DE10065301A1

DE10065301A1 - Electrical fuse for electrical machines

Info

Publication number: DE10065301A1
Application number: DE2000165301
Authority: DE
Inventors: Walter Csicser
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-12-29
Filing date: 2000-12-29
Publication date: 2002-07-04
Also published as: DE50115302D1; WO2002054433A1; EP1346389A1; EP1346389B1

Abstract

The invention relates to an electric fuse for electrical machines, particularly for three-phase generators having a plus terminal (22), whereby the fuse element (40) is mounted between a supply terminal (60) of the electrical machine and a terminal end (50) of a conductor (70) that can be connected to the electrical machine.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Sicherung für elektrische Maschinen, insbesondere für Drehstromgeneratoren mit einer Gleichrichteranordnung zur Versorgung eines Gleichstromnetzes gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to an electrical fuse for electrical machines, in particular for three-phase generators with a rectifier arrangement for supplying a DC network according to the preamble of the main claim.

State of the art

In Kraftfahrzeugen werden in zunehmendem Maße elektrische Einrichtungen eingesetzt, um Komfort und Sicherheit der Kraftfahrzeuge zu verbessern. Zur Versorgung dieser Einrichtungen im Bordnetz der Kraftfahrzeuge werden in den weitaus meisten Fällen Drehstromgeneratoren verwendet, die eine hohe Leistungsdichte aufweisen und somit thermisch stark beansprucht werden. Im Gehäuse der Drehstromgeneratoren ist in der Regel eine Gleichrichter- Anordnung integriert, so daß lediglich deren Gleichstromausgang die Anschlußklemmen des Generators bilden, an denen die Anschlußkabel einer Akkumulatorbatterie des Kraftfahrzeug-Bordnetzes angeschlossen werden. Bei einer Überbelastung oder einem Kurzschluß am Generator bzw. an der Gleichrichteranordnung, welche nicht selten in Kraftfahrzeugen dann auftreten, wenn an die entladende Batterie eine Batterieladeeinrichtung falsch gepolt angeschlossen wird, kann nicht nur der Generator bzw. die Gleichrichteranordhung zerstört werden sondern es können dadurch auch weitere Folgeschäden am Fahrzeug ausgelöst werden.Electric vehicles are becoming increasingly electric Facilities used to provide comfort and security To improve motor vehicles. To supply this Facilities in the vehicle electrical system are in the by far most cases three-phase generators used the have a high power density and therefore thermal be heavily used. In the housing of the Three-phase generators is usually a rectifier Arrangement integrated, so that only their DC output the terminals of the generator form on which the connection cable of an accumulator battery of the vehicle electrical system are connected. At a Overload or a short circuit on the generator or on the Rectifier arrangement, which is not uncommon in Motor vehicles occur when the unloading Battery incorrectly polarized a battery charger not only the generator or the Rectifier arrangement can be destroyed but can this also triggers further consequential damage to the vehicle become.

Zur Vermeidung dieser Gefahren ist es aus der DE 30 01 522 C2 bereits bekannt, in der Gleichrichteranordnung zwischen den Verbindungen der Plus- und Minus-Dioden der drei Gleichrichterbrücken Sicherungselemente anzuordnen. Die Sicherungen, die wegen Fertigungstoleranzen nur sehr ungenaue Ansprechwerte haben, werden dabei durch schleifenförmig aus Ausnehmungen einer Schaltungsplatine der Gleichrichteranordnung herausgebogene Leiterabschnitte gebildet, die im Falle einer elektrischen Überbelastung durchschmelzen und provisorisch durch Zusammendrehen der Enden wieder repariert werden können. Da die Anschlüsse der so gesicherten Leistungsdioden der Gleichrichteranordnung mit der Schaltungsplatine verlötet bzw. verschweißt sind, muß nach dem Ansprechen einer Sicherung die Gleichrichteranordnung später komplett ausgetauscht werden, was kosten- und zeitaufwendig ist. Außerdem besteht dort die Gefahr, daß die angesprochene Sicherung nur provisorisch repariert, das heißt überbrückt wird ohne die Gleichrichteranordnung bei nächster Gelegenheit zu erneuern. In diesem Fall erhöht sich dann noch die Zerstörungs- und Überhitzungsgefahr ganz erheblich. Wird das Ansprechen einer Sicherung in einem der drei. Gleichrichterbrücken nicht bemerkt, werden die zwei intakten Gleichrichterbrücken um so mehr belastet, so daß schließlich auch diese ausfallen.To avoid these dangers, it is from DE 30 01 522 C2 already known in the rectifier arrangement between the connections of the plus and minus diodes of the three Rectifier bridges to arrange fuse elements. The Fuses that are very limited due to manufacturing tolerances have inaccurate response values loop-shaped from recesses of a circuit board Rectifier arrangement bent conductor sections formed in the event of an electrical overload melt and temporarily by twisting the Ends can be repaired again. Since the connections of the thus secured power diodes of the rectifier arrangement are soldered or welded to the circuit board, after the activation of a fuse, the Rectifier arrangement can be completely replaced later, which is costly and time consuming. There is also the Danger that the mentioned backup is only provisional repaired, that is bridged without the Rectifier arrangement to renew at the next opportunity. In this case, the destructive and Danger of overheating considerably. Will addressing one Backup in one of the three. Rectifier bridges are not noticed, the two intact rectifier bridges are all the more more burdened, so that ultimately these also fail.

