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Einbau eines scheibenförmigen elektrischen Halbleiterbauelementes
in einer Aussparung eines anderen Konstruktionsteiles, insbesondere einem Gehäuse
einer elektrischen Maschine oder einem von diesem getragenen Zusatzteil Die vorliegende
Erfindung bezieht sich auf einen verbesserten Einbau eines elektrischen Halbleiterbauelementes
in einer Aussparung eines anderen Konstruktionsteiles, insbesondere einem Gehäuseteil
einer elektrischen Maschine oder einem von diesem getragenen Zusatzteil.
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Bei einer solchen Anordnung ist vorgeschlagen worden, die an dem einen
Pol für eine Schraubverbindung eingerichteten und an dem anderen Pol mit einem kabelförmigen
Anschlußleiter versehenen Halbleiterbauelemente beim Einsetzen in nach außen offene
Ausnehmungen Ader Einformungen des Lagerschildes oder sonstiger dem Gehäuse des
Generators angepaßter Teile in den Bodenteil dieser Ausnehmungen oder Einformungen
einzuschrauben: Es war bei der Anordnung von Halbleitergleichrichterbauelementen
an einer umlaufenden Welle von elektrischen Maschinen oder Maschinensätzen aus Turbogenerator
und Wechselstromerregermaschine bekannt, einen ringkranzförmigen Träger bzw. eine
in der einen Achsrichtung der Welle des Maschinensatzes offene Becherform mit einem
in dem Boden der Becherform vorgesehenen Nabenteil auf der Welle zu befestigen und
von der Innenmantelfläche aus in den Ringkranz Halbleitergleichrichterbauelemente
mittels eines Schraubenbolzens einzuschrauben, welcher von der äußeren Bodenfläche
des das Halbleiterelement einschließenden Gehäuses ausladet, an dessen gegenüberliegender
Stirnfläche ein biegsamer Anschlußleiter vorgesehen bzw. herausgeführt und dann
zu den in Frage kommenden Anschlußpunkten der Maschinenanordnung geführt ist. Hierbei
war das Ziel, die wirksamen Gleichrichterschichten tangential zur Umlaufbahn liegend
mittels an dem ringkranzförmigen Trägerkörper abgestützter Gleichrichterpatronen
zu halten, so daß die wirksamen Fliehkräfte senkrecht zur Schichtebene wirken und
auf der gesamten Schichtfläche auf die Gleichrichterpätrone übertragen werden.
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Hierbei wurde es dann, wenn von dem in das Gehäuse eingeschlossenen
Halbleiterbauelement ein starrer Anschlußbolzen herausgeführt wurde, als zweckmäßig
erkannt, diesen Anschlußbolzen an seinem dem Halbleiterbauelement zugewandten Ende
über ein federndes Glied mit diesem elektrisch zu verbinden, die isolierende Durchführung
des Anschlußbolzens ebenfalls über einen federnden, das Gehäuse dicht abschließenden
Teil mit dem becherförmigen Gehäuseteil zu verbinden und schließlich den Anschlußbolzen
benachbart seinem anderen, also mit der geringsten Entfernung von der Achse der
umlaufenden Welle des Maschinenaggregats angeordneten Ende an besonderen Halteteilen
so aufzuhängen, daß Fliehkräfte, die durch das Gewicht des Anschlußbolzens bedingt
sind; in keinem Falle auf die Gleichrichterschicht an dein Halbleiterbauelement
übertragen werden können. Hierfür wurden winkelfönnige bzw. U-förmige Stützglieder
benutzt, die sich mit ihren freien Schenkelenden an der inneren Mantelfläche des
ringkranzförmigen Trägers abstützen, oder ein zu dem Ringkranz konzentrisch liegender
innerer Ring, der über radiale Stützteile und Isolierzwischenteile gegen die innere
Mantelfläche des Ringkranzes abgestützt ist.
