DE2838966A1

DE2838966A1 - HOLDING AND STORAGE DEVICE FOR COMPONENTS IN ELECTRICAL MACHINES, ESPECIALLY FOR THREE-PHASE GENERATOR

Info

Publication number: DE2838966A1
Application number: DE19782838966
Authority: DE
Inventors: Burkhardt Schmidt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-09-07
Filing date: 1978-09-07
Publication date: 1980-03-20
Also published as: GB2030790A; JPS5537896A

Description

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State of the art

Die Erfindung geht aus von einer Lagereinrichtung (Schleifringlager) nach der Gattung des Hauptanspruchs. Drehstromgeneratoren, für die das erfindungsgemäße Schleifringlager mit Gleichrxchtersystem besonders geeignet ist, sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt. Der grundsätzliche Aufbau eines Drehstromgenerators umfaßt eine dreiphasige Ständerwicklung als üblicherweise feststehenden Leitungsteil sowie einen Läufer, auf dessen Welle die Magnetpole mit Erregerwicklung sowie bei cer überwiegenden Zahl der Ausführungsformen zwei Schleifringe sitzen. Die Läuferwelle ist in zwei Lagern gelagert, von denen eines das sog. Schleifringlager ist, da angrenzend an diese Lagerstelle das Bürstenhaltergehäuse angeordnet und im gleichen Lagereinpaß, der auch die Wälzlagerbohrung für die Welle aufnimmt, fixiert sein kann.The invention is based on a bearing device (slip ring bearing) according to the genre of the main claim. Three-phase generators, for which the slip ring bearing according to the invention with rectifier system is particularly suitable, there are many Embodiments known. The basic structure of a three-phase generator comprises a three-phase stator winding as a usually fixed line part and a rotor, on whose shaft the magnetic poles with excitation winding as well in the majority of the embodiments two slip rings sit. The rotor shaft is mounted in two bearings, one of which is the so-called slip ring bearing because it is adjacent to this bearing is arranged the brush holder housing and in the same bearing fitting that also the roller bearing bore for the Receives shaft, can be fixed.

Gegen die beiden Schleifringe drücken Kohlebürsten und übertragen so den von der Ständerwicklung stammenden Erregerstrom auf die umlaufeiide Erregerwicklung. Für die elektrische Verbindung des Generators mit einem Regler, der den Erregerstrom je nach den an den Drehstromgenerator gestellten Leistungsanforderungen einstellt,und dem Bordnetz, wenn der Drehstromgenerator für den Bereich des Kraftfahrzeugwesens oder für sonstige mobile Einheiten bestimmt ist, sind Anschlußklemmen am Generator vorgesehen. Carbon brushes press against the two slip rings and thus transmit the excitation current from the stator winding the circulating excitation winding. For the electrical connection of the generator with a regulator that adjusts the excitation current depending on the power requirements placed on the three-phase generator adjusts, and the electrical system, if the three-phase generator for the field of motor vehicles or for other mobile units is intended, terminals are provided on the generator.

Da die Bordnetzspannung eines Kraftfahrzeugs oder einer sonstigen Einheit üblicherweise und hauptsächlich wegen der vorhandenen Batterie Gleichstrom ist, muß der in der Ständerwicklung des Generators erzeugte dreiphasige Wechselstrom gleichgerichtet werden, was üblicherweise mit Hilfe von Gleichrichterdioden geschieht. Since the electrical system voltage of a motor vehicle or another Unit is usually direct current, mainly because of the existing battery, that in the stator winding of the Generator generated three-phase alternating current are rectified, which is usually done with the help of rectifier diodes.

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Normalerweise sind sechs Leistung::- und hiervon getrennt für die Erzeugung des Erregerstroms drei Erregerdioden vorgesehen, wobei jede der sechs Leistungsdioden bei sehr hohem Strombedarf auch aus der Parallelschaltung einer gewünschten Anzahl von dann identisch geschalteten Dioden bestehen kann.Normally there are six power: - and three excitation diodes are provided separately for generating the excitation current, each of the six power diodes with very high power requirements can also consist of the parallel connection of a desired number of then identically connected diodes.

Da die Halbleiterdioden nur bis zu bestimmten Temperaturen warm werden dürfen, muß die Verlustwärme mit Sicherheit abgeführt werden, so daß die Dioden üblicherweise in sog. Kühlkörpern einjebaut sind. Bei größeren Drehstromgeneratoren kann ein aus drei Kühlkörpern bestehendes Gleichrichtersystein vorgesehen sein, bei dem je drei Dioden, und zwar eine Plus-, eine MinusunJ eine Erregerdiode in drei Gruppen zusammengefaßt sind und jeder Gruppe ein Kühlkörper zugeordnet ist. Wegen der hohen Ströme, die ein entsprechend ausgelegter Drehstromgenerator abgeben kann, können die Kühlkörper mit Kühlrippen versehen sein.Since the semiconductor diodes are only allowed to get warm up to certain temperatures, the heat loss must be dissipated with certainty so that the diodes are usually built into so-called heat sinks. In the case of larger three-phase generators, a Rectifier system consisting of three heat sinks is provided with three diodes each, namely a plus and a minus sun an excitation diode are combined in three groups and each group is assigned a heat sink. Because of the high Currents emitted by a suitably designed three-phase generator can, the heat sinks can be provided with cooling fins.