Mit der vorliegenden Erfindung wird angestrebt, eine Absicherung des Generators und der Gleichrichteranordnung gegenüber elektrischer Überlastung oder Kurzschluß möglichst einfach und zuverlässig zu bewerkstelligen. The present invention strives to achieve a Protection of the generator and the rectifier arrangement against electrical overload or short circuit if possible easy and reliable to do.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße elektrische Sicherung mit dem kennzeichnenden Merkmal des Hauptanspruchs 1 hat den Vorteil, daß beim Ansprechen der Sicherung der Generator mit der Gleichrichteranordnung vollständig abgeschaltet und damit das Ansprechen der Sicherung durch die Unterbrechung des Ladevorgangs deutlich erkennbar wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß beim Anschluß einer Batterieladeeinrichtung mit falscher Polung nicht mehr - wie bisher - alle drei Sicherungen in den drei Gleichrichterbrücken ansprechen müssen, sondern daß der Generator durch das Ansprechen der einen Sicherung komplett vom Bordnetz getrennt und damit die Gefahr von Überhitzungen verhindert wird.The electrical fuse according to the invention with the characterizing feature of main claim 1 has the advantage that when the fuse responds, the generator with the rectifier arrangement is switched off completely, and the response of the fuse is clearly recognizable by the interruption of the charging process. Another advantage is that when connecting a battery charger with incorrect polarity, it is no longer necessary - as before - to respond to all three fuses in the three rectifier bridges, but that the generator is completely disconnected from the vehicle electrical system by responding to one fuse, thereby reducing the risk of overheating is prevented.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen. So ergibt sich eine besonders zweckmäßige, fertigungstechnisch einfache Lösung, wenn das Sicherungselement zwischen einem den Pluspol bildenden Kühlkörper des Brückengleichrichters und einem Plus- Anschlußbolzen des Generators angeordnet ist. Dabei ist der Plus-Anschlußbolzen in einem Loch des Plus-Kühlkörper isoliert und lösbar befestigt.Advantageous further developments and refinements result from the other, mentioned in the subclaims Features. This results in a particularly useful production-technically simple solution, if that Securing element between a positive pole Heat sink of the bridge rectifier and a plus Connection bolt of the generator is arranged. Here is the Plus connection bolts in a hole in the Plus heat sink isolated and releasably attached.

Um beim Ansprechen der Sicherung diese möglichst leicht auswechseln zu können, ist es zweckmäßig, das Sicherungselement zusammen mit einem den Kopf des Plus- Anschlußbolzens einfassenden Isolierteil auf den Anschlußbolzen aufzuschieben und es auf der Stirnseite des Kopfes mit diesem elektrisch zu kontaktieren. Für eine möglichst zuverlässige Kontaktierung wird des weiteren vorgeschlagen, daß Plus-Anschlußbolzen, Isolierteil und Sicherungselement eine vorgefertigte Baueinheit bilden, indem das Sicherungselement mit seinem einen Anschluß auf der Stirnseite des Anschlußbolzenkopfes mit ihm galvanisch verbunden, vorzugsweise an ihm angeschweißt ist. In diesem Fall wird nach dem Ansprechen der Sicherung die komplette Baueinheit gewechselt.To make the fuse as light as possible to be able to replace, it is appropriate that Securing element together with a the head of the plus Connecting bolt enclosing insulating part on the Slide on the connecting bolt and place it on the front of the Head to contact with this electrically. For one The most reliable possible contact is furthermore suggested that plus connecting bolts, insulating part and Securing element form a prefabricated structural unit, by the fuse element with its one connection the front of the connector bolt head with it galvanically connected, preferably welded to it. In this The case becomes complete after the fuse has responded Unit changed.

Eine möglichst zuverlässige und einfache Verbindung des Sicherungselementes mit dem Plus-Kühlkörper wird dadurch erreicht, daß das Sicherungselement mit seinem anderen Anschluß ringförmig ausgebildet und auf einem den Anschlußbolzen einfassenden Kragen des Isolierteils aufgesetzt ist, wobei dieser Anschluß mit seiner Oberseite mit dem Plus-Kühlkörper beim Festspannen des Anschlußbolzens druckkontaktiert wird.The most reliable and simple connection possible Security element with the plus heat sink is thereby achieved that the securing element with his other Connection formed in a ring and on one Collar enclosing the insulating part is attached, this connection with its top with the plus heat sink when tightening the connecting bolt is pressure contacted.

Eine sehr einfache Herstellung des Sicherungselementes läßt sich dadurch realisieren, daß dieses ein metallisches Stanzteil ist, das zwischen seinen beiden Anschlüssen einen seitlich am Kopf des Plus-Anschlußbolzens vom Isolierteil eingefaßten, im Querschnitt verengten Abschnitt aufweist, der bei Überlast wegschmilzt.A very simple manufacture of the securing element realize that this is a metallic Stamped part is the one between its two connections on the side of the head of the plus connecting bolt from the insulating part has a bordered, narrowed section, that melts away when overloaded.

Um eine direkte Verbindung des Plus-Kühlkörpers mit dem Plus-Anschlußbolzen, und damit eine Überbrückung des Sicherungselementes zu verhindern, wird vorteilhafterweise oberhalb des Plus-Kühlkörpers eine Isolierscheibe auf den Plus-Anschlußbolzen aufgesetzt, um den Kühlkörper gegenüber einer am Anschlußbolzen in an sich bekannter Weise befestigten Schutzkappe zu isolieren.To connect the Plus heatsink directly to the Plus connecting bolt, and thus bridging the Preventing securing element is advantageous an insulating washer on top of the plus heat sink Plus connecting bolts placed opposite the heat sink one on the connecting bolt in a manner known per se to isolate the attached protective cap.