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Es ist bei einem Maschinensatz aus einer Synchronmaschine ohne Schleifringe
mit umlaufender Gleichrichteranordnung und einer Erregermaschine sowie einem Hilfsgenerator,
die alle von der gleichen Welle getragen sind, bekannt gewesen, den zwischen dem
Drehstromteil der Erregermaschine und dem Erregerteil der Synchronmaschine eingeschalteten
Gleichrichtersatz innerhalb der hohl ausgestatteten Maschinenwelle unterzubringen,
um den für die Synchronmaschine benötigten Raum herabzusetzen und die auf die umlaufenden
Teile der Gleichrichteranordnung ausgeübten Zentrifugalkräfte klein zu halten. Die
einzelne Halbleiteranordnung bestand dabei aus einem mit seiner Längsachse gleichachsig
mit der Maschinenwelle liegenden becherförmigen Gehäuse mit einem durch die isolierte
Durchführung im Abschlußteil der Bechperform herausgeführten bolzenförmigen
Anschlußleiter.
Die Halbleitergleichrichterbauelemente der Gleichrichteranordnung waren in axialer
Richtung über Isolierglieder gegeneinander abgestützt, welche gleichzeitig auch
die Zentrierung derselben innerhalb des Gehäuses der Gleichrichteranordnung übernehmen,
welches über Zwischenglieder von der hohlen Welle getragen war. Für den Hilfsgenerator
dieses Maschinensatzes, dessen Wechselstromständerteil von dem einen Lagerschild
getragen war, war ein nachgeschalteter Gleichrichtersatz in einfacher, durch Kastenformen
angedeuteter Darstellung in einer nach oben offenen, durch einen Deckel abschließbaren
und nach dessen Entfernung zugänglichen Aussparung vorgesehen, wobei in der Bodenfläche
der Aussparung des Lagerschildes Aussparungen für das Einsetzen der kastenförmigen
Teile der Gleichrichtereinheit vorhanden waren.
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Für einen geschlossenen Wechselstromerzeuger für Fahrzeuge, insbesondere
Eisenbahnfahrzeuge, der außen am Fahrzeug unverdeckt angeordnet ist und zum Laden
eines Stromsammlers mit Halbleitergleichrichtern, vorzugsweise Siliziumgleichrichtern,
ausgestattet war, war der Einbau dieser Siliziumgleichrichter in je einen mit Kühlrippen
versehenen Kühlkörper bekannt und eine solche Anordnung der Kühlkörper samt den
Gleichrichtern in radialen Bohrungen der Umfangswand eines am Stromerzeuger sitzenden
geschlossenen Gehäuses, daß sich die Gleichrichter mit Abstand von der Innenwand
der jeweiligen Bohrung auf der Innenseite, die Kühlrippen mindestens zum größten
Teil auf der Außenseite der Wand des Gehäuses befinden. Die Halbleitergleichrichterbauelemente
sind also einerseits in Kühlkörper eingebaut und erstrecken sich mit ihren anderen
Enden und den aus diesen heraustretenden Anschlußleitungen in den Hohlraum eines
Fortsatzes des Maschinengehäuses.
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Es war ferner an Wechselstromlichtmaschinen mit eingebauten Gleichrichtern
in Form sogenannter kollektorloser Gleichstrommaschinen bekannt, in Aussparungen
eines vom Maschinengehäuse an einer Stelle seines Umfanges getragenen bügelförmigen
Träger je eine Halbleiterdiode mit einem abgesetzten Teil geringeren Durchmessers
ihrer äußeren zylindrischen Mantelflächenform einzupressen, so daß an dem an der
frei liegenden Stirnfläche des Halbleiterbauelementes heraustretenden Anschlußleiter
die Zusammenschaltung bzw. Einschaltung in den Maschinenstromkreislauf vorgenommen
werden kann. Es war ferner der Einsatz von Halbleitergleichrichterbauelementen am
Boden von Aussparungen von mit Kühlfahnen versehenen ringsegmentförmigen Kühlkörpern
bekannt in Wechselstrommaschinen mit Schleifringen als Stromzuführung zum rotierenden
System, wobei die anderen elektrischen Anschlüsse der einzelnen Halbleitergleichrichterbauelemente
über den Rand der Aussparungen heraustraten. Die Kühlelemente mit den Gleichrichtern
waren stirnseitig in die Maschine eingebaut, so daß der von dem eingebauten Lichtmaschinenlüfter
erzeugte, in die Maschine eintretende Kühlluftstrom über die Gleichrichter und die
sie tragenden Kühlsegmente hinweggeleitet wurde.