Es besteht Bedarf nach einem schüttelfesten, tauschbaren, reparatur- und montagefreundlichen Gleichrichtersystem in Zuordnung zum Schleifringlager, welches eine hohe Betriebssicherheit garantiert.There is a need for a shake-proof, exchangeable, repairable and assembly-friendly rectifier system in association with the slip ring bearing, which ensures a high level of operational reliability guaranteed.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Halte- und Lagereinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß auch bei Drehstromgeneratoren mit sehr hoher Leistungsabgabe eine ausgeglichene Kühlwirkung mit Bezug auf die Dioden sichergestellt ist, wobei das gesamte Gleichrichtersystem raumsparend aufgebaut ist und eine Optimierung der thermischen Verhältnisse sichergestellt werden konnte. Vorteilhaft ist weiterhin, daß die Wärmeabfuhr auch von den DiodenanschIußdrähten unmittelbar zu den Stromschienen, die ebenfalls im Kühlluftstrom angeord-The holding and storage device according to the invention with the characterizing Features of the main claim has the advantage that even with three-phase generators with a very high power output a balanced cooling effect with respect to the diodes is ensured, whereby the entire rectifier system saves space is established and an optimization of the thermal conditions could be ensured. It is also advantageous that the heat dissipation also from the diode connection wires directly to the busbars, which are also arranged in the cooling air flow.

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net sind, für eine ausgeglichene Kühlwirkung sorgt.net, ensures a balanced cooling effect.

Da die Stromschienen ohnt. weiteren Arbeitsgang in Einrastungen von isolierenden Halterungen lediglich eingeschoben werden und dann durch eine Verrastung sicher und unverrückbar gehalten sind, ergibt sich eine erhebliche Montageersparnis, insbesondere da die Diodenanschlußdrähte mit den Stromschienen ohne sonstige elektrische Verbindungsteile, Kabelschuhe o. dgl. unmittelbar, beispielsweise durch einen Weichlötvorgang verbunden werden können.Since the busbars without. further operation in snaps are only pushed in by insulating brackets and then held securely and immovably by a latch are, there is a considerable saving in assembly, especially since the diode connection wires with the busbars without other electrical connecting parts, cable lugs or the like. Connected directly, for example by a soft soldering process can be.

Durch die kurza Verbindungsstrecke zwischen der jeweiligen Diode und der Stromschiene ergibt sich ein kompakter Aufbau des gesamten Systems, auch wenn eine größere Anzahl von Dioden, beispielsweise bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel von bis zu sieben Dioden je Kühlkörper, von denen drei Stück vorhanden sind, eingesetzt werden. Gleichzeitig wird eine hohe Betriebssicherheit erreicht.Due to the short connection between the respective Diode and the busbar results in a compact structure of the entire system, even if a larger number of diodes, for example in a preferred embodiment of up to seven diodes per heat sink, of which three are available are used. At the same time, a high level of operational reliability is achieved.

Die erfindungsgemäße Lagereinrichtung in Verbindung mit dem Cle.ichrichtersystem ist einwandfrei schüttelfest und erlaubt auch das Auswechseln einzelner Dioden im Reparaturfall ohne Demontage des gesamten Systems. Schließlich ist das gesamte Gleichrichtersystem tauschbar und kann, falls erforderlich, auch bei schon vorhandenen Drehstromgeneratoren eingesetzt werden und bisher verwendete Ausführungen ersetzen.The storage device according to the invention in conjunction with the Cle.ichrichtersystem is perfectly shake-proof and allowed even the replacement of individual diodes in the event of repairs without dismantling the entire system. After all, that's the whole The rectifier system can be exchanged and, if necessary, can also be used with existing three-phase generators and replace previously used versions.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Lagereinrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß die beiden, üblicherweise zur Verwendung kommenden Stromschienen in axialer und radialer Richtung zueinander versetzt sind, so daß sich eine gute Zugänglichkeit der einzel-The measures listed in the subclaims are advantageous developments and improvements of the main claim specified storage facility possible. It is particularly advantageous that the two are usually used Busbars are offset from one another in the axial and radial directions, so that there is good accessibility to the individual

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nen Diodenanschlüsse ergibt.
Zeichnung NEN diode connections results.
drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Lagereinrichtung, nämlich ein Schleifringlager mit Gleirhrichtersystem in DrauJsicht, wobei die Figuren 1a bis Ic Teilausschnitte an den Befestigungspunkten der Kühlkörper und der Halterungen mit der eigentlichen Lagerplatte darstellen, Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 1 und Fig. 2a einen Teilausschnitt eines mit Dioden bestückten Kühlkörpers, aus dem die elektrische Anschlußmöglichkeit dieses Kühlkörpers hervorgeht, die Figuren 3 bis 5 zeigen den Kühlkörper in verschiedenen Ansichten, wobei die Fig. 4 einen Schnitt der Darstellung der Fig. 3 längs der Linie 4-4 darstellt, die Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch eine isolierende Halterung bzw. einen Isolator, wie er zur Lagerung der Stromschienen verwendet wird,, und die Fig. 7 mit Fig. 7a zeigt eine der verwendeten Stromschienen in Draufsicht sowie im Schnitt längs der Linie 7a-7a der Fig. 7.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail in the following description. 1 shows a storage device, namely a Slip ring bearing with a sliding rectifier system in the driveway, whereby Figures 1a to Ic partial sections at the attachment points represent the heat sink and the brackets with the actual bearing plate, Fig. 2 shows a section along the line 2-2 of 1 and 2a show a partial section of a heat sink equipped with diodes, from which the electrical connection option this heat sink emerges, FIGS. 3 to 5 show the heat sink in different views, FIG. 4 a section of the representation of Fig. 3 along the line 4-4, Fig. 6 shows a section through an insulating Bracket or an insulator, as it is used for mounting the busbars, and Fig. 7 with Fig. 7a shows one of the busbars used in plan view and in section along line 7a-7a in FIG. 7.

