungsbeispiele besteht der Aufbau der mit 10 bezeichneten, erfindungsgemäßen Gleichrichtereinrichtung in an sich bekannter Weise gemäß DE-GM 87 11 417 aus einer sandwichartigen Anordnung zweier metallischer Kühlplatten 11, 12, die mit Abstand zueinander parallel verlaufen. In der äußeren, in Fig. 1 erkennbaren Plus-Kühlplatte 11 sind mehrere Plus-Dioden 13 eingesetzt, wogegen in der hinteren Minus-Kühlplatte 12 Minus-Dioden 14 eingesetzt sind, von denen in Fig. 3 lediglich eine erkennbar ist. Ferner ist zwischen den beiden Kühlplatten 11 und 12 eine Leiterplatte 15 aus Isolierstoff befestigt, in der nicht erkennbar Leiter zur Verschaltung der Dioden 13, 14 untereinander und mit nicht dargestellten Anschlußdrähten der Ständerwicklung des jeweiligen Drehstromgenerators eingebettet sind. Die vordere Plus-Kühlplatte 11 ist außerdem mit einem Plus-Anschluß 16 versehen, der einen radial über die Plus-Kühlplatte 11 hinaus ragenden Gewindebolzen 17 aufweist. Der Gewindebolzen 17 ist mit einer Ringschulter 19 zur Auflage des Kabelschuhs eines nicht dargestellten Anschlußkabels versehen und am unteren Ende mit dem nach hinten abgewinkelten Schenkel 18a des Halteblechs 18 verschweißt.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 4 ist der radial nach außen gerichtete Schenkel 18b des Halteblechs 18 durch zwei mit Abstand nebeneinander angeordneten Nieten 20 an der vorderen Kühlplatte 11 festgenietet. Das Ende des den Gewindebolzen 17 tragenden, nach hinten abgewinkelten Schenkels 18a des Halteblechs 18 ragt dabei über den äußeren Rand 12a der hinteren Kühlplatte 12 hinaus. Dieser Schenkel 18a ist in einem Kunststoffteil 21 aufgenommen, welches am Außenrand der Leiterplatte 15 derart angeformt ist, daß es den Schenkel 18a des Halteblechs 18 gegen den äußeren Rand 12a der hinteren Kühlplatte 12 abstützt.

Beim Zusammenbau der Gleichrichtereinrichtung 10 wird zunächst das Halteblech 18 mit dem Gewindebolzen 17 gemäß Fig. 2 durch die Nieten 20 an der vorderen Kühlplatte 11 festgenietet und anschließend wird der nach hinten abgewinkelte Schenkel 18a mit seinen zwei Versteifungsrippen 22 in eine entsprechende Ausnehmung 23 des Kunststoffteils 21 an der Leiterplatte 15 eingeschoben, wobei ein Kragen 24 des Kunststoffteils 21 den unteren Bereich des Gewindebolzens 17 zur Hälfte einfaßt. Die andere Hälfte des Kragens befindet sich an einer nicht dargestellten, topfförmigen Schutzkappe, die von außen über die Gleichrichteranordnung 10 gestülpt und daran befestigt wird.

Beim Zusammenbau der Gleichrichtereinrichtung 10 werden die beiden Kühlplatten 11 und 12 sowie die dazwischen liegende Leiterplatte 15 mit drei Hohlnieten 25 miteinander elektrisch isoliert fest verbunden. Mit drei durch diese Hohlnieten 25 hindurchgeführten Schrauben kann sodann die Gleichrichtereinrichtung 10 an einem Lagerschild des nicht dargestellten Drehstromgenerators festgeschraubt werden. Durch mehrere außenliegende Quetschverbinder 26in der Leiterplatte 15 werden die Dioden 13 und 14 nach der Montage der Gleichrichtereinrichtung 10 am Drehstromgenerator mit Anschlußdrähten seiner Ständerwicklung elektrisch verbunden. Um hierfür auch im Bereich des Plus-Anschlusses 16 den erforderlichen Platz zu schaffen, ist der am vorderen Kühlblech 11 festgenietete Schenkel 18b des Halteblechs 18 zwischen den beiden Nieten 20 mit einer Öffnung 27 versehen, durch die gemäß Fig. 3 einer der Quetschverbinder 26 für die Kontaktierung eines Anschlußdrahtes der Ständerwicklung mit den Leitern in der Leiterplatte 15 nach vorne hindurchragt.

