DE1538732C3

DE1538732C3 - Cooling and fastening device for rectifier elements built into an alternator and method for their manufacture

Info

Publication number: DE1538732C3
Application number: DE1538732A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Frister
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1966-07-07
Filing date: 1966-07-07
Publication date: 1974-01-10
Also published as: DE1538732B2; DE1538732A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühl- und Befestigungsvorrichtung für in einen Wechselstromgenerator eingebaute Gleichrichterelemente, bestehend aus mindestens einer kreisringsektorförmigen, der Form des Gehäuses des Wechselstromgenerators angepaßten, aus Metall bestehenden Wärmesenke, die L-förmig gestaltet ist und die an ihrem etwa senkrecht zur Maschinenachse angeordneten Schenkel die zu kühlenden Gleichrichterelemente trägt, und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.The invention relates to a cooling and fastening device for rectifier elements built into an alternator, consisting of at least one circular sector-shaped, the shape of the housing of the alternator and made of metal, which is L-shaped and the legs arranged approximately perpendicular to the machine axis to be cooled rectifier elements carries, and a method for their production.

Eine derartige Kühl- und Befestigungsvorrichtung ist aus der USA.-Patentschrift 3 250 929 bekannt. Diese Kühl- und Befestigungsvorrichtung umfaßt drei Wärmesenken, die Gleichrichterelemente tragen. Die Wärmesenken haben die Form von Kreisringsektoren mit L-förmigem Querschnitt und sind als Gußoder Tiefziehteile ausgebildet; die Fertigung ist daher aufwendig und langwierig.Such a cooling and fastening device is known from US Pat. No. 3,250,929. This cooling and mounting device includes three heat sinks that carry rectifier elements. The heat sinks have the shape of circular ring sectors with an L-shaped cross-section and are available as cast or Deep-drawn parts formed; the production is therefore complex and lengthy.

Aus der USA.-Patentschrift 3 146 362 ist es bekannt, eine Wärmesenke zum Befestigen und Kühlen von Gleichrichterelementen aus abgebogenem Blech zu fertigen. Diese Wärmesenke ist jedoch in ihrer Form der Form des Wechselstromgenerators nicht angepaßt; ein Wechselstromgenerator mit einer solchen Wärmesenke weist daher eine Bauform auf, die den modernen Anforderungen einer kleinen Bauweise nicht gerecht wird.From US Pat. No. 3,146,362 it is known to provide a heat sink for mounting and cooling to manufacture rectifier elements from bent sheet metal. However, this heat sink is in theirs Shape not adapted to the shape of the alternator; an alternator with one The heat sink therefore has a design that meets the modern requirements of a small design does not do justice.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kühl- und Be-S festigungsvorrichtung für Gleichrichterelemente in einem Wechselstromgenerator zu schaffen, deren. Fertigung rationell, also zeitsparend und mit geringem Materialverbrauch verbunden ist und die der Bauform von Wechselstromgeneratoren angepaßt ist.The object of the invention is to provide a cooling and fastening device for rectifier elements in to create an alternator whose. Production rational, i.e. time-saving and with little Material consumption is connected and which is adapted to the design of alternators.

ίο Diese Aufgabe wird bei einer Kühl- und Befestigungsvorrichtung der eingangs genannten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die L-förmige Wärmesenke aus einem abgebogenen Blechstreifen besteht, daß der etwa senkrecht zur Maschinenachse angeordnete Schenkel nach Art eines Sägeblattes mit Ausnehmungen und laschenartigen Blechteilen versehen ist und daß die aufeinanderfolgenden laschenartigen Blechteile abwechselnd jeweils ein Gleichrichterelement tragen oder am Generator befestigt sind.'ίο This task is performed with a cooling and fastening device of the type mentioned at the outset according to the invention in that the L-shaped heat sink is made from a bent sheet metal strip consists that the leg arranged approximately perpendicular to the machine axis in the manner of a saw blade with Recesses and tab-like sheet metal parts is provided and that the successive tab-like Sheet metal parts alternately each carry a rectifier element or are attached to the generator. '

Nach einem Verfahren zur Herstellung der Kühl- und Befestigungsvorrichtung wird ein streifenförmiger Rohling aus Blech längs einer sägezahnartigen Trennungslinie durch Stanzen in zwei Blechstreifen getrennt und die dadurch entstehenden laschenförmigen Blechteile um eine in Längsrichtung des Blechstreifens gelegte Linie etwa in einem rechten Winkel abgebogen.According to a method for producing the cooling and fastening device, a strip-shaped Blank made of sheet metal along a sawtooth-like dividing line by punching into two sheet metal strips separated and the resulting tab-shaped sheet metal parts by one in the longitudinal direction of the sheet metal strip laid line bent approximately at a right angle.