Beschreibung der 5rfindungsbeispiele Description of the invention examples

Dor Grundgedanke vorliegender Erfindung besteht darin, an der das schleifringseitige Lager der Ankerwelle enthaltenden Lagerplatte drei gleiche Kühlkörper an vier Punkten zusammen mit je einem Isolator zur Lagerung der Halteschienen zu befestigen, vorzugsweise zu verschrauben. Jeder Isolator verfügt über zwei mit Bezug auf das Schleifringlager axial und radial zueinander versetzte Rastnuten zur Aufnahme je einer Stromschiene sowie gegebenenfalls eine weitere Einrastung zur schüttelfreien Aufnahme einer elektrischen Leitung, falls erforderlich.The basic idea of the present invention consists in the bearing plate containing the bearing on the slip ring side of the armature shaft to attach three identical heat sinks at four points together with an insulator each to support the mounting rails, preferably to be screwed. Each isolator has two with respect to the slip ring bearing axially and radially to each other staggered locking grooves for receiving one conductor rail each and, if necessary, an additional locking system for shaking-free mounting an electrical line, if necessary.

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In der Darstellung der Fig. 1 ist die Lagereinrichtung mit 1 bezeichnet; sie umfaßt ein Schleifringlager, gebildet von einem Einpaß 2, der das üblicherweise als Wälzlager ausgebildete schleifringseitige Lager aufnimmt und gegebenenfalls gleichzeitig als Anlagefläche für ein nicht dargestelltes Bürstenhaltergehäuse dient, sowie ferner ein Gleichrichtersystem, welches allgemein mit 3 bezeichnet ist.In the illustration of FIG. 1, the bearing device is denoted by 1; it comprises a slip ring bearing formed by one Fitting 2, which receives the slip ring-side bearing, which is usually designed as a roller bearing, and possibly at the same time serves as a contact surface for a brush holder housing, not shown, and also a rectifier system, which is generally designated by 3.

Die Lagereinrichtung verfügt über eine Lagerplatte 4, gebildet von einem äußeren Ring 5 und einem inneren Nabenbereich 6, der vom äußeren Ring 5 durch Zwischenstege 7 gehalten ist {s. auch die Figuren 1a bis Ic).The bearing device has a bearing plate 4, formed by an outer ring 5 and an inner hub region 6, which is held by the outer ring 5 by intermediate webs 7 {see FIG. also Figures 1a to Ic).

Die Lagereinrichtung eignet sich zur Verwendung bei Drehstromgeneratoren für größere Leistung, die Klauenpolmaschinen oder Einzelpolmaschinen, beide mit Schleifringen, sein können. Der Ring 5 der Lagerplatte 4 kann dann über die am Umfang verteilt angeordnetenBohrungen 8 mit dem äußeren Gehäuse des jeweiligen Generators verschraubt oder sonstwie befestigt sein, wobei noch eine Abdeckung, gegebenenfalls mit Luftansaugstutzen und Verteilerrohr, vorhanden sein kann.The storage device is suitable for use with three-phase generators for higher performance, the claw pole machines or Single pole machines, both with slip rings, can be. Of the Ring 5 of the bearing plate 4 can then be connected to the outer housing of the respective Generator screwed or otherwise fastened, with a cover, if necessary with air intake and manifold, may be present.

Die Lagerplatte 4 lagert eine Mehrzahl von Kühlkörpern 9a, 9b, 9c, d.h. im Ausführungsbeispiel von drei Kühlkörpern, die ihrerseits wieder eine vorgegebene Anzahl von Dioden aufnehmen und lagern können. Die spezielle Beschaltung der unter sich vorzugsweise identischen Kühlkörper 9a bis 9c läßt sich genauer den Darstellungen der Figuren 3 bis 5 entnehmen.The bearing plate 4 supports a plurality of heat sinks 9a, 9b, 9c, i.e. in the exemplary embodiment of three heat sinks, which in turn can pick up and store a predetermined number of diodes again. The special wiring of the among themselves preferably Identical heat sinks 9a to 9c can be found in more detail in the representations of FIGS. 3 to 5.

Im übrigen kann die Lagerplatte 4 auch so definiert werden, daß sie dort, wo sich die Hauptteile der Kühlkörper 9a bis 9c befinden, axiale Durchbrechungen 10a, 10b, 10c aufweist, damit die Kühlkörper und die von ihnen gelagerten Dioden im KühlluftstromIn addition, the bearing plate 4 can also be defined so that it is where the main parts of the heat sinks 9a to 9c are, axial openings 10a, 10b, 10c, so that the heat sink and the diodes mounted by them in the cooling air flow

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angeordnet sind, desgleichen Stromschienen 11a und 11b, die weiter innen angeordnet sind und elektrisch sowie mechanisch unmittelbar mit den von den Dioden ausgehenden Anschlußdrähten, die insgesamt sämtlich mit 12 bezeichnet sind, verbunden sind.are arranged, the same busbars 11a and 11b, the are arranged further inside and are electrically and mechanically directly connected to the connecting wires coming from the diodes, all of which are designated as a whole by 12, are connected.