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Für Halbleitergleichrichterbaüelemente war es auch bekannt, das Halbleiterelement
in ein Gehäuse einzuschließen, welches aus elektrisch leitenden metallischen Teilen
besteht, die miteinander durch elektrisch nichtleitende Teile derart verbunden sind,
daß jede Elektrode des Halbleiterkörpers elektrisch und mechanisch mit einem der
leitenden Teile des Gehäuses verbunden ist und das Gehäuse dabei derart ausgebildet
ist, daß es durch elastische Verformung relative Bewegungen zu denjenigen seiner
Teile zuläßt, welche elektrisch und mechanisch mit den erwähnten Elektroden am Halbleiterkörper
verbunden sind. Hierbei war daran gedacht, das einzelne Gehäuse mit einer Flüssigkeitsfüllung
inerten Charakters gegenüber dem Halbleiterelement zu versehen und mit einem Siedepunkt
unterhalb der kritischen Temperatur des Halbleitergleichrichterelementes und dabei
dem Gehäuse eine vergrößerte Oberflächenform für die Schaffung einer Verdampfungskühleinrichtung
zu geben. Hierbei waren auch bereits scheibenförmige Ausbildungen des Halbleiterbauelementgehäuses
bekannt, wobei diese mit einem ringförmigen Isolierkörper an dessen Stirnseiten
verbunden waren, jedoch mit zueinander konzentrischen rippenförmigen Erhebungen
und dazwischenliegenden Einsenkungen an den Stirnflächen gestaltet waren, die einen
mittleren kreisflächenförmigen Teil umschlossen, der an seiner der Innenseite des
Gehäuses und dem eingeschlossenen Bauelement zugewandten und dieser benachbarten
jeweiligen Fläche mit dem Halbleitergleichrichterelement elektrisch und mechanisch
verbunden war. In einer ähnlichen Ausführung eines Halbleiterbauelementes war es
bekannt, jeden der mit dem Isolierring des Halbleiterbauelementes an seinem Außenrand
verbundenen Metallteile zwischen diesem Randteil und dem zentralen kreisflächenförmigen
Teil, der mit einer Stirnfläche des eingeschlossenen Halbleiterbauelementes verbunden
war, nach Art einer in Richtung auf die Innenseite des Gehäuses offenen Ringpfannenform
auszubilden, wobei die Füllung des Gehäuses mit Flüssigkeit derart bemessen wurde,
daß ein Raum für die Bildung des Kondensats der unter dem Einfluß der vom Halbleiterbauelement
entwickelten Wärme verdampften Flüssigkeit verblieb und das Halbleiterelement in
jeder Lage des Gehäuses von der Flüssigkeitsfüllung ausreichend bespült wurde.
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Es waren auch bereits scheibenförmige Aufbauformen eines Halbleiterbauelementes
aus dem mit den eindotierten Zonen entsprechenden elektrischen Leitungstyps und
Dotierungsgrades bestehenden Halbleiterkörper, Anschlußkontaktflächen an diesen
und mit diesen durch Legierung oder Lötung verbundenen Hilfsträgerplatten bekannt,
wobei ein solches Halbleiterbauelement an der Mantelfläche seines Halbleiterkörpers,
an welcher der Rand des pn-Überganges heraustrat, zusammen mit anteiligen angrenzenden
Mantelzonen der Hilfsträgerplatte noch mit einem Schutzüberzug, einer Schutzhülle
versehen oder in ein Schutzgehäuse eingeschlossen sein konnte, nur mit betriebsmäßig
gleitfähig bleibender gegenseitiger Anlage zwischen gegebenenfalls mit Kühlfahnen
versehenen Druckkörpern eingesetzt wurde.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Einbaues eines
elektrischen Halbleiterbauelementes in einer Aussparung eines anderen Konstruktionsteiles,
insbesondere in einem Gehäuseteil einer elektrischen Maschine oder in einem von
diesem getragenen Zusatzteil, das vorzugsweise bei einer Ausnutzung des die Aussparung
aufweisenden Konstruktionsteiles als Element zur Abführung der an dem Halbleiterelement
betriebsmäßig anfallenden Jouleschen Wärme das Halbleiterelement im Falle
eines
an ihm entstehenden Schadens leicht ausgewechselt werden kann, bei diesem Einbau
oder einem notwendigen Ausbau nur leicht lösbare mechanische Verbindungen vorzunehmen
oder aufzulösen sind und ferner aus dem Zusammenwirken des in den Konstruktionsteil
eingesetzten Halbleiterbauelementes mit weiteren Trägern, an dem an dem Halbleiterbauelement
eingeschlossenen Halbleiterelement keine unerwünschten thermischen, sich mechanisch
auswirkenden Spannungen zur Entstehung gelangen können.
