DE3126100A1

DE3126100A1 - "vorrichtung zur befestigung und zur kuehlung eines leistungstransistors"

Info

Publication number: DE3126100A1
Application number: DE19813126100
Authority: DE
Inventors: Erfinder Wird Nachtraeglich Benannt Der
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1981-07-02
Filing date: 1981-07-02
Publication date: 1983-01-20
Also published as: JPS585352U

Description

Vorrichtung zur Befestigung und zur
Kühlung eines Leistungstransistors Stand der Technik Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung und zur Kühlung eines Leistungstransistors nach der Gattung des Hauptanspruchs. Vorrichtungen dieser Art sind bereits bekannt. Diese haben aber den Nachteil, daß der Leistungstransistor mit einem besonderen Kühlkörper versehen werden muß.
Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der besondere Kühlkörper entfällt. Durch die Merkmale des Anspruchs 2 wird eine besonders gute Kühlwirkung erzielt. Anspruch 3 bringt den zusätzlichen Vorteil, daß der Leistungstransistor zusammen mit der gesamten Leistungselektronik der Kraftstoffpumpe in einem Arbeitsgang montiert werden kann. Durch die Merkmale des Anspruchs 4 wird erreicht, daß der Leistungstransistor an das zur Kühlung dienende Gehäuseteil zuverlässig und schonend angedrückt wird, was besonders kunststoffgekapselten Leistungstransistoren von Vorteil ist. Anspruch 5 ermöglicht eine besonders einfache Montage des Leistungstransistors und der gesamten Leistungselektronik der Kraftstoffpumpe.
Mit den Merkmalen des Anspruchs 6 wird erreicht, daß die zum Andrücken des Leistungstransistors an das Gehäuseteil dienende Scheibe gegenüber dem Leistungstransistor zentriert wird. Anspruch 7 bringt eine besonders vorteilhafte Montagehilfe und Kraftübertragung.
Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Befestigungs-und Kühlvorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine Elektro-Kraftstoffpumpe mit Elektronikmotor und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Axialschnitt, Figur 2 einen Teilschnitt durch das vom Kraftstoff durchströmte Gehäuseteil der Kraftstoffpumpe mit der Kühlfläche, dem Leistungstransistor und den Andruckmitteln.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels Die Leistungstransistoren 2 sind mit den Anschlußfüßchen Basis, Emitter, Kollektor direkt in die Leiterplatte 3 des Leistungsteils eingelötet und bilden mit dieser eine Montageeinheit. Die Leiterplatte 3 ist mit dem Gehäuseteil 4 der Kraftstoffpumpe verschraubt. Im Normalfall müßten nun die Transistoren 2 zur Befestigung und Kühlung unter Verwendung von Isolierbuchsen und gelochten Isolierscheiben mit einem Kühlkörper verschraubt werden.
Als Kühlkörper dient bei der Kraftstoffpumpe das Gehäuseteil 4, welches innen in axialer Richtung vom Kraftstoff 5 durchströmt wird. Die Kühlwirkung für die Transistoren 2 wird im wesentlichen von der Temperatur des Kraftstoffes bestimmt, da das Gehäuseteil 4 im Bereich der Kühlflächen 6 relativ dünnwandig ist.
Die erfindungsgemäße Lösung für die Befestigung und Kühlung der Transistoren 2 sieht vor, daß diese über Federscheiben 7 unter Verwendung von ungelochten Isolierfolien 8 gegen die Kühlflächen 6 des Gehäuseteils 4 gedrückt werden. Die Federscheiben 7 werden durch Gewindestifte 9 von außen her mit einem Drehmomentschrauber unter Einhaltung eines bestimmten Drehmoments gespannt. Die gleichmäßige Druck-2 verteilung (ca. 12 kg/cm ) gegen den isolierenden Kunststoffteil 10 des Transistors 2 übernimmt eine vorzugsweise runde, stirnseitig plane Metallscheibe 11, welche gleichzeitig zur Aufnahme der Federscheibe 7 dient. Die Federscheibe 7 ist in der Metallscheibe 11 lose, jedoch unverlierbar eingebaut, was durch eine Stirn 12 an der Metallscheibe 11 erreicht wird.
Beschreibung der Montage für die Leistungselektronik: 1. Einlegen der ungelochten Isolierfolien 8 auf die Kühlflächen 6 des Gehäuseteils 4. Die Haftwirkung (Adhäsion) der Folien 8 auf den Kühlflächen 6 kann durch dünnes Auftragen von Wärmeleitpaste verbessert werden.
2. Einlegen der Metallscheiben 11 mit eingebauter Federscheibe 7 in speziell hierfür vorgesehene Nuten 13 des Gehäuseteils 4.
3. Einschrauben der Gewindestifte 9 mit 900 -Spitze, und zwar so weit, daß die 900-Spitze gerade in die Öffnung der Federscheibe 7 ragt und die Metallscheibe 11 selbst noch lose ist.
4. Aufsetzen des Gehäuseteils 4 auf den vormontierten Pumpenteil.
dow 5. Aufsetzen der Leiterplatte 3 aufh Gehäuseteil 4 mit gleichzeitigem Einführen der Transistoren 2 in die schienenförmig ausgebildeten Aussparungen 14. Die Transistoren 2 werden hierbei am isolierenden Kunststoffteil 10 durch die Vorsprünge 15 ungefähr mittig fixiert. Die Fase 16 an der Metallscheibe 11 erleichtert das Einführen der Transistoren 2.
6. Verschrauben der Leiterplatte 3 mit dem Gehäuseteil 4.
7. Spannen der Federscheibe 7 durch Einschrauben der Gewindestifte 9 mittels Drehmomentschrauber bis zum Anschlag gegen die Bohrungskante 17 der Metallscheibe 11. Das Drehmoment in Abhängigkeit von der axialen Durchbiegung der relativ weichen Federscheibe 7 ist so gewählt, daß beim Erreichen der Bohrungskante 17 etwa 95 % des Drehmoments ausgenützt sind. Der Anschlag an der Bohrungskante 17 bewirkt einen Kraftsprung auf 100 # des Drehmoments, wodurch die Rutschkupplung ausgelöst wird. Aufgrund dieses Prinzips kann für die Federscheibe 7 ein relativ genau definierter Federweg eingehalten werden. Das Gewinde der Gewindestifte 9 kann zur Abdichtung und zur Schraubensicherung mit (mikroverkapseltem) Kunststoff beschichtet sein.
8. Fertigmontage der Kraftstoffpumpe.