Zur Erzielung einer ausreichenden Anzahl von Freiheitsgraden für die Vornahme elektrischer Verbindungen bei den Dioden sind die Kühlkörper 9a bis 9c sowie die beim Ausfulirungsbeispiel vorhandenen zwei Stromschienen 11a und 11b gegeneinander isoliert, desgleichen mit Bezug auf die Lagerplatte 4. Tn der Draufsicht ist jeder Kühlkörper 9, wie Fig. 5 zeigt, von etwa halbmondförmiger Gestalt und überspannt in der Draufsicht der Fig. 1 jeweils einen Viertelkreis der Lagerplatte 4, ist also an zueinander jeweils um 90° versetzt angeordneten Lagerstellen 13a, 13b, 13c und 13d mit der Lagerplatte 4 verbunden. Dabei ist die Lagerstelle 13a in Fig. 1b, die Lagerstelle 13b in Fig. 1a und die Lagerstelle 13d in Fig. 1c nochmals im Teilausschnitt gesondert dargestellt, so daß auch die Verbindung und Zuordnung der Befestigungsansätze 14a und 14b (Fig. 5) zu den Befestigungsstellen 13a bis 13d und den dort ebenfalls befestigten isolierenden Halterungen 16a bis 16d für die Stromschienen 11a, 11b erkennbar sind. Im übrigen zeigt die Darstellung der Fig. 6 eine solche isolierende Halterung 16 in ihrem Aufbau im Schnitt genauer.In order to achieve a sufficient number of degrees of freedom for making electrical connections to the diodes the heat sinks 9a to 9c as well as those present in the Ausfulirungsbeispiel two busbars 11a and 11b insulated from one another, likewise with regard to the bearing plate 4. Tn the plan view, each heat sink 9, as FIG. 5 shows, is approximately more crescent-shaped Shape and spans in the plan view of FIG. 1 in each case a quarter circle of the bearing plate 4, that is to say they are close to one another Bearing points 13a, 13b, 13c and 13d, each offset by 90 °, are connected to the bearing plate 4. Here is the Bearing point 13a in FIG. 1b, bearing point 13b in FIG. 1a and bearing point 13d in FIG. 1c again separately in a partial section shown, so that the connection and assignment of the fastening lugs 14a and 14b (Fig. 5) to the fastening points 13a to 13d and the insulating there also attached Holders 16a to 16d for the busbars 11a, 11b are recognizable. In addition, the illustration of FIG. 6 shows such an insulating holder 16 in its construction in section more accurate.

Der Darstellung der Fig. 3 läßt sich entnehmen, daß die seitlichen, über Lagerbohrungen verfügenden Lageransätze 14a, 14b jedes Kühlkörpers 9 in der Höhe zueinander versetzt sind, so daß beispielsweise der im Uhrzeigersinn gesehen erste Kühlkörper 9a, wie Fig. 1b zeigt, mit seinem tiefer liegenden Lageransatz 14a am Befestigungsort 13a mittels eines Schraubbolzens 18 festgemacht ist, der gleichzeitig noch die im Uhrzeigersinn gesehen ebenfalls erste isolierende Halterung 16a für die StromschienenThe representation of Fig. 3 can be seen that the lateral, bearing lugs 14a, 14b which have bearing bores each heat sink 9 are offset in height from one another, so that, for example, the first heat sink 9 a, viewed in a clockwise direction, As FIG. 1b shows, it is fastened with its lower-lying bearing shoulder 14a at the fastening location 13a by means of a screw bolt 18 is, which at the same time also seen in the clockwise direction also first insulating holder 16a for the busbars

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festspannt. Die Befestigung am Befestigungsort 13a erfolgt unter Zwischenlage von Isolierscheiben 19 sowie eines die Schraube 1 8 umgebenden Isolierrohrs 20 und einer weiteren, im Durchmesser größeren Isolierhülse 21 zur Erzielung eines Höhenausgleichs für die Halterung 16a. Die Halterung 16a ist selbst aus einem isolierenden Material, beispielsweise aus einem Thermoplast hergestellt und verfügt, wie auch die Schnittzeichnung der Fig. 6 zeigt, über eine umspritzte Scheibe 22 aus festem Material, beispielsweise aus Metall, so daß die der Schraube zugeordnete Mutter 18a fest angezogen werden kann, ohne daß es zu einer Zerstörung der aus Kunststoff bestehenden Halterung 16 kommt.tightened. The attachment to the attachment point 13a takes place under Intermediate layer of insulating washers 19 and an insulating tube 20 surrounding the screw 1 8 and another, in diameter larger insulating sleeve 21 to achieve height compensation for the holder 16a. The bracket 16a is itself made of an insulating material, for example from a thermoplastic, and has, as well as the sectional drawing 6 shows, over an encapsulated washer 22 made of solid material, for example made of metal, so that the screw associated nut 18a can be tightened without it the holder 16, which is made of plastic, is destroyed.

Am Befestigungsort 13b werden nun, wie die Fig. 1a zeigt, vo.i einer gleichen Schraube 18 zwei von verschiedenen Kühlkörpern 9a und 9b stammende Lageransätze 14b vom Kühlkörper 9a und 14a vom Kühlkörper 9b, zusammen mit der dort befindlichen Stromschienenhalterung 16b gehalten, ebenfalls unter Zwischenlage von Isolierscheiben 19 sowie eines Isolierrohrs 20. Eine entsprechende Lagerung von Lageransätzen der Kühlkörper 9b und 9c ergibt sich dann für den Befestigungsort 13c, während der Befestigungsort 13d in Fig. 1c gezeigt ist? der Unterschied zu dem Befestigungsort 13a, der in Fig. 1b dargestellt ist, besteht lediglich darin, daß hier der letzte Lageransatz 14b hoch liegt,At the attachment point 13b, as FIG. 1a shows, vo.i the same screw 18, two of different heat sinks 9a and 9b originating bearing lugs 14b from the heat sink 9a and 14a from the heat sink 9b, together with the busbar holder located there 16b held, also with an intermediate layer of insulating washers 19 and an insulating tube 20. A corresponding Storage of bearing attachments of the heat sinks 9b and 9c then results for the fastening location 13c, while the fastening location 13d is shown in Fig. 1c? the difference from that Attachment location 13a, which is shown in Fig. 1b, consists only in the fact that the last bearing extension 14b is high here,

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so daß entweder mit einer Zwischenhülse oder mit einem verlängerten Führungsflansch 2^ für die Befestigungsschraube 18 gearbeitet wird.so that either with an intermediate sleeve or with an extended one Guide flange 2 ^ worked for the fastening screw 18 will.