Alternativ zu dem vorerwähnten Auswechseln der kompletten Baueinheit mit dem Sicherungselement kann die konstruktive Lösung zweckmäßigerweise auch so ausgestaltet werden, daß lediglich das Sicherungselement nach dem Ansprechen ausgewechselt werden muß. Für diesen Fall ist vorgesehen, daß der Plus-Anschlußbolzen ein seinen Kopfbereich einfassendes Isolierteil trägt und durch das Loch des Plus- Kühlkörpers isoliert hindurchragt, wobei das Sicherungselement auf den Plus-Anschlußbolzen derart aufgesetzt ist, daß es mit seinem unteren Anschluß auf den Plus-Kühlkörper aufliegt und mit seinem oberen Anschluß mittels einer Mutter mit dem Plus-Anschlußbolzen kontaktiert ist.As an alternative to the aforementioned replacement of the complete Unit with the securing element can be the constructive Solution can also be expediently designed so that only the securing element after the response must be replaced. In this case, that the plus connector bolt is in its head area enclosing insulating part and through the hole of the plus Insulated heatsink protrudes, whereby the Securing element on the plus connecting bolt in such a way is placed that it with its lower connection on the Plus heatsink rests and with its top connector contacted by means of a nut with the plus connecting bolt is.

Auch dabei ist vorgesehen, daß das Sicherungselement aus einem ringförmigen, scheibenartigen Isoliertragkörper gebildet ist, der an seinen beiden Stirnflächen je einen ringscheibenförmigen Anschluß des Sicherungselementes trägt, wobei zwischen den beiden Anschlüssen ein seitlich am Isoliertragkörper vorbeigeführter Abschnitt mit verengtem Querschnitt bei Überlast wegschmilzt.It is also provided that the securing element is made of an annular, disc-like insulating support body is formed, one on each of its two faces carries ring-shaped connection of the securing element, a between the two connections on the side Insulated support body passed section with narrowed Cross section melts away in case of overload.

Um aus Gründen der Sicherheit den beim Ansprechen der Sicherung wegschmelzenden Abschnitt in einer vorgegebenen Position verdreh- und lagesicher auf dem Plus-Anschlußbolzen befestigen zu können, ist dieser Abschnitt um einen am Isoliertragkörper seitlich angeformten, plattenförmigen Vorsprung herumgeführt, welcher den Abschnitt beidseitig einfaßt. Außerdem wird dieser Vorsprung beidseitig von Nasen lagefixiert, welche am Plus-Kühlkörper angeformt sind.In order to ensure safety when addressing the Fuse melting away section in a predetermined Position on the plus connecting bolt, secure against rotation and position to be able to attach this section to one Insulated support body laterally molded, plate-shaped Projection led around the section on both sides borders. In addition, this projection is on both sides of lugs fixed in position, which are molded onto the plus heat sink.

Da dieses Sicherungselement auch als Ersatzteil in Verkehr gebracht werden kann, darf der Isoliertragkörper vor dem Einbau, nicht zwischen den beiden Anschlüssen des Sicherungselements herausfallen. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, daß die beiden ringscheibenförmigen Anschlüsse den Isoliertragkörper an seinem äußeren Rand jeweils durch abgewinkelte Zungen einfassen. Because this securing element is also available as a spare part in traffic can be brought, the insulating support body before the Installation, not between the two connections of the Safety element fall out. For this purpose provided that the two washer-shaped connections the insulating support body at its outer edge Bend angled tongues.

drawing

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in den nachfolgend beschriebenen zwei Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert.Further details of the invention are set forth in the following described two embodiments based on the associated drawing explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 die Schaltung des Drehstromgenerators mit der Gleichrichteranordnung und der Sicherung, Fig. 1, the circuit of the alternator to the rectifier arrangement and the fuse,

Fig. 2 als erstes Ausführungsbeispiel den Plus- Anschlußbolzen mit Sicherung als vormontierte Baueinheit und Fig. 2 as a first embodiment, the plus connecting bolt with fuse as a pre-assembled unit and

Fig. 3 eine Schnittdarstellung des am Plus-Kühlkörpers montierten Plus-Anschlußbolzens mit der Sicherung, Fig. 3 is a sectional view of the assembled on the positive heat sink positive connection bolt with the fuse,

Fig. 4 als zweites Ausführungsbeispiel einen Querschnitt der Gleichrichteranordnung im Bereich des Plus- Anschlußbolzens, Fig. 4 as a second embodiment of a cross section of the rectifier arrangement in the region of the plus terminal bolt,

Fig. 5 in raumbildlicher Darstellung das verdrehsicher auf den Plus-Anschlußbolzen aufgesetzte Sicherungselement, Fig. 5, the torsion in three-dimensional view patch on the positive connection bolt retention element,

Fig. 6 im Teilschnitt eine Variante des zweiten Ausführungsbeispieles nach Fig. 4, Fig. 6 in partial section of a variant of the second embodiment according to Fig. 4,

Fig. 7 zeigt als drittes Ausführungsbeispiel einen Querschnitt der Gleichrichteranordnung im Bereich des Plus- Anschlußbolzens, Fig. 7 shows a third embodiment of a cross section of the rectifier arrangement in the region of the plus terminal bolt,

Fig. 7a im Teilschnitt eine Variante des Schmelzabschnitts nach Fig. 7, Fig. 7a in partial section of a variant of the fusion portion of FIG. 7,

Fig. 8 als viertes Ausführungsbeispiel einen Querschnitt der Gleichrichteranordnung im Bereich des Plus- Anschlußbolzens und Fig. 8 as a fourth embodiment, a cross section of the rectifier arrangement in the region of the plus connecting bolt and

Fig. 9 in raumbildlicher Darstellung das Sicherungselement nach Fig. 8. Fig. 9 in three-dimensional view the securing element of FIG. 8.