Claims

Ansprüche Vorrichtung zur Befestigung und zur Kühlung eines Leistungstransistors (2), der Bestandteil des Leistungsteils einer Elektro-Kraftstoffpumpe ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungstransistor (2) mit einem vom Kraftstoff (5) durchströmten Gehäuseteil (4) der Kraftstoffpumpe gut wärmeleitend verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur gut wärmeleitenden Verbindung des Leistungstransistors (2) mit dem Gehäuseteil (4) dienende Kühlfläche (6) vom strömenden Kraftstoff (5) durch eine dünne Wandung abgetrennt ist, die Bestandteil des Gehäuseteils (4) ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Leistungstransistor (2) mit den Anschlußfüßchen für seine Basis, seinen Emitter und seinen Kollektor in eine Leiterplatte (3), die vorzugsweise die gesamte Leistungseleketronik der Kraftstoffpumpe trägt, eingelötet und von dieser im Abstand angeordnet ist und bei der die Leiterplatte (3) an den vom Kraftstoff (5) durchströmten Gehäuseteil (4) angeschraubt ist, dadurch gekennzeichnet, daß für den Leistungstransistor (2) im Gehäuseteil (4) eine schienenförmig ausgebildete Aussparung (14) vorgesehen ist, in die der Leistungstransistor (2) bis zum Erreichen der Kühlfläche (6) einschiebbar ist, wenn die Leiterplatte (3) relativ zu dem Gehäuseteil (4) positioniert wird, und daß ferner Mittel vorgesehen sind, die den Leistungstransistor (2) an die Kühlfläche (6) anpressen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der der Leistungstransistor (2) vorzugsweise ein aus einem isolierenden Kunststoffteil (10) bestehendes Gehäuse hat, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zum Anpressen des Leistungstransistors (2) an die Kühlfläche (6) eine vorzugsweise runde Scheibe (11) vorgesehen ist, die in eine in dem Gehäuseteil (4) angebrachte Nut (13) eingeschoben ist, mit dem Leistungstransistor (2) in Wirkungsverbindung steht und mit einem Gewindestift (9) zusammenarbeitet, der in das Gehäuseteil (4) eingeschraubt ist und die Scheibe (11) an den Leistungstransistor (2) andrückt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die schienenförmig ausgebildete Aussparung (14) und die Nut (13) parallel zueinander verlaufen und eine einzige, zusammenhängende Aussparung bilden und daß die Nut (13) sich gegen die schienenförmig ausgebildete Aussparung (14) hin in ihrem Querschnitt verjüngt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (11) eine konzentrische Bohrung aufweist und daß der Gewindestift (9) gegen die Scheibe (11) hin in eine kegelförmige Spitze ausläuft, die mit der Bohrung zusammenarbeitet und die Scheibe (11) gegenüber dem Leistungstransistor (2) zentriert.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (11) gegen den Gewindestift (9) hin eine konzentrische, in die Bohrung auslaufende Aussparung aufweist, in die eine Federscheibe (7) mit konzentrischer Öffnung unverlierbar eingesetzt ist, wobei diese Öffnung geringfügig größer als der Durchmesser der Bohrung ist, und daß die Federscheibe (7) die vom Gewindestift erzeugte Kraft auf die Scheibe (11) überträgt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Leistungstransistor (2j und dem Gehäuseteil (4) eine ungelochte Isolierfolie (8) angebracht ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierfolie (8) mittels Wärmeleitpaste an das Gehäuseteil (4) angeklebt ist.