Man erkennt, daß mit vier Befestigungsörtern 13a bis 13d insgesamt drei, über den Umfang gleichmäßig jeweils im Abstand von 90° angeordnete Kühlkörper 9a bis 9c sowie vier isolierende Halterungen 16a bis 16d der Stromschienen 11a, 11b gelagert werden können, die optimal im Kühlluftstrom des DrehstromgeneratorsIt can be seen that with four attachment points 13a to 13d in total three heat sinks 9a to 9c, each arranged uniformly over the circumference at a distance of 90 °, and four insulating brackets 16a to 16d of the busbars 11a, 11b are stored can that optimally in the cooling air flow of the three-phase generator

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liegen, der durch entsprechende Ausschnitte oder Belüftungsöffnungen 10a bis 10c der Lagerplatte 4 geführt ist.through appropriate cutouts or ventilation openings 10a to 10c of the bearing plate 4 is performed.

Dabei verfügt, wie die Fig. 6 zeig*:,, jede isolierende Halterung ¹6 über einen hinteren Befestigungsbereich 26 mit Aufnahruibchrung '21 für die Schraube, wobei ein erweiterter Schraubenkopf-Aufrahmeteil 27a eine der äußeren Schraubenkopfform komplementäre polygone Form aufweisen kann, wodurch die Schraube qegen eine Verdrehung bei der Montage gesichert ist, wenn die Muttern 18a angezogen werden. Etwa senkrecht zum hinteren Befestigungsbereich 26 erstreckt sich ein vorderer Aufnahmebereich 28, beide Bereiche sind zu einem Teil vereinigt. Der Aufnahmebereich 2 8 verfügt über Einrastungen oder Rastnuten 29a, 29b und 29c, die jeweils über eine hintere, vom Material des Aufnahmebereiches 28 gebildete Rückwand und über eine von einer vorderen federnden Zunge 30 gebildete Wand verfügen, wobei diese Zunge an ihrem oberen Ende eine widerhakenähnliche Form 31 aufweist.In this case, features such as the Fig 6 show *:. ,, each insulating holder ¹ 6 with a rear fastening portion 26 having Aufnahruibchrung '21 for the screw, wherein an extended screw head Aufrahmeteil 27a a may have the outer screw head shape complementary polygonal shape, whereby the The screw is secured against twisting during assembly if the nuts 18a are tightened. A front receiving area 28 extends approximately perpendicular to the rear fastening area 26, and both areas are combined into one part. The receiving area 28 has latches or locking grooves 29a, 29b and 29c, each of which has a rear wall formed by the material of the receiving area 28 and a wall formed by a front resilient tongue 30, this tongue having a barb-like type at its upper end Form 31 has.

Die beiden mit Bezug auf die Darstellung der Fig. 6 weiter oben liegenden Rastnuten 29a und 29b dienen der Aufnahme jeweils einer Stromschiene, die in Fig. 7 mit Fig. 7a genauer dargestellt ist and insgesamt in der Lagerplatte 4 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel viermal von den Halterungen 16a bis 16d eine Lagerung und Fixierung erfährt. Die Stromschienen 11 verfügen, wie die Fig. 7 zeigt, über eine polyqone, teilkreisähnliche Form und sind aus kürzeren geraden Strecken 32 sowie längeren geraden Strecken 33 zusammengesetzt. Die kürzeren Geraden 32 dienen der Lagerung an den isolierenden Halterungen 16a bis 16d, indem die Stromschienen mit diesen kürzeren Geraden 32 in die Rastnuten 29 lediglich eingeschoben und soweit nach unten gedrückt werden, daß die widerhakenähnliche Form 31 aus ihrer beim Einschieben zurückgedrückten LageThe two latching grooves 29a and 29b located further above with reference to the illustration in FIG. 6 are used for receiving a busbar, which is shown in more detail in FIG. 7 with FIG. 7a and overall in the bearing plate 4 in the case of the one shown Embodiment experiences a storage and fixation four times by the holders 16a to 16d. The power rails 11 have, as FIG. 7 shows, a polygonal, part-circle-like Shape and are composed of shorter straight stretches 32 and longer straight stretches 33. The shorter ones Straight lines 32 are used for mounting on the insulating mounts 16a to 16d by making the busbars shorter with them Straight lines 32 are only pushed into the locking grooves 29 and pushed down to such an extent that the barb-like Form 31 from its position pushed back during insertion