Gegenüber dem bekannten Stand der Technik läßt sich die erfindungsgemäße Wärmesenke in wesentlich einfacherer Weise durch Stanzen und nachfolgendes Biegen herstellen. Ein Stanzautomat arbeitet schneller als eine Tiefziehpresse, so daß man bei der Fertigung einen höheren Ausstoß bei gleichzeitig größerer Genauigkeit erhält. Durch die Form der Wärmesenke läßt sich erreichen, daß die Gleichrichterelemente in raumsparender Weise im Generatorgehäuse unterge-' bracht werden können. Gleichzeitig ist es wegen der besonderen Formgebung möglich, die Wärmesenke auf bequeme Art im Generator zu befestigen. Für eine rationelle Fertigung wichtig ist auch, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung ohne nennenswerten Abfall hergestellt werden kann.Compared to the known prior art, the heat sink according to the invention can be substantially improved Easier way to produce by punching and subsequent bending. A punch press works faster than a deep-drawing press, so that you can produce a higher output while at the same time larger Maintains accuracy. Due to the shape of the heat sink it can be achieved that the rectifier elements in can be accommodated in a space-saving manner in the generator housing. At the same time it is because of the special shape allows the heat sink to be conveniently attached to the generator. for a rational production is also important that the invention Device can be produced without significant waste.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher dargestellt. Es zeigtAn exemplary embodiment of the invention is shown in greater detail in the drawing. It shows

F i g. 1 a einen Ausschnitt aus einem Blechstreifen, der mit einem sägezahn- bzw. zickzackförmigen Schnitt in Längsrichtung getrennt ist,F i g. 1 a shows a section of a sheet metal strip with a sawtooth or zigzag shape Section is separated in the longitudinal direction,

F i g. 1 b einen Ausschnitt aus einem zweiten Blechstreifen mit einem etwas anderen Schnitt,F i g. 1 b a section from a second sheet metal strip with a slightly different cut,

,^c,o F i g. 2 einen Längsschnitt durch die Gleichrichtereinheit einer Drehstromlichtmaschine und, ^c , o F i g. 2 shows a longitudinal section through the rectifier unit of a three-phase alternator and

F i g. 3 eine Draufsicht auf einen Teil der Gleichrichtereinheit nach F i g. 2.F i g. 3 is a plan view of part of the rectifier unit according to FIG. 2.

Die Kühlelemente für die Gleichrichtereinheit einer (nicht dargestellten) Drehstromlichtmaschine werden aus einem in F i g. 1 a bzw. 1 b in Draufsicht dargestellten Blechstreifen 10. hergestellt, und zwar durch einen sägezahn- bzw. zickzackförmigen Stanzschnitt längs einer Trennungslinie 11, durch den der Blechstreifen 10 der Länge nach in eine obere und eine untere Hälfte geteilt wird, die, wie ersichtlich, zueinander etwa symmetrisch sind und auf einer Längsseite jeweils Ausnehmungen 12 (F i g. 3) und zwischen diesen gelegene Blechteile oder -lappen· 13 aufweisen.The cooling elements for the rectifier unit of a three-phase alternator (not shown) are made from a in F i g. 1 a and 1 b sheet metal strips 10 shown in plan view produced, namely by a sawtooth or zigzag punch cut along a dividing line 11 through which the Sheet metal strip 10 is divided lengthwise into an upper and a lower half, which, as can be seen, are approximately symmetrical to one another and have recesses 12 (FIG. 3) and on one longitudinal side have sheet metal parts or tabs · 13 located between these.

- In einem Teil dieser Blechteile 13 werden Befestigungslöcher 14 vorgesehen, die zum Befestigen auf einer in F i g. 2 mit 15 bezeichneten Blechhaube die-- In a part of these sheet metal parts 13 fastening holes 14 are provided for fastening on one in FIG. 2 with 15 designated sheet metal hood the-

nen, ζ. B. durch Festnieten. Wie ersichtlich, sind bei der Ausführüngsart nach F i g. 1 b die mit Löchern 14 versehenen Blechteile 13 schmaler als die anderen Blechteile.nen, ζ. B. by riveting. As can be seen, in the embodiment according to FIG. 1 b the one with holes 14 provided sheet metal parts 13 narrower than the other sheet metal parts.