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Zur Erreichung dieses Zieles ist bei einem solchen Einbau erfindungsgemäß
in je einer behälterartigen Aussparung des Konstruktionsteiles oder des Zusatzteiles
ein scheibenförmiges Halbleiterbauelement über einen elektrischen Anschlußbolzen
entweder mittelbar oder unmittelbar gegen eine Wand des Behälterkörpers festgespannt.
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Integrierende Bestandteile für den elektrischen Einschluß des Halbleiterbauelementes
werden also unmittelbar als Teile für ein leicht lösbares Einsetzen eines Halbleiterelementes
ausgenutzt, das zufolge seines Aufbaues nur einen geringen Raumbedarf bedingt und
das durch Druckkontaktverbindungen gehalten ist, an denen eine relative Gleitfähigkeit
gegenüber den benachbart liegenden Teilen bei Temperaturänderungen und abweichender
thermischer Dehnung dieser Teile bestehenbleibt.
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Die Kontaktstellen für den elektrischen Wärmeübergang und für den
Wärmeflußübergang werden dabei vorzugsweise über Kraftspeicher aneinandergepreßt.
Ein solcher Kraftspeicher wird sich dann einerseits in Richtung der Anpreßkraft
an den Anschlußleiterteilen mittelbar oder unmittelbar und andererseits an einer
geeigneten Stelle des Konstruktionsteiles abstützen, welcher die behälterartige
Aussparung enthält oder liefert, in welche das Halbleiterelement eingesetzt ist.
Diese Abstützstelle für den Kraftspeicher des Halbleiterelementes an dem das Halbleiterelement
aufnehmenden Konstruktionsteil kann 'entweder eine ihrer Lage nach dauernd vorbestimmte
oder auch eine solche sein, die in ihrer jeweiligen Lage nach Bedarf oder nach Notwendigkeit
eingestellt werden kann. Im ersteren Falle können beispielsweise an der inneren
Mantelfläche der behälterartigen Aussparung eine oder mehrere Aussparungen vorgesehen
sein, um einen Abstützring einsetzen zu können, der mit der Wand der behälterartigen
Aussparung nach Art eines Sprengringes oder als Gegenstück einer Bajonettverbindung
die gegenseitige mechanische Verbindung eingeht. Im letzteren Falle kann eine Schraubverbindung
zwischen einem Innengewinde in der inneren Mantelfläche der genannten behälterartigen
Aussparung und einem Mutterkörper benutzt werden, welcher in jenes Gewinde eingedreht
ist und in diesem nach Wahl bis in eine bestimmte Stellung eingeschraubt und in
dieser dann gegebenenfalls besonders gesichert werden kann.
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Wird die Erfindung z. B. angewandt, um Halbleiterflächengleichrichterelemente
an einem elektrischen Generator, wie z. B. einer Lichtmaschine, anzubringen, so
kann die jeweilige behälterartige Aussparung zur Aufnahme eines oder mehrerer entsprechender
Halbleiterflächengleichrichterelemente in einem der Konstruktionsteile des Gehäuses,
also z. B. in einem Lagerschild desselben oder in dem Gehäuseteil vorgesehen werden,
mit welchem die Lagerschilder der Maschine verbunden sind, oder es können behälterartige
Aussparungen in mehreren der Gehäuseteile der elektrischen Maschine angeordnet werden.
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Die Anwendung der Erfindung ist jedoch auf eine solche Lösung nicht
beschränkt, denn eine solche Aussparung für die Aufnahme eines Flächengleichrichterelerrientes
kann .auch z. B. in einem Zusatzteil vorgesehen werden, für welchen ein Gehäuseteil
bzw. die Gehäuseteile der elektrischen Maschine nur als Träger benutzt werden. Solche
zusätzlichen Konstruktionsteile können z. B. durch die Kühlkörper gebildet werden,
welche den Halbieiterflächengleichrichterelementen zugeordnet werden, um von ihnen
betriebsmäßig die Joulesche Wärme abzuführen. Das einzelne Halbleiterelement wird
dann z. B. über einen solchen, und zwar seinen Kühlkörper oder denjenigen, den es
noch mit anderen Halbleiterelementen gemeinsam hat, von dem Gehäuse oder einem Lagerschild
der elektrischen Maschine getragen.