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wieder vorspringt und die eingeschobene Stromschiene unverrückbar hintergreift und fixiert, Man erzielt so eine Befestigung der Stromschienen in einem Arbeitsgang und ohne sonstige weitere, einer Befc-st igung dienende Maßnahmen. Durch die unterschiedliche Hohe der die Stromschienen aufnehmenden Rastnuten 29a und 29b rind deren radiale Versetzung sind auch die beiden Stromschienen axial und radial zueinander versetzt, so daß sich neben der hierdurch gewonnenen Raumersparnis auch die problemlose Befestigung der von den in die Kühlkörper 9a bis 9c eingesetzten Dioden ausgehenden Kopfdrähte 12 ergibt. Diese Diodenanschlußdrähte werden ohne weitere elektrische Verbindungsteile oder feste oder flexible Leitungen, ohne Kabelschuhe iind ohne Schweiß- oder Quetschstellen dadurch direkt mit den Stromschienen verbunden, daß sie in Ausschnitte 33a an den längeren Geraden 33 der Stromschienen eingelegt und dort direkt weich verlötet werden. In Fig. 1 sind die Lötstellen mit 34 bezeichnet. protrudes again and immovably grips behind and fixes the inserted busbar. In this way, the busbars are fastened in one operation and without any other further measures serving to fasten them. Due to the different heights of the locking grooves 29a and 29b receiving the busbars and their radial offset, the two busbars are also axially and radially offset from one another , so that, in addition to the space savings gained, the problem-free attachment of the diodes used by the heat sinks 9a to 9c outgoing head wires 12 results. These diode connection wires are connected directly to the busbars without further electrical connection parts or fixed or flexible lines, without cable lugs, without welding or pinching points, in that they are inserted in cutouts 33a on the longer straight lines 33 of the busbars and directly soldered there. In Fig. 1, the soldering points are designated by 34.

Im folgenden wird zunächst auf den Aufbau der in den Figuren bis 5 gezeigten Kühlkörper eingegangen. Jeder Kühlkörper 9 verfügt über einen mittleren, größeren Lagerbereich 35, der der Aufnahme einer, falls gewünscht größeren Anzahl von Dioden dient, die in mit hoher Genauigkeit in den Lagerbereich 3 5 gabohrte Aufnahnebohrungen 3 6 unmittelbar eingepreßt werden und so unmittelbar auch für ihren einen Anschluß eine elektrische Verbindung erfahren. Die Dioden können die übliche Form sogenannter Topfdioden aufweisen und lassen sich genauer der Darstellung der Fig. 2 bei 37 entnehmen; sie verfugen über einen unteren, fails gewünscht gerändelten Randbereich, der von einem Kupferteller gebildet sein kann und der im Preßsitz in den Aufnahmebohrungen 36 des mittleren Kühlkörper-Lagerbereichs 3 5 sitzt.In the following, the structure of the heat sinks shown in FIGS. 1 to 5 will first be discussed. Each heat sink 9 has a central, larger storage area 35, which can accommodate a larger number of diodes, if desired serves, which are directly pressed in with high accuracy in the bearing area 3 5 g-drilled mounting holes 3 6 and so immediately experience an electrical connection for one of their connections. The diodes can take the usual form of so-called Have pot diodes and can be seen more precisely in the illustration in FIG. 2 at 37; they have one lower, if desired, knurled edge area, by one Copper plate can be formed and the press fit in the receiving bores 36 of the central heat sink bearing area 3 5 sits.

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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel· verfügt der Lagerbr-reich 35 über secus Aufnahmeöffnungen 3G für sechs Leistun<"sdioden, von denen jeweils die Hälfte, bei^i Au/jführungsbeisaiel also drei Leistungsdioden nit ihren Anschlußdrähten mit einer der Stromschienen 11a oder 11b und damit mit jev/eils v/eiteren drei Dioden auf den anderen Kühlkörpern leitend verbunden sind. An sich ist die Zuordnung der elektrischen Polaritäten von geringerer Bedeutung; die Stromschienen 11a und 11b können jedoch jeweils die Plus- bzw. Minusschiene darstellen, so daß sämtliche Plusdioden mit ihren Anschlußdrähten mit der Plusschiene und sämtliche Minusdioden mit ihren Anschlußdrähten mit der Minusschiene verbunden sind. In jedem Kühlkörper befinden sich dann zwei, verschiedene Arten von Dioden, nämlich solche, dere.. Kathode mit dem äußeren Diodengehäuse und solche, deren Anode mit dem äußeren Diodengehäuse verbunden ist. Jeweils ein Kühlkörper 9a, 9b, 9c ist dann zur Aufnahme der Gleichrichterdioden für eine Phase der Ständerwicklung vorgesehen und verfügt über drei parallel geschaltete Minusdioden und über drei parallel geschaltete Plusdioden. Der Darstellung der Fig. 3 läßt sich entnehmen, daß, wie auch in Fig. 2 bei 38 gestrichelt dargestellt, noch eine Aufnahmebohrung 39 für eine zusätzliche Diode 40 vorhanden ist, die bei bestipimten Schaltungen als sogenannte Erregerdiode ausgebildet ist und ebenfalls jeweils nit einer Phase der Sbänderwicklung verbunden ist. Es sind dann drei Erregerdioden vorhanden, deren eine Anschlüsse (üblicherweise die Kathode ) mit der jeweiligen Ständerwicklung und deren andere Anschlüsse (üblicherweise die Anode) mit dem Anschluß D+ des Reglers verbunden sind. Demnach ist dann jeder Kühlkörper mit dem Anschluß einer Phasenwicklung U.V.W der in Stern- oder Dreieckschaltung geschalteten Ständerwicklung verbunden, und zwar, wie in Fig. 5 gezeigt, über eine Verbindungsleitung 55, deren Kabelschuh 56 beispielsweise wie bei 57 dargestellt, mit einer Gewindebohrung des Kühlkörpers verschraubt ist. Eine weitere Aufnahmebohrung für eine Schraube ist in Fig. 3 mit 44 bezeichnet und dient, wie in Fig. 2a beispielsweise zur Ausführung einer Phase (W) über eine Verbindungsleitung 41, für den Anschluß eines Drehzahlmesser.In the illustrated embodiment, the bearing br-rich 35 via secus receiving openings 3G for six power diodes, of which half each, at ^ i Au / Jführungsbeisaiel so three power diodes with their connecting wires with one of the busbars 11a or 11b and thus with each other three diodes are conductively connected to the other heat sinks. As such, the assignment of the electrical polarities is less Meaning; the busbars 11a and 11b can, however, each represent the plus or minus bar, so that all Plus diodes with their connecting wires with the plus rail and all negative diodes are connected to the negative rail with their connecting wires. There are in each heat sink then two, different types of diodes, namely those, whose .. Cathode with the outer diode housing and those whose anode is connected to the outer diode housing. One heat sink each 9a, 9b, 9c is then provided to accommodate the rectifier diodes for one phase of the stator winding and has three minus diodes connected in parallel and three plus diodes connected in parallel. The representation of FIG. 3 can be infer that, as also shown in dashed lines in Fig. 2 at 38, there is also a receiving bore 39 for an additional diode 40, which in certain circuits is called a Excitation diode is formed and is also connected to a phase of the Sband winding. There are then Three excitation diodes are available, one of which is connected (usually the cathode) to the respective stator winding and the other other connections (usually the anode) are connected to the D + connection of the controller. So everyone is Heat sink connected to the terminal of a phase winding U.V.W of the stator winding connected in star or delta connection, namely, as shown in Fig. 5, via a connecting line 55, the cable lug 56 of which, for example, as shown at 57, is screwed to a threaded hole in the heat sink. Another mounting hole for a screw is shown in FIG 44 denotes and serves, as in FIG. 2a, for example, to execute a phase (W) via a connecting line 41 for the Connection of a tachometer.

