ITTO960674A1 - Dispositivo raddrizzatore per un alternatore, particolarmente per auto veicoli. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Dispositivo raddrizzatore per un alternatore , particolarmente per autoveicoli"

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un dispositivo raddrizzatore per un alternatore per un motore a combustione interna, particolarmente per autoveicoli .

Più specificamente l'invenzione ha per oggetto un dispositivo raddrizzatore comprendente

una coppia di piastre conduttrici di raffreddamento, rispettivamente positiva e negativa, disposte affacciate ed isolate fra loro ed a cui sono connessi rispettivi gruppi di diodi positivi e negativi aventi rispettivi reofori a filo, per il collegamento alle fasi dell'alternatore, i quali si estendono in una medesima direzione sostanzialmente ortogonale a dette piastre; e

una struttura di interconnessione, avente anch'esaa una forma generale arcuata, disposta affacciata e sostanzialmente parallela ad una di dette piastre conduttrici, da parte opposta rispetto all'altra piastra conduttrice, e comprendente un corpo di materiale elettricamente isolante in cui sono incorporati elementi conduttori di collegamento presentanti ciascuno un primo ed un secondo terminale per il collegamento ai reofori a filo rispettivamente di un diodo positivo e di un diodo negativo, ed un terzo terminale per il collegamento ad una fase dell'avvolgimento di armatura dell'alternatore; detti terminali emergendo perifericamente all'esterno di detto corpo di materiale isolante.

Il dispositivo raddrizzatore secondo l'invenzione è caratterizzato dal fatto che le piastre positiva e negativa presentano' sul loro lato esterno rispettive pluralità di intagli periferici in posizioni relative corrispondenti ed affacciati ai suddetti terzi terminali della struttura di interconnessione; gli intagli periferici della piastra conduttrice compresa fra la struttura di interconnessione e l'altra piastra conduttrice presentando un'ampiezza tale per cui i reofori a filo dei diodi portati dall'altra piastra si estendono attraverso di esso.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione appariranno dalla descrizione dettagliata che segue, effettuata a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

la figura 1 è una vista sezionata di un alternatore per autoveicoli comprendente un dispositivo raddrizzatore secondo l'invenzione;

la figura 2 è una vista frontale di detto alternatore, secondo la freccia II della figura 1;

la figura 3 è una vista prospettiva esplosa di un dispositivo raddrizzatore secondo l'invenzione, e

le figure 3a e 3b sono viste laterali di una porzione di una struttura di interconnessione del dispositivo raddrizzatore della figura 3 e, rispettivamente, di un elemento distanziatore isolante compreso nel dispositivo raddrizzatore secondo 1 'invenzione .

Nella figura 1 con A è complessivamente indicato un alternatore, del tipo generale correntemente utilizzato come generatore a bordo di un autoveicolo.

Tale alternatore comprende uno statore 1 provvisto di un avvolgimento trifase 2, ed un rotore 3 portato da un albero 4 coassiale con lo statore. Il rotore 3 comprende in modo per sé noto un nucleo 5 montato sull'albero 4 fra due piastre polari 6 e 7 che presentano rispettive appendici o poli compenetrati (struttura "claw-pole 11). Intorno al nucleo 5, fra le piastre polari 6 e 7, il rotore 3 comprende un avvolgimento di campo indicato con 8. Tale avvolgimento è collegato in modo per sé noto ad un collettore comprendente due anelli conduttori 9 e 10 su un'estremità dell'albero 4. Tale albero è sopportato a rotazione mediante una coppia di cuscinetti a sfere dei quali soltanto uno è raffigurato nella figura 1 ove è indicato con 11. Tale supporto è montato in una calotta 12 formante parte della carcassa od involucro dell'alternatore. Sulla faccia esterna di tale calotta 12 è montato un dispositivo raddrizzatore a ponte complessivamente indicato con R. Tale dispositivo raddrizzatore è coperto da una calotta di protezione esterna 13 fissata all'involucro dell 'alternatore .