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Im letzteren Falle ergibt sich bei Anwendung der vorliegenden Erfindung
durch die Benutzung einer solchen Scheibenzellenform für das Halbleiterflächengleichrichterelement
der Vorzug, daß die für das Halbleiterflächengleichrichterelement benötigte Bauhöhe
relativ gering ausfällt und damit innerhalb des Gehäuses der elektrischen Maschine
nur ein relativ geringer Raum für die anteilige Unterbringung von Elementen des
einzelnen Halbleiterflächengleichrichterelementes bereitzustellen ist.
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Zur näheren Erläuterung der Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen
wird auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen, in welchen jeweils ein für die
Veranschaulichung der Erfindung geeigneter Maßstab gewählt worden ist.
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In F i g. 1 bezeichnet 1 einen Konstruktionsteil der elektrischen
Maschine, z. B. einen Teil eines Lagerschildes einer elektrischen Lichtmaschine.
Dieser Konstruktionsteil ist mit einer behälterartigen Aussparung 2 versehen. In
diese Aussparung ist ein Halbleiterbauelement mit einem Halbleiterflächengleichrichterelement
3 eingesetzt worden. Dieses besteht z. B. aus einem Halbleiterkörper 4, der mit
den entsprechenden eindotierten Bereichen zur Bildung des pn-überganges und der
ohmschen übergänge versehen worden ist und gegebenenfalls an seinen beiden gegenüberliegenden
Oberflächen noch mit Hilfsträgerplatten für seine mechanische Stabilisierung, wie
z. B. aus Molybdän, Wolfram oder Tontal, versehen worden sein kann. Auf die gegenüberliegenden
Oberflächen des Halbleiterelementes 4 ist je ein zweckmäßig an seiner Oberfläche
versilberter Körper 5 bzw. 6 aus Kupfer vorgesehen, wobei zwischen 4 und 5 bzw.
4 und 6 jeweils vorzugsweise nur eine gegenseitige gleitfähige Anlage benutzt ist.
Die Körper 5, 4 und 6 sind in eine zylindrische Aussparung 7 eines Isolierkörpers
8 eingesetzt, der aus einer Ringzylinderform 9 und einem von dieser Ringzylinderform
an ihrer äußeren Mantelfläche ausladenden scheibenförmigen Teil 10 besteht, wobei
die beiden Teile 9 und 10 zweckmäßig unmittelbar an einem einheitlichen Körper 8,
z. B. aus keramischem Material, gebildet sind. Gegen die Endflächen der Körper 5
bzw. 6 legt sich je ein kappenförmiger Teil 11 bzw. 12, der z. B. aus Silber oder
einem mit einem Silberüberzug versehenen Metall bestehen kann. Diese beiden Körper
11 bzw. 12 sind an ihren Rändern mit dem Körper 10 durch je eine Verlötung 13 bzw.
14, die eine Weich- oder Hartlötung sein kann, mechanisch verbunden. Die scheibenförmige
Zelle 3
sitzt also mit ihrer unteren Fläche bzw. dem Kappenteil
12 auf dem Boden der Aussparung 2, auf welchem sich gegebenenfalls noch eine nicht
besonders dargestellte duktile Zwischenlage befinden kann. Auf die obere Fläche
des kappenförmigen Teiles 11 wirkt ein pilzförmig gestalteter elektrischer
Anschlußbolzen 15 mit der Außenfläche der Pilzdachform 15 a. Auf den Schaft
dieses Anschlußbolzens 15 ist eine Isolierhülse 16 aufgeschoben, von deren unterem
Rand ein Flanschteil16a radial ausladet, der mit seiner Außenfläche auf der Innenfläche
der Pilzdachform 15 a aufsitzt. Auf die obere Fläche des Flanschteiles 16a
wirkt als Kraftspeicher eine Tellerfeder oder eine Sattelfeder 17, die sich andererseits
gegen die Stirnfläche einer in das Innengewinde 18 an der inneren Mantelfläche der
Aussparung 2 eingedrehten Mutter 19 mit Schlitz 19 a für das Einführen eines Schraubenzieher-Werkzeuges
abstützt. Auf das freie Ende des Anschlußbolzens 15 ist eine Unterlegscheibe 20
aufgeschoben, welche durch eine Mutter 21 gegen die Stirnfläche der Hülse 16 gedrückt
wird. Zwischen einer weiteren Mutter 22 und dieser Mutter 21 kann dann ein elektrischer
Anschluß mittels eines weiteren elektrischen Anschlußleiters, z. B. eines solchen,
der an seinem Ende mit einem Kabelschuh oder einer Kabelöse versehen ist, vorgenommen
werden.