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Im von der Darstellung der Fig. 3 aus gesehen unteren Teil geht der Lagerbereich 35 des Kuhlkörpers 9 in einen Kühlrippenteil 45 über, der über eine Vielzahl einzelner Kühlrippen 46In the lower part, seen from the illustration in FIG. 3, goes the bearing area 35 of the heat sink 9 in a cooling fin part 45 over, which over a plurality of individual cooling fins 46

wie aus Fig. 5 erkennbar zum Teil unterschied liehen Abmessungen besteht. Diese Kühlrippen 46 erstrecken sich auch in einer Richtung senkrecht zum Lagerbereich in Richtung auf die entsprechend Fig. 1 weiter innen angeordneten Stromschienen 11a, 11b, so daß die Künlrippen und die Stromschienen im günstigsten Kühlluftstrombereich liefen.As can be seen from FIG. 5, the partially different borrowed dimensions consists. These cooling fins 46 also extend in a direction perpendicular to the bearing area in the direction of the according to FIG. 1 further inside arranged busbars 11a, 11b, so that the Künlrippen and the busbars in the cheapest Cooling air flow area ran.

Der insgesamt raumsparende Kompaktaufbau des Gleichrichtersys^{;ein5 sichert eine Optimierung der thermischen Gegebenheiten und eine ausgeglichene Kühlwirkung auch bei einer größeren Anzahl von Dioden, wie sie bei Drehstromgeneratoren mit hoher und s;nhr hoher Leistung erforderlich sein können.The total space saving compact construction of the Gleichrichtersys ^{; ein5 ensures optimization of the thermal conditions and a balanced cooling effect even with a larger number of diodes, such as at high alternators with and s NHR high power may be required.

Infolge des raumsparenden Aufbaus ist es möglich, im freien, zwischen den Kühlkörpern9a und 9c eingeschlossenen Kreissegment eine Vielzahl von Anschlußverbindungen zusammenzuführen und_r wie durch die Sechskantschraube 46 angegeben, beispielsweise leitend mit der Lagerplatte 4 zu verbinden oder auch isolierte Zwischenbefestigungspunkte aufzubauen, von denen dann äußere Anschlußverbindungen, wie sie mit 47, 48 und 49 gekennzeichnet sind, abgehen. Außerdem ist es möglich, bei 50 noch den üblichen Entstörkondensator anzuordnen, der auch Spitzenbelastungen für die Dioden aufzufangen vermag. Da es bei vorliegender Erfindung im wesentlichen auf die mechanischen Gegebenheiten der Anordnung des Gleichrichtersystems insgesamt ankommt, brauchen die elektrischen Verbindungen nicht im einzelnen detailliert dargestellt zu werden; von den Kühlkörpern kommende elektrischeAs a result of the space-saving construction, it is possible, in free, to bring together a plurality of terminal connections between the Kühlkörpern9a and 9c enclosed circular segment and _r as indicated by the hexagon head screw 46, for example conductive build up to the bearing plate 4 to be connected or isolated intermediate attachment points which then outer Connection connections, as they are marked with 47, 48 and 49, go off. It is also possible to arrange the usual interference suppression capacitor at 50, which can also absorb peak loads for the diodes. Since the present invention essentially depends on the mechanical conditions of the arrangement of the rectifier system as a whole, the electrical connections do not need to be shown in detail; electrical coming from the heat sinks

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Leitungsverbindangen 51, 52 und 53, die auch die Ansclilußdrähte der separaten Errogerdioden 40 sein können, sind in die an den isolierenden Halterungen zusätzlich vorhandenen unteren Rastnuten 29c engeklipst und ^chüttclüest gehalten.Conduit connectors 51, 52 and 53 which also connect the connection wires the separate Errogerdioden 40 can be, are in the additional lower ones on the insulating brackets Latching grooves 29c are tightly clipped and held in place.