Der durch die Öffnung 27 des Halteblechs 18 ragende Quetschverbinder 26 ist - wie in Fig. 3 erkennbar - in einer an der Leiterplatte 15 angeformten Hülse 28 eingebettet, die in jeweils eine entsprechende Ausnehmung 29, 30 der beiden Kühlplatten 11, 12 eingreift. Die Wandung der Hülse 28 ist im Bereich der hinteren Kühlplatte 12 beidseitig mit Führungsrippen 31 versehen, welche beidseitig an der Ausnehmung 29 der hinteren Kühlplatte 12 anliegen (siehe Fig. 4). Damit wird erreicht, daß am Gewindebolzen 17 wirksame Drehmomentkräfte nicht nur über die Nieten 20 in die vordere Kühlplatte 11 sondern über die Führungsrippen 31 auch in die hintere Kühlplatte 12 eingeleitet werden.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, den Plus-Anschluß 16 möglichst gut gegen das Eindringen von Feuchtigkeit abdichten zu können. Fig. 5 zeigt die Vorderansicht des Anschlußbereichs einer Gleichrichtereinrichtung 10 aus Fig. 1, bei der gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen versehen sind. In Abänderung zu Fig. 1 ist hier der abgewinkelte Schenkel 18a des Halteblechs 18 zusammen mit der Ringschulter 19 des daran angeschweißten Gewindebolzens 17 von dem am Außenrand der Leiterplatte 15 angeformten Kunststoffteil 21a umspritzt. Einen Querschnitt nach Linie B-B zeigt Fig. 6, nach der Linie C-C zeigt Fig. 7 und nach der Linie D-D zeigt Fig. 8. Die Einbettung des Schenkels 18a mit dem Gewindebolzen 17 in das Kunststoffteil 21a ist insbesondere aus Fig. 6 gut erkennbar. Ein wasserdichter Anschluß läßt sich hierbei mit einer auf die Umspritzung 32 der Ringschulter 19 des Gewindebolzens 17 aufschiebbaren Gummitülle erreichen. Der elektrische Kontakt des Halteblechs 18 mit der vorderen Kühlplatte 11 wird hier mit nur einem Niet 20 gemäß Fig. 7 hergestellt. Dieser Niet 20 befindet sich auf der rechten Seite des Schenkels 18b neben dem Quetschverbinder 26, während auf der linken Seite dieses Schenkels 18b ein Loch zur Aufnahme eines Führungsbolzens 33 vorgesehen ist. Das Halteblech 18 wird zunächst in eine Spritzform gelegt, mit dem dort befestigten Führungsbolzen gehalten und mit dem Kunststoffteil 21a gemäß Fig. 8 umspritzt, bevor die vordere Kühlplatte 11 mit dem Halteblech 18 vernietet wird. Auch bei dieser Lösung werden Drehmomentkräfte und Schüttelkräfte am Plus-Anschluß 16 in beide Kühlplatten 11 und 12 in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel eingeleitet und somit auch hier eine einfache und zuverlässige Konstruktion für den Plus-Anschluß erreicht.


Anspruch[de]
  1. 1. Gleichrichtereinrichtung für Drehstromgeneratoren von Fahrzeugen mit zwei metallischen, zueinander parallel angeordneten Kühlplatten, in denen jeweils Plus- bzw. Minus-Dioden mit ihrem Gehäuse eingesetzt sind, mit einem zwischen den Kühlplatten angeordneten elektrisch isolierenden Element oder einer Leiterplatte aus Isolierstoff, in der Leiter zur Verschaltung der Dioden untereinander und mit Anschlußdrähten einer Ständerwicklung des Drehstromgenerators eingebettet sind und mit einem Plus-Anschluß an der vorderen der beiden Kühlplatten, der einen radial über die Kühlplatten hinaus ragenden Gewindebolzen aufweist, der über ein abgewinkeltes Halteblech an der vorderen Kühlplatte befestigt ist und mindestens teilweise in einem Kunststoffteil eingefaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteblech (18) durch mindestens einen Niet (20) an der vorderen Kühlplatte (11) festgenietet ist und daß das Kunststoffteil (21, 21a) am Außenrand der Leiterplatte (15) derart angeformt ist, daß es das Ende des den Gewindebolzen (17) tragenden Schenkels (18a) des Haltebleches (18) aufnimmt und sich gegen den äußeren Rand (12a) der hinteren Kühlplatte (12) abstützt.
  2. 2. Gleichrichtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindebolzen (17) mit einer Ringschulter (19) am nach hinten abgewinkelten Schenkel (18a) des Haltebleches (18) verschweißt ist.
  3. 3. Gleichrichteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteblech (18) durch zwei mit Abstand nebeneinander angeordnete Nieten (20) an der vorderen Kühlplatte (11) festgenietet ist.
  4. 4. Gleichrichtereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere am Kühlblech (11) festgenietete Schenkel (18b) des Halteblechs (18) zwischen den beiden Nieten (20) eine Öffnung (27) aufweist, durch die einer von mehreren Quetschverbindern (26) der Leiterplatte (15) zur Verschaltung der Dioden (12, 13) mit den Anschlußdrähten der Ständerwicklung hindurchragt.
  5. 5. Gleichrichteranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Öffnung (27) des Halteblechs (18) ragende Quetschverbinder (26) in einer an der Leiterplatte (15) angeformten Hülse (28) eingebettet ist, die in jeweils eine entsprechende Ausnehmung (29, 30) am Umfang der beiden Kühlplatten (11, 12) eingreift.
  6. 6. Gleichrichteranordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der abgewinkelte Schenkel (18a) des Halteblechs (18) mit der Ringschulter (19) des Gewindebolzens (17) von dem am Außenrand der Leiterplatte (15) angeformten Kunststoffteil (21a) umspritzt ist.
  7. 7. Gleichrichteranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteblech (18) auf einer Seite seines Schenkels (18b) mit einem Niet (20) an der vorderen Kühlplatte (11) festgenietet ist und auf der anderen Seite dieses Schenkels (18b) einen Bolzen (33) trägt, der in dem Kunststoffteil (21a) der Leiterplatte (15) mit eingebettet ist.






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