Il raddrizzatore R esemplificativamente illustrato nei disegni è del tipo trifase ad otto diodi. Quattro di tali diodi, detti "positivi", hanno il catodo collegato al terminale positivo di una sorgente di tensione di alimentazione (batteria di bordo dell'autoveicolo). Gli altri quattro diodi, detti "negativi", hanno l'anodo collegato al terminale negativo della sorgente di tensione di alimentazione che di solito è collegato alla massa. Tre coppie di diodi sono collegati in modo da formare un ponte trifase: tali diodi sono collegati alle tre fasi dell'avvolgimento di statore 2 dell'alternatore A. La quarta coppia di diodi è collegata al centrostella di tale avvolgimento di statore.

Come meglio si vede dalle figure 2 e 3, ed in particolare in quest'ultima, il raddrizzatore R comprende una coppia di piastre conduttrici di raffreddamento 14 e 15, rispettivamente positiva e negativa, aventi una forma generale arcuata. Tali piastre sono costituite da un materiale metallico, ad esempio alluminio o sue leghe. Esse sono disposte affacciate ed elettricamente isolate fra loro a mezzo di distanziali 16 (figure 3 e 3b) di materiale plastico. Ciascun organo distanziale 16 ha una forma generale anulare cilindrica, con due porzioni di estremità 17 e 18 di diametro esterno ridotto, ed una porzione intermedia 19 di diametro relativamente maggiore. Fra tali porzioni risultano così definite superi ici anulari di battuta 20 e 21, rispettivamente superiore ed inferiore (figura 3b). Le porzioni di estremità 17 e 18 di detti organi distanziali 16 sono atte ad impegnarsi in corrispondenti aperture 22 della piastra negativa 15 e 23 della piastra positiva 14 .

La lunghezza in senso assiale delle porzioni di estremità 17 degli organi distanziali 16 è convenientemente uguale od inferiore a metà dello spessore della piastra positiva 14.

Come si può apprezzare in particolare osservando le figure 2 e 3, la piastra positiva 14 presenta un'estensione in senso radiale maggiore di quella della piastra negativa 15 e nella sua porzione radialmente più interna è predisposta una pluralità di aperture di ventilazione indicate con 24.

La piastra positiva 14 reca quattro diodi (positivi) indicati con 25 nei disegni.

Analogamente, la piastra negativa 15 reca quattro diodi (negativi) indicati con 26.

I diodi 25 e 26 presentano ciascuno un rispettivo reoforo o terminale a filo 25a e 26a, ed una rispettivo secondo reoforo 25b e 26b a forma di tazza, quest'ultimo reoforo essendo piantato a pressione con interferenza in una corrispondente apertura dell'associata piastra conduttrice 14, 15 (si veda anche la figura 1). I reofori a filo 25a e 26a di tali diodi sono rivolti in una medesima direzione, essenzialmente ortogonale alle rispettive piastre conduttrici 14 e 15.

Tali piastre presentano, sul loro lato arcuato esterno, rispettive pluralità di intagli periferici 27 e 28, in posizioni relative corrispondenti. Gli intagli 27 della piastra positiva 14 sono assai più ampi di quelli della piastra negativa.

Al di sopra della piastra positiva 14 il raddrizzatore R comprende una struttura di interconnessione complessivamente indicata con 29 (figure 2 e 3) .

Tale struttura di interconnessione comprende un corpo 30 di materiale elettricamente isolante, quale materia plastica stampata, in cui sono incorporati nello stampaggio quattro elementi conduttori di collegamento .

Ciascun elemento conduttore di collegamento presenta un primo ed un secondo terminale 31 e 32, emergente all'esterno del corpo isolante 30, per il collegamento al reoforo 25a di un diodo positivo 25 e rispettivamente al reoforo 26a di un diodo negativo 26. Come si vede in particolare nella figura 3, detti terminali 31 e 32 sono realizzati sotto forma di alette planari