Nach dem Stanzen werden bei der oberen und der unteren Hälfte des Blechstreifens 10 die Blechteile 13 längs einer in Fig. 1 a und 1 b ΐή)£ΐ6 bzw. 16' bezeichneten, strichpunktiert angedeuteten Biegelinie um etwa 90° abgebogen, und daraufhin wird die auf geeignete Länge beschnittene Hälfte des Blechstreifens 16 etwa kreisförmig gebogen, wie das in F i g. 3 dargestellt ist.After punching, the sheet metal parts are in the upper and lower halves of the sheet metal strip 10 13 along a line in Fig. 1 a and 1 b ΐή) £ ΐ6 or 16 ' designated, dash-dotted-line bending line bent by about 90 °, and then the on Appropriate length trimmed half of the sheet metal strip 16 bent approximately circularly, as in FIG. 3 is shown.

Auf jedes zweite der Blechteile 13 werden dann Halbleiterelemente 17 aufgelötet; bei der in F i g. 3 dargestellten Anordnung, die als Drehstrom-Brückengleichrichter mit sechs Gleichrichterelementen 17 ausgebildet ist, werden auf der einen mit 18 bezeichneten Kühlvorrichtung Gleichrichterelemente 17 aufgelötet, bei denen der p-Teil des pn-Übergangs des Halbleiters am Gehäuse liegt, während auf der anderen Kühlvorrichtung 19 Gleichrichterelemente 17 aufgelötet sind, bei denen der η-Teil des pn-Übergangs am Gehäuse liegt. Die Kühlvorrichtung 19 ist in geeigneter Weise gegen die Blechhaube 15 isoliert, z.B. durch Aufkleben mit einem Epoxydharz oder durch eine Isolierfolienzwischenlage.Semiconductor elements 17 are then soldered onto every second of the sheet metal parts 13; at the in F i g. 3 The arrangement shown, as a three-phase bridge rectifier with six rectifier elements 17 is formed, rectifier elements are on the one designated with 18 cooling device 17 soldered, where the p-part of the pn-junction of the semiconductor is on the housing, while on the other cooling device 19 rectifier elements 17 are soldered, in which the η part of the pn junction is on the housing. The cooling device 19 is in suitably insulated from the sheet metal hood 15, e.g. by gluing with an epoxy resin or through an interlayer of insulating film.

Über die Gleichrichterelemente 17 ist eine in F i g. 3 nicht dargestellte Isolierplatte 20 gelegt, die Ausnehmungen aufweist, durch welche in Fig.2 dargestellte, stiftförmige Anschlüsse der Gleichrichterelemente 17 durchragen. Diese Anschlüsse sind mit auf def Oberseite der Isolierplatte 20 aufkaschierten Kupferleitern verbunden'. Die Isolierplatte 20 wird durch seitliche Sicken 21 an den Kühlvorrichtungen 18 und 19 gehalten. Dadurch ergibt sich eine einfache Befestigung.About the rectifier elements 17 is shown in FIG. 3, not shown insulating plate 20 placed, the Has recesses through which in Fig.2 The pin-shaped connections of the rectifier elements 17 shown protrude through. These connections are connected to copper conductors laminated on the top of the insulating plate 20 '. The insulating plate 20 is held on the cooling devices 18 and 19 by means of lateral beads 21. This results in a simple attachment.

In der Blechhaube 15 sind öffnungen 22 vorgesehen, durch die in der durch Pfeile angedeuteten Weise Kühlluft strömt und dabei die Kühlvorrichtungen 18,19 kühlt.In the sheet metal hood 15 openings 22 are provided, through which cooling air flows in the manner indicated by arrows and thereby the cooling devices 18.19 cools.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Cooling and fastening device for rectifier elements built into an alternator, consisting of at least one circular sector-shaped, the Fosfn. of the housing the alternator adapted, made of metal heat sink, which is L-shaped and the legs, which are arranged approximately perpendicular to the machine axis, are the cooling rectifier elements, characterized in that the L-shaped Heat sink (18, 19) consists of a bent sheet metal strip (10) that the approximately Legs arranged perpendicular to the machine axis in the manner of a saw blade with recesses (12) and tab-like sheet metal parts (13) is provided and that the successive Tab-like sheet metal parts (13) alternately each carry a rectifier element (17) or are attached to the generator.

2. Cooling and fastening device according to claim 1, characterized in that on the in the circumferential direction running side of the sheet metal strip (10) beads (21) are arranged, through the insulating plate carrying the connecting lines to the rectifier elements (7) (20) is supported.

3. A method for producing a cooling and fastening device according to claim 1 or 2, characterized in that a strip-shaped blank made of sheet metal along a sawtooth-like The dividing line is separated by punching into two sheet metal strips and that the resulting Tab-shaped sheet metal parts around a line laid in the longitudinal direction of the sheet metal strip bent at about a right angle.