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Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ist eine Abwandlung der Lösung
nach F i g. 1, nach welcher an der inneren Mantelfläche der behälterartigen Aussparung
2' nicht ein Innengewinde, sondern eine Aussparung 23 vorgesehen ist, welche eine
solche Form besitzt und sich in einer solchen Lage befindet, daß in diese Aussparung
ein endlicher Sprengring 24 so eingesetzt werden kann, daß dabei gleichzeitig die
Tellerfeder bzw. Sattelfeder 25 unter die erwünschte ; Vorspannung gesetzt wird,
damit der Anschlußbolzen 15 mit dem erwünschten Druck gegen die Fläche des Halbleiterelementes
3 gedrückt wird und damit dieses entsprechend gegen die Bodenfläche der Aussparung
2'.
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Wie aus den Abbildungen zu entnehmen ist, wird durch die besondere
Gestaltung des Isolierkörpers 8 mit einem radial ausladenden Flansch 10 erreicht,
daß das Halbleiterelement 3, wenn es in die Aussparung eingesetzt wird, sich gleichzeitig
unmittelbar mit seinen Kontaktflächen in der Weise lageorientiert im Hohlraum der
Aussparung 2 bzw. 2' befindet, daß ein erwünschtes einwandfreies Zusammenwirken
zwischen dem starren Anschlußkontakt 15 und der Gegenfläche 11 des Halbleiterbauelementes
beim Einspannen desselben stattfindet.
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Wie aus der F i g. 1 abzulesen ist, ist es bei dieser Lösung durch
ein verschieden tiefes Eindrehen des Mutterkörpers 19 in das Innengewinde
18 der Aussparung 2 möglich, die Wirkung, die der Kraftspeicher 17 für den
gegenseitigen Anpreßdruck zwischen den Anlageflächen des Halbleiterelementes und
den weiteren elektrischen Anschlußstellen erzeugt, in einer vorbestimmten erwünschten
Weise einzustellen.
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In den weiteren Ausführungsbeispielen nach den beiden einander entsprechenden
Rissen gemäß den F i g. 3 und 4 bezeichnet 27 einen Konstruktionsteil in Form eines
Kühlkörpers, welcher aus einem Grundplattenteil 28 besteht, von welchem Kühlfahnenkörper
29 bzw. 30 ausladen. Der Grundplattenteil28 ist derart eingerichtet, daß er an der
Außenmantelfläche einer elektrischen Lichtmaschine festgeschraubt werden kann, weshalb
27 an seiner oberen Stirnseite mit einer entsprechenden Wölbung 31 ausgestattet
ist, die der Form der Außenmantelfläche der elektrischen Maschine bzw. der Lichtmaschine
entspricht bzw. angepaßt ist. Dieser Konstruktionsteil 27 ist wieder mit einer Aussparung
32 versehen, so daß in diese ein Halbleiterbauelement in Form eines Flächengleichrichters
3' eingesetzt werden kann, der in seiner Aufbauform etwa grundsätzlich derjenigen
entspricht, wie sie an Hand der F i g. 1 erläutert worden ist. Die Deckplatten 11'
bzw. 12' des Gehäuses des Halbleiterbauelementes sind in diesem Falle benachbart
ihren Rändern mit einer stärkeren Bogenform ausgestattet als nach F i g. 1, und
um diese unterbringen zu können, sitzt das Halbleiterbauelement mit seinem zentralen
Teil, in welchem er das eigentliche Halbleiterelement in seiner Lage hält, auf einem
in der Aussparung 32 vorgesehenen Sockelteil 32 a. Auf die
obere Fläche des Gehäuses des Halbleiterbauelementes wirkt wieder ein pilzförmiger
Anschlußkontaktbolzen 35, der sich mit der Außenmantelfläche seiner Pilzdachform
36 gegen die Oberfläche des Halbleiterbauelementes abstützt. Der Schaft des Anschlußbolzens
35 ist umschlossen von einer zylindrischen Hülse 36' mit einem Flansch 37 aus Isoliermaterial.