Description of the embodiments

In Fig. 1 sind die drei Phasen 10 eines Drehstromgenerators dargestellt, die mit ihrem einen Ende zu einer Sternschaltung zusammengefaßt und mit ihrem anderen Ende auf jeweils eine Diodenbrücke 11, 12 und 13 einer Gleichrichteranordnung 14 geschaltet sind. Zur Verschaltung der drei Phasen 10 mit, den drei Diodenbrücken dient eine Leiterplatine 15, wobei jede der drei Diodenbrücken aus einer in Reihe geschalteten Minusdiode 16 und einer Plusdiode 17 besteht. Die Minusdioden 16 sind anodenseitig in einem Minus-Kühlkörper 18 eingepreßt und die Anodenanschlüsse der Minusdioden 16 sind somit durch den Minus-Kühlkörper 18 zu einem Minus-Anschluß 19 zusammengefaßt. Die Plusdioden 17 sind kathodenseitig in einem Plus-Kühlkörper 20 eingepreßt. In diesem Kühlkörper 20 sind die Kathodenanschlüsse der Plusdioden 17 zusammengefaßt und über ein Sicherungselement 21 mit einem Plus-Anschluß 22 der Gleichrichteranordnung 14 verbunden. Das Sicherungselement 21 ist so dimensioniert, daß es zum Schutz des Generators und der Gleichrichterdioden 16, 17 beim Überschreiten des zulässigen maximalen Gleichstromes durchschmilzt und den Stromkreis generatorseitig unterbricht. Dies kann beispielsweise durch falsche Polung beim Anschluß einer Batterieladeeinrichtung passieren.In Fig. 1, the three phases 10 of a three-phase generator are shown, which are combined at one end to form a star connection and are connected at their other ends to a diode bridge 11 , 12 and 13 of a rectifier arrangement 14 . A circuit board 15 is used to connect the three phases 10 to the three diode bridges, each of the three diode bridges consisting of a negative diode 16 and a positive diode 17 connected in series. The minus diodes 16 are pressed into a minus heat sink 18 on the anode side and the anode connections of the minus diodes 16 are thus combined by the minus heat sink 18 to form a minus connection 19 . The plus diodes 17 are pressed into a plus heat sink 20 on the cathode side. In this heat sink 20, the cathode terminals of the positive diodes 17 are brought together and connected by a fuse element 21 with a positive terminal 22 of the rectifier arrangement fourteenth The fuse element 21 is dimensioned such that it melts to protect the generator and the rectifier diodes 16 , 17 when the permissible maximum direct current is exceeded and interrupts the circuit on the generator side. This can happen, for example, through incorrect polarity when connecting a battery charger.

Fig. 2 zeigt eine vormontierte Baueinheit 24 aus einem Plus-Anschlußbolzen 25, einem geschnitten dargestellten Isolierteil 26 und dem Sicherungselement 21. Der Plus- Anschlußbolzen 25 bildet dabei eine Anschlußklemme 60 des Drehstromgenerators für das Plus-Anschlußkabel eines Akkumulators im Bordnetz eines Kraftfahrzeuges. Das Isolierteil 26 ist derart ausgebildet, daß es den Kopf 27 des Anschlußbolzens 25 einfaßt. Es ist des weiteren mit einem den Schaft 25a einfassenden Kragen 26a versehen. Das Sicherungselement 21 ist auf den Plus-Anschlußbolzen 25 zusammen mit dem Isolierteil 26 aufgeschoben und auf der Stirnseite 27a des Kopfes 27 mit diesem elektrisch kontaktiert, indem es mit seinem unteren Anschluß 29 auf der Stirnseite 27a des Kopfes 27 festgeschweißt ist. Mit seinem oberen Anschluß 30 ist es ringförmig ausgebildet und auf den Kragen 26a des Isolierteils 26 aufgesetzt. Das Sicherungselement 21 ist ein metallisches Stanzteil, das zwischen seinen beiden Anschlüssen 29, 30 einen seitlich am Kopf 27 des Plus-Anschlußbolzens 25 vom Isolierteil 26 eingefaßten, im Querschnitt verengten Abschnitt 31 aufweist, der bei Überlast wegschmilzt. FIG. 2 shows a preassembled unit 24 comprising a plus connecting bolt 25 , an insulating part 26 shown in section and the securing element 21 . The plus connection pin 25 forms a connection terminal 60 of the three-phase generator for the plus connection cable of an accumulator in the vehicle electrical system of a motor vehicle. The insulating part 26 is designed such that it surrounds the head 27 of the connecting bolt 25 . It is further provided with a collar 26 a enclosing the shaft 25 a. The securing element 21 is pushed onto the plus connecting pin 25 together with the insulating part 26 and electrically contacted on the front side 27 a of the head 27 by being welded to its lower connection 29 on the front side 27 a of the head 27 . With its upper connection 30 , it is ring-shaped and placed on the collar 26 a of the insulating part 26 . The securing element 21 is a metallic stamped part which, between its two connections 29 , 30, has a section 31 , which is bordered laterally on the head 27 of the plus connecting bolt 25 by the insulating part 26 and which melts away in cross section and melts away in the event of an overload.

In Fig. 3 ist der Plus-Anschlußbolzen 25 mit dem Sicherungselement 21 und einer Schutzkappe 32 am Plus- Kühlkörper 20 montiert im Querschnitt dargestellt. Der Schaft 25a des Anschlußbolzens 25 ragt dabei isoliert durch ein Loch 33 des Plus-Kühlkörpers 20 hindurch, wobei der Kragen 26a des Isolierteilers 26 in das Loch 33 hineinragt und wobei ferner der untere Rand 33a des Loches 33 auf der Oberseite des oberen Anschlusses 30 des Sicherungselementes 21 aufliegt. Der obere Rand 33b des Loches 33 trägt einen Isolierring 34, auf den sich über eine Federscheibe 35 die Schutzkappe 32 mit einer eingespritzten Klemmscheibe 36 abstützt. Durch eine auf den Plus-Anschlußbolzen 25 aufgesetzte Mutter 37 werden die Teile miteinander verspannt. Dabei wird der Plus-Kühlkörper 20 einerseits mit dem oberen Anschluß 30 des Sicherungselementes 21 druckkontaktiert und andererseits durch den Isolierring 34 gegenüber der Klemmscheibe 36 der Schutzkappe 32 und somit auch gegenüber der Mutter 37 und dem Anschlußbolzen 25 zur Vermeidung einer elektrischen Überbrückung des Sicherungselementes 21 isoliert.In Fig. 3, the plus connecting pin 25 with the securing element 21 and a protective cap 32 on the plus heat sink 20 is shown in cross section. The shaft 25 a of the connecting bolt 25 protrudes isolated through a hole 33 of the plus heat sink 20 , with the collar 26 a of the insulating divider 26 protruding into the hole 33 and also the lower edge 33 a of the hole 33 on the top of the upper Terminal 30 of the securing element 21 rests. The upper edge 33 b of the hole 33 carries an insulating ring 34 , on which the protective cap 32 is supported with an injected clamping disk 36 via a spring washer 35 . The parts are clamped together by a nut 37 placed on the plus connecting bolt 25 . The plus heat sink 20 is pressure-contacted on the one hand to the upper connection 30 of the securing element 21 and on the other hand insulated by the insulating ring 34 from the clamping disk 36 of the protective cap 32 and thus also from the nut 37 and the connecting bolt 25 to avoid electrical bridging of the securing element 21 ,