Durch die axiale und radiale Versetzung der Stromschienen 11a und 11b gelingt es, kompakter zu bauen und dennoch eine optimale Zugänglichkeit zu sichern; außerdem.sind diese Stromschienen ebenfalls innerhalb des Kühlluftstroms angeordnet, so daß sie von den Diodenkopfdrähten zur Erzielung einer ausgeglichenen Kühlwirkung auf die Dioden Wärme abziehen können.Due to the axial and radial displacement of the busbars 11a and 11b succeeds in building more compactly and still ensuring optimal accessibility; also.are these busbars also arranged within the cooling air flow, so that them from the diode head wires to achieve a balanced Cooling effect on the diodes can draw off heat.

Die Fig. 7 zeigt, daß die Stromschienen 11 und mindestens eine davon über eine nach außen zurückgebogene Abbiegung 32a verfügt, die zur Befestigung weiterführender Leitungen dienen kann, wie in Fig. 1 bei 54 angedeutet.7 shows that the busbars 11 and at least one of them has an outwardly bent bend 32a, which can be used to fasten further lines, as indicated at 54 in FIG. 1.

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Claims

Dipl. Ing.Peter Otto 7033 Herrenberg (Kuppingen)

Patent attorney Eifelstrasse 7

Telefon (0 70 32) 3 .9 99Telephone (0 70 32) 3 .9 99

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July 24, 1971

Fir.ua Robert Bosch GmbH, 7000 Stuttgart 1

Claims

1. | Old and storage facility for components in electrical buildings Machines, especially bearing plate (slip ring bearing) for three-phase generators in the automotive sector Mounting of rectifier diodes, their heat sinks and connection connections as well as, if necessary, the brush holder housing, characterized in that several rectifier diodes (37), which are electrically isolated from one another, are supported Heat sinks (9a, 9b, 9c) are provided, of which bearing lugs (14a, 14b, 17a, 17b, 23a, 24b) together with insulating brackets (16a, 15b, 16c, 16d) for receiving Busbars (11, 11a, 11b) in the same places over the The circumference of the bearing plate (4) with a central bearing bore (2) for the rotor shaft are attached in a distributed manner,

2. Device according to claim 1, characterized in that with three, each equipped with a plurality of diodes Heat sinks (9a, 9b, 9c) evenly distributed over the circumference four fastening points (13a, 13b, 13c, 13d) near the outer one Bearing plate circumference are provided, between which recesses (10a, 10b, 10c) of such shape and size are arranged are that the heat sinks (9a to 9c) extending from fastening point to fastening point (13a to 13d) and busbars (11a, 11b) lie in the cooling air flow flowing through these recesses (10a to 10c).

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ORIGINAL INSPECTED

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3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the holders (16a to 16d) for the busbars (11, 11a, 11b) a fastening area with a receiving hole (27) have, with which they together with the lateral Approaches (14a, 14b) at the attachment points (13a to 13d) fastened, preferably screwed, as well as a receiving area (28), which has a plurality of locking grooves (29a, 29b, 29c), in which the busbars latched are.

4. Device according to claim 3, characterized in that the locking grooves (29a, 29b, 29c) via front, resilient tongues (30) have a barb-like in the upper part Have shape (31) in such a way that the busbars pushed into the locking grooves (29a to 29c) after the initial The tongues (30) retreat from behind.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the busbars (11a, 11b) mounted in the locking grooves (29a, 29b) of the holders (16a to 16d) are opposite the heat sinks containing the diodes (9a to 9c) are offset inward such that the emanating from the diodes After a short distance, connecting wires (12) hit the busbars (11a, 11b) assigned to them.

6. Device according to claim 5, characterized in that the busbars have notches (33a) into which the connecting wires (12) the diodes are inserted and soldered soft.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized that the busbars (11, 11a, 11b) have a polygonal shape with smaller spacer areas (32)

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show that the "erankeruivj in the locking grooves (29a, 29b) of the Holders (1Ga to 16d) are used.

3. Execution according to one of claims 1 to 7, characterized in that el ate the on nahrabereich (2 8) of the brackets at least c-i.ne further locking groove (2 ') c) for receiving electrical lines (51, 52, 53), which are used by heat sinks and / or by special, Jn these heat sinks Diodes (exciter diodes 40) originate and are connected to a further connection point (46).

9. Device according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that a storage area (35) each Heat sink (9a, 9b, 9c) has several, preferably six, receiving bores (36) into which diodes are pressed, whose connecting wires are connected directly to the two busbars, that two rows of three diode receiving openings (36) are formed in each heat sink (9a, 9b, 9c) and that the busbars in such an axial and radial direction Are offset in the direction of each other that an upper row of three diodes with a closer and higher busbar (11b) and a lower row of three diodes per heat sink connected to a more distant and deeper bus bar (11a) are.

10. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that that in the space between a first heat sink (9a) and a third heat sink (9c), each Occupy a quarter circle of the bearing plate (4) and between them in a further quarter circle a central heat sink (9b) include, an interference suppression capacitor (50) is attached.

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BATH ORIGINAL

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11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that that in d ': - n intermediate space between the first (9a) and the third heat sink (9c) at least one support point is arranged on which insulated or not insulated from the heat sinks (9a to 9c) and / or the special, in the heat sinks embedded excitation diodes (40) originating electrical lines are attached.

12. Device according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that the fastening points (13a to 13d) for the heat sinks (9a to 9c) or the busbar aging (16a to 16d) holes, if necessary with upwardly drawn, these surrounding flanges are provided on the bearing plate (4), through which screws (18) are performed, which at the same time via insulating sleeves (20, 21) and insulating washers (19) the lateral Clamp the bearing lugs (14a, 14b) of the heat sinks and the rear fastening area (26) of the brackets (16a to 16d) together and fix.

13. Device according to claim 9, characterized in that a further seventh mounting hole is arranged in each heat sink, in which an excitation diode (B diode) with separate Supply line is arranged.

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