Dieser Flanschteil legt sich mit seiner Außenfläche gegen die innere Fläche des
Pilzdaches 36. Auf die obere Fläche des Flansches 37 wirkt die als Kraftspeicher
benutzte Tellerfeder bzw. Sattelfeder 38. Diese stützt sich andererseits wieder
an einem Sprengring 39 ab; der in eine Aussparung 40 an der inneren Mantelfläche
der Aussparung 32 des Kühlkörpers 27 eingesetzt ist. Der oberhalb der gewölbten
Form 31 liegende Teil des Anschlußbolzens, also der Anschlußbolzen 35 mit der Scheibe
20 und den beiden Mutterkörpern 21 bzw. 22, taucht durch eine entsprechende
Aussparung bzw. einen Kanal in das Innere des Lichtmaschinengehäuses ein. Der Kühlkörper
ist rechts und links von der Ausspaning 32 zur Aufnahme des Halbleiterelementes
3' mit je einem Kanal versehen, durch welchen je eine der Schrauben 41 bzw. 42 hindurchgeführt
und in entsprechende mit Gewinde versehene Bohrungen des Maschinengehäuses 43 eingeschraubt
und dadurch der Kühlkörper 27 des Halbleiterelementes 3' an dem Gehäuseteil festgespannt
werden kann. Der Anschlußbolzen 35 ragt hierbei durch die Aussparung 44 des Gehäuses
43 in dessen Innenraum. Der Raum zwischen den sich über die gesamte Länge des Kühlkörpers
erstreckenden Kühlfahnen 29 und 30 bzw. zwischen den Befestigungsschrauben 41, 42
ist gleichzeitig noch für die Unterbringung kürzerer Kühlfahnen 45 ausgenutzt worden.
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Die an dem Konstruktionsteil der elektrischen Maschine vorgesehene
Aussparung kann entweder an dem Konstruktionsteil in Form eines Sackloches oder
durch einen mit dem Konstruktionsteil zusätzlich verbundenen Teil gebildet sein,
der z. B. einen durchgehenden Kanal des Konstruktionsteiles an der einen Stirnfläche
abschließen bzw. durch eine Becherform ergänzen kann oder der im wesentlichen selbst
den Körper mit der Aussparung für das Einsetzen des Halbleiterelementes bildet,
indem er z. B. aus einem kappenförmigen Teil besteht, für welchen ein Teil der elektrischen
Maschine, also ein Lagerschild oder das die Lagerschilder tragende Gehäuse nur als
Träger benutzt werden.
Das an der Bildung der mechanischen Bajonettverbindung
beteiligte Gegenstück, nämlich der mit der Wand der behälterartigen Aussparung zusammenwirkende
Abstützring für den Kraftspeicher, und dieser Kraftspeicher können auch erfindungsgemäß
unmittelbar zu einer Einheit vereinigt werden. Hierfür kann z. B. eine teller- oder
glockenförmige Feder mit mehreren, beispielsweise drei radialen äußeren Schenkeln
versehen werden, die in die Kanäle der Bajonettverbindung eingeführt werden. Mit
dem Erreichen der entsprechenden Endstellung in der Aussparung wird dann die Feder
um ihre Achse gedreht, bis die Enden der genannten Schenkel die entsprechende Lage
an den abstützenden Absätzen an der Innenmantelfläche der behälterartigen Aussparung
des Konstruktionsteiles der elektrischen Maschine, gegebenenfalls in besonderen
Raststellen an diesen Absätzen, erreicht haben.
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Um eine elektrisch und thermisch gütemäßig hochwertige gegenseitige
Anlage zwischen dem Halbleiterelement und dem Boden der behälterartigen Aussparung
zu erreichen, kann erfindungsgemäß auch ein hierfür besonders in noch selbständigem
getrenntem Zustand bearbeiteter Hilfskörper in die Aussparung derart eingeführt
bzw. eingepreßt und gegebenenfalls dann verlötet werden, so daß er die Bodenfläche
liefert, gegen welche das Halbleiterelement in der Aussparung gepreßt wird.