Da das Sicherungselement 21 in einem den gesamten Generatorstrom führenden Leitungsstrang zwischen der Gleichrichteranordnung 14 und einer durch den Plus- Anschlußbolzen 25 gebildeten Anschlußklemme 60 des Generators angeordnet ist, kann das Sicherungselement 21 im Falle des Ansprechens bei Überlast leicht ausgewechselt werden. Da der Plus-Anschlußbolzen 25 im Plus-Kühlkörper 22 lösbar befestigt ist, läßt sich für diesen Fall die gesamte Baueinheit 24 gemäß Fig. 2 auswechseln.Since the fuse element 21 is arranged in a line string carrying the entire generator current between the rectifier arrangement 14 and a connecting terminal 60 of the generator formed by the plus connecting pin 25 , the fuse element 21 can be easily replaced in the event of an overload response. Since the positive connection pin 25 is detachably fastened in the positive heat sink 22 , the entire structural unit 24 according to FIG. 2 can be replaced in this case.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 und 5 haben im Hinblick auf das erste Ausführungsbeispiel gleiche Teile die gleichen Bezugszahlen. Hierbei ist jedoch das Sicherungselement 40 derart ausgebildet, daß es nach dem Ansprechen für sich auswechselbar ist. Der Plus- Anschlußbolzen 25 ist hier ebenfalls in seinem Kopfbereich 27 von einem Isolierteil 41 eingefaßt, welches mit einem Kragen 41a in das Loch 33 des Plus-Kühlkörpers 20 hineinragt. Auf den durch das Loch 33 hindurchragende Ende des Plus-Anschlußbolzens 25 ist hier das Sicherungselement 40 derart aufgesetzt, daß es mit seinem unteren Anschluß 29 auf dem Plus-Kühlkörper 20 aufliegt. Mit seinem oberen Anschluß 30 ist es mittels der Mutter 37 mit dem Plus- Anschlußbolzen 25 kontaktiert, indem auf dem oberen Anschluß 30 zunächst eine Kontaktscheibe 42 aufliegt. Auf diese Kontaktscheibe 42 wird nun die Schutzkappe 32 mit der am Rand der Befestigungsöffnung 38 eingespritzten Klemmscheibe 36 auf den Plus-Anschlußbolzen 25 aufgesetzt. Schutzkappe 32, Kontaktscheibe 42, Sicherungselement 40, Kühlkörper 20 und Isolierteil 41 werden schließlich mit der auf das Gewinde des Anschlußbolzens 25 aufgesetzten Mutter 37 festgespannt.In a second exemplary embodiment according to FIGS. 4 and 5, identical parts have the same reference numbers with regard to the first exemplary embodiment. Here, however, the securing element 40 is designed such that it is interchangeable after the response. The plus connecting bolt 25 is also bordered here in its head region 27 by an insulating part 41 , which projects with a collar 41 a into the hole 33 of the plus heat sink 20 . The securing element 40 is placed here on the end of the plus connecting bolt 25 projecting through the hole 33 in such a way that its lower connection 29 rests on the plus heat sink 20 . With its upper connection 30 , it is contacted by means of the nut 37 with the positive connection pin 25 , in that a contact disk 42 initially rests on the upper connection 30 . The protective cap 32 with the clamping disk 36 injected at the edge of the fastening opening 38 is now placed on this contact disk 42 on the plus connecting bolt 25 . Protective cap 32 , contact disk 42 , securing element 40 , heat sink 20 and insulating part 41 are finally tightened with the nut 37 placed on the thread of the connecting bolt 25 .

Das Sicherungselement 40 besteht hier aus einem ringförmigen, scheibenartigen Isoliertragkörper 43 mit an seinen beiden Stirnflächen je einem ringscheibenförmigen Anschluß 29, 30 und einem zwischen den beiden Anschlüssen 29, 30 seitlich am Isoliertragkörper 43 vorbeigeführten Schmelzabschnitt 31a mit verengtem Querschnitt, der bei Überlast wegschmilzt. Aus der räumlichen Darstellung gemäß Fig. 5 ist erkennbar, daß der Schmelzabschnitt 31a um einen am Isoliertragkörper 43 seitlich angeformten, plattenförmigen Vorsprung 43a herumgeführt ist, der den Schmelzabschnitt 31a beidseitig einfaßt. Zur Lagefixierung des Sicherungselementes 40 auf dem Plus-Anschlußbolzen 25 sind an dem Plus-Kühlkörper 20 zwei Nasen 44 angeformt, welche den Vorsprung 43a des Isoliertragkörpers 43 beidseitig und damit verdrehsicher einfassen. Außerdem werden die Teile des Sicherungselementes 40 dadurch zusammengehalten, daß die beiden ringscheibenförmigen Anschlüsse 29 und 30 den Isoliertragkörper 43 jeweils durch abgewinkelte Zungen 45 einfassen.The fuse element 40 here consists of an annular disk-like Isoliertragkörper 43 having at its two end faces in each case one ring disc-shaped terminal 29, 30 and one between the two terminals 29, 30 laterally guided past the Isoliertragkörper 43 melting portion 31 a of narrowed cross section which melts away in case of overload. It can be seen from the spatial representation according to FIG. 5 that the melting section 31 a is guided around a plate-shaped projection 43 a formed laterally on the insulating support body 43 , which surrounds the melting section 31 a on both sides. To fix the position of the securing element 40 on the plus connecting bolt 25 , two lugs 44 are integrally formed on the plus heat sink 20 , which surround the projection 43 a of the insulating support body 43 on both sides and thus against rotation. In addition, the parts of the securing element 40 are held together in that the two annular disk-shaped connections 29 and 30 each enclose the insulating support body 43 by angled tongues 45 .

Die Lagefixierung des Sicherungselementes 40 hat den Vorteil, daß damit sichergestellt werden kann, daß der Schmelzabschnitt 31a nicht mit metallischen Bauteilen der Gleichrichteranordnung in Kontakt kommt und somit die Sicherungsfunktion überbrückt würde. Ferner wird dadurch verhindert, daß der Schmelzabschnitt 31a mit temperaturempfindlichen Materialien, beispielsweise mit der Schutzkappe 32 in Berührung kommt und schließlich wird durch die Lagefixierung ein Transport der Gleichrichteranordnung mit aufgesetztem Sicherungselement 40 ohne eine Veränderung seiner Lage ermöglicht. Der Abstand der beiden in beliebiger Querschnittsform auszugestaltenden Nasen 44 am Plus- Kühlkörper 20, zueinander ist so zu wählen, daß das Sicherungselement 40 mit seinem Vorsprung 43a uneingeschränkt in Fügerichtung zwischen den beiden Nasen 44 eingesetzt werden kann. Diese Lagefixierung ist ohne zusätzliche Bauteile möglich, da sie mit einfachen Werkzeugen aus einer bestehenden Form für den Plus- Kühlkörper herausgearbeitet werden können.The position fixation of the fuse element 40 has the advantage that it can be ensured that the melting section 31 a does not come into contact with metallic components of the rectifier arrangement and thus the fuse function would be bridged. Furthermore, this prevents the melting section 31 a from coming into contact with temperature-sensitive materials, for example with the protective cap 32 , and finally, by fixing the position, it is possible to transport the rectifier arrangement with the securing element 40 attached without changing its position. The distance between the two noses 44 to be designed in any cross-sectional shape on the plus heat sink 20 is to be chosen so that the securing element 40 with its projection 43 a can be used without restriction in the joining direction between the two noses 44 . This position fixation is possible without additional components, since they can be worked out from an existing mold for the Plus heat sink with simple tools.

Ist die Gleichrichteranordnung sowie die Schutzkappe 32 so ausgebildet, daß der Schmelzabschnitt 31a des Sicherungselementes 40 ohnehin einen ausreichenden Sicherheitsabstand zu diesen Teilen hat, so kann auf eine Lagefixierung des Sicherungselementes auch verzichtet werden. Fig. 6 zeigt hierzu eine Alternativlösung, bei der der Vorsprung 43a am Isoliertragkörper 43 weggelassen ist. Das Sicherungselement 40a ist hier ringförmig auf den Plus- Anschluß-Bolzen 25 aufgesetzt und zwischen Plus-Kühlkörper 20 und Kontaktscheibe 42 durch die Mutter 37 fest eingespannt. Sein Schmelzabschnitt 31a kann dabei an beliebiger Stelle am Umfang des Isoliertragkörpers 43 sitzen.If the rectifier arrangement and the protective cap 32 are designed in such a way that the melting section 31 a of the securing element 40 has a sufficient safety distance from these parts anyway, then the securing element cannot be fixed in position. Fig. 6 shows an alternative solution, in which the projection 43 a on the insulating support body 43 is omitted. The securing element 40 a is here placed in a ring on the positive connection bolt 25 and firmly clamped between the positive heat sink 20 and contact disk 42 by the nut 37 . Its melting section 31 a can sit anywhere on the circumference of the insulating support body 43 .

Fig. 7 zeigt ein weiteres Erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel des Sicherungselements 40. Das Sicherungselement 40 ist ähnlich aufgebaut wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen. Fig. 7 shows a further embodiment of this invention the securing member 40. The securing element 40 is constructed similarly to that in the previous exemplary embodiments.

Das Sicherungselement 40 weist auch hier einen Isoliertragkörper 43 auf, der zwei axiale Seiten hat. Auf seiner Unterseite ist ein ringförmiger unterer Anschluß 29 angeordnet, der über den Schmelzabschnitt 31a mit dem oberen Anschluß 30, der sich auf der Oberseite des Isoliertragkörpers 43 befindet, einstückig verbunden ist. Beide Anschlüsse 29 und 30 sind konzentrisch um den Anschlußbolzen 25 beziehungsweise dessen Schaft 25a angeordnet. Der Isoliertragkörper 43 ist zwischen die beiden Anschlüsse 29 und 30 eingesetzt.The securing element 40 also has an insulating support body 43 here, which has two axial sides. On its underside, an annular lower connection 29 is arranged, which is connected in one piece via the melting section 31 a to the upper connection 30 , which is located on the upper side of the insulating support body 43 . Both connections 29 and 30 are arranged concentrically around the connection bolt 25 or its shaft 25 a. The insulating support body 43 is inserted between the two connections 29 and 30 .

Der Isoliertragkörper 43 hat einen Kragen 26b, der sich in axialer Richtung erstreckt und den Schaft 25a mit hohlzylindrischer Form umgibt. Dieser Kragen 26b verhindert dadurch ein Anliegen des oberen Anschlusses 30 am Schaft 25a. Der Kragen 26b ist mit einer Isolierplatte 25c einstückig verbunden. Die Isolierplatte 26c trennt die beiden Anschlüsse 29 und 30. The insulating support body 43 has a collar 26 b, which extends in the axial direction and surrounds the shaft 25 a with a hollow cylindrical shape. This collar 26 b thereby prevents the upper connection 30 from contacting the shaft 25 a. The collar 26 b is integrally connected to an insulating plate 25 c. The insulating plate 26 c separates the two connections 29 and 30 .

Der untere Anschluß 29 liegt hier auf einem Distanzstück 46 auf und ist mit diesem elektrisch kontaktiert. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Distanzstück 46 als Mutter 37 ausgeführt. Das Distanzstück 46, beziehungsweise die Mutter 37 liegt am Plus-Kühlkörper 20 an. Das Distanzstück 46, beziehungsweise die Mutter 37 bildet die Anschlußklemme 60. Mit der Mutter 37 wird der Anschlußbolzen 25 mit dem Plus- Kühlkörper 20 verspannt. Die an der Mutter 37 anliegende Ausgangsspannung des Generators liegt damit auch am oberen Anschluß 30 an, der somit den Plus-Anschluß 22 der Gleichrichteranordnung 14 darstellt. Auf dem oberen Anschluß 30 liegt ein Anschlußende 50 eines an die elektrische Maschine anschließbaren Leiters 70 auf, das über den Isolierring 34 mittels einer ein Befestigungselement 80 darstellenden Klemmutter 52 mit dem Distanzstück 46 beziehungsweise der Mutter 37 verspannt ist. Das Anschlußende 50 ist das generatorseitige Ende eines elektrischen Kabels zwischen dem Generator und einer Fahrzeugbatterie.The lower connection 29 lies here on a spacer 46 and is electrically contacted with this. In this embodiment, the spacer 46 is designed as a nut 37 . The spacer 46 , or the nut 37 abuts the plus heat sink 20 . The spacer 46 or the nut 37 forms the connection terminal 60 . With the nut 37 , the connecting bolt 25 is clamped to the plus heat sink 20 . The output voltage of the generator applied to the nut 37 is therefore also present at the upper connection 30 , which thus represents the positive connection 22 of the rectifier arrangement 14 . On the upper connection 30 there is a connection end 50 of a conductor 70 which can be connected to the electrical machine and which is clamped to the spacer 46 or the nut 37 via the insulating ring 34 by means of a clamping nut 52 which represents a fastening element 80 . The connection end 50 is the generator-side end of an electrical cable between the generator and a vehicle battery.

Durch den Isolierring 34 wird ein Kurzschluß des Sicherungselements, 40 verhindert. In ähnlicher Weise wird durch den Kragen 26b ein Kurzschluß zwischen dem spannungsführenden Anschlußbolzen 25 beziehungsweise dem Schaft 25a und dem Anschlußende 50 verhindert.A short circuit of the fuse element 40 is prevented by the insulating ring 34 . In a similar way, the collar 26 b prevents a short circuit between the live connection pin 25 or the shaft 25 a and the connection end 50 .

Ist für den Schmelzabschnitt 31a eine besonders große Länge erforderlich, und soll diese Länge die Bauhöhe des Sicherungselements 40 nicht beeinflussen, so ist es, wie in Fig. 7a gezeigt, erforderlich, vom unteren Anschluß 29 aus den Schmelzabschnitt 31a mit seinen beiden Schenkeln 90 und 91 zunächst in axialer Richtung in Richtung zum Plus- Kühlkörper 20 hinzuführen und in einer U-förmigen Biegung wieder in Richtung zur Klemmutter 52 zurückzuführen, wo er wie bereits beschrieben im oberen Anschluß 30 endet. Die in Fig. 7 gezeigte Darstellung des Schmelzabschnitts 31a weist eine große Ähnlichkeit mit dem Schmelzabschnitt nach Fig. 7a auf, weist aber darüber hinaus im Bereich der U-förmigen Biegung eine besonders große im Bezug zur Achse des Schafts 25a radiale Erstreckung der Schenkel 90 und 91 auf. Hier ist ein Kompromiß gefunden zwischen der erforderlichen Länge des Schmelzabschnitts 31a und dem zur Verfügung stehenden Bauraum in axialer Richtung, wobei hier mit den Schenkeln 90 und 91 in eine in Bezug zur Bolzenachse radiale Erstreckung ausgewichen ist.If a particularly large length is required for the melting section 31 a, and if this length is not intended to influence the overall height of the securing element 40 , then it is necessary, as shown in FIG. 7 a, for the melting section 31 a with its two legs from the lower connection 29 90 and 91 first lead in the axial direction towards the plus heat sink 20 and return in a U-shaped bend back towards the lock nut 52 , where it ends in the upper connection 30 as already described. The representation of the melting section shown in Fig. 7 31 a has a great similarity with the fusion portion of FIG. 7a, but moreover has shaped U-in area of the bend a particularly large in relation to the axis of the shaft 25 a radial extent of the legs 90 and 91 . A compromise has been found here between the required length of the melting section 31 a and the available installation space in the axial direction, with the legs 90 and 91 being used for a radial extension with respect to the pin axis.

Das in Fig. 5 ausgeführte weitere Ausführungsbeispiel weicht von dem in der Fig. 7 gezeigten nur geringfügig ab. Der Aufbau des Sicherungselements 40 ist im Wesentlichen gleich, wobei hier das die eigentliche Sicherung darstellende Blechteil, gebildet aus dem unteren Anschluß 29, dem Schmelzabschnitt 31a sowie dem oberen Anschluß 30 zwar auch einen Isoliertragkörper 43 umgibt, dieser jedoch um- beziehungsweise in das Blechteil eingespritzt ist.The further exemplary embodiment shown in FIG. 5 differs only slightly from that shown in FIG. 7. The structure of the fuse element 40 is essentially the same, although here the sheet metal part that represents the actual fuse, formed from the lower connection 29 , the melting section 31 a and the upper connection 30 , also surrounds an insulating support body 43 , but surrounds it or into the sheet metal part is injected.

Unter dem unteren Anschluß 29 ist der Isoliertragkörper 43 ringförmig ausgebildet und umgibt eine Außenkante des Isoliertragkörpers 43 ringbordartig. Dies ist eine weitere Maßnahme, um den Kontakt des Sicherungselements 40 zur Umgebung so gering wie möglich zu halten. Beispielsweise wird so die Ausbildung von Kriechströmen zwischen dem unteren Anschluß 29 und dem Anschlußende 50 weitestgehend vermieden. Es ist lediglich der Schmelzabschnitt 31a von außen zu erkennen, wodurch eine schnelle Sichtkontrolle ermöglicht wird.Under the lower connection 29 , the insulating support body 43 is ring-shaped and surrounds an outer edge of the insulating support body 43 like a ring. This is another measure to keep the contact of the securing element 40 with the surroundings as low as possible. For example, the formation of leakage currents between the lower connection 29 and the connection end 50 is largely avoided. Only the melting section 31 a can be seen from the outside, which enables a quick visual inspection.

In Fig. 9 ist das Sicherungselement 40 mit dem Isoliertragkörper 43 und dem den Schmelzabschnitt 31 aufweisenden Blechteil näher dargestellt. Der Isoliertragkörper 43 weist dabei beim oberen Anschluß zwei im Wesentlichen ringförmige Borde 54, die über einen bestimmten Umfangsabschnitt sich jeweils am Isoliertragkörper 43 erstrecken. Beide Borde 54 sind voneinander beabstandet und können zwischen sich das Anschlußende 50 aufnehmen, das durch den Isolierring 34 abgedeckt wird. Durch den umspritzten Schmelzabschnitt 31a und zu diesem Schmelzabschnitt 31a zueinander angeordneten Borde 54 ist eine eindeutige Zuordnung des Anschlußendes 50 und des Schmelzabschnitts 31a möglich. Dadurch, dass das Anschlußende 50 üblicher Weise nur in einer bestimmten radialen Ausrichtung zur Achse des Schafts 25a montierbar ist, ist über die Zuordnung der Borde 54 zum Anschlußende 50 gleichfalls eine bestimmte radiale Orientierung des Schmelzabschnitts 31a zur Achse des Schafts 25a möglich. Die Borde 54 bedecken den Außenumfang des oberen und unteren Anschlusses 30 und 29, ein Kurzschließen des . Schmelzabschnitts wird so erschwert.In Fig. 9, the securing member 40 with the Isoliertragkörper 43 and illustrating the melting section 31 having sheet-metal part in more detail. In the case of the upper connection, the insulating support body 43 has two essentially annular rims 54 which each extend over a specific peripheral section on the insulating support body 43 . Both shelves 54 are spaced apart and can accommodate the connection end 50 , which is covered by the insulating ring 34 . The overmolded melting section 31 a and to this melting section 31 a mutually arranged rims 54 allow a clear assignment of the connection end 50 and the melting section 31 a. Due to the fact that the connecting end 50 can usually only be mounted in a certain radial orientation to the axis of the shaft 25 a, a certain radial orientation of the melting section 31 a to the axis of the shaft 25 a is also possible via the assignment of the flanges 54 to the connecting end 50 . The rims 54 cover the outer periphery of the upper and lower terminals 30 and 29 , shorting the. This makes the melting section more difficult.

Claims

1. Electrical fuse for electrical machines, in particular for three-phase generators with a positive connection ( 22 ), characterized in that the securing element ( 40 ) between a terminal ( 60 ) of the electrical machine and a connection end ( 50 ) of a connectable to the electrical machine Conductor ( 70 ) is mountable.

2. Electrical fuse according to claim 1, characterized in that the securing element ( 40 ) can be placed on a connecting bolt ( 25 ) and fastened between the connecting terminal ( 60 ) and a fastening element ( 80 ).

3. Electrical fuse according to one of the preceding claims, characterized in that the fuse element ( 40 ) has a lower connection ( 29 ) and an upper connection ( 30 ) which are separated from one another by an insulating support body ( 43 ) and by a melting section ( 31 a ) are connected.

4. Electrical fuse according to one of the preceding claims, characterized in that the insulation support body ( 43 ) has a collar ( 26 b) which extends in the direction of the connecting bolt ( 25 ) and an electrical contact between the upper connection ( 30 ) and the Prevents connection bolt ( 25 ) and between the connection end ( 50 ) and the connection bolt ( 25 ).

5. Electrical fuse according to one of the preceding claims, characterized in that the insulation support body ( 43 ) around the connections ( 29 ) and ( 30 ) is injection molded.

6. Electrical fuse according to one of the preceding claims, characterized in that the insulation support body ( 43 ) is designed such that the connections ( 29 ) and ( 30 ) are at least partially covered on their radial outer sides by at least one board ( 54 ).

7. Electrical fuse according to claim 6, characterized in that at least one board ( 54 ) is designed so that this allows a specific orientation of the connection ( 50 ) to the melting section ( 31 a).

8. Electrical fuse according to one of the preceding claims, characterized in that the melting section ( 31 a) has two legs 29 and 30 connecting legs ( 90 , 91 ) which are in relation to an axis of a shaft ( 25 a) substantially extend radially.

9. Electrical fuse according to claim 8, characterized in that the legs ( 90 , 91 ) additionally extend axially.

10. Electrical fuse according to one of the preceding claims, characterized in that the melting section ( 31 a) is guided around a plate-shaped projection ( 43 a) formed laterally on the insulating support body ( 43 ) and surrounds the melting section ( 31 a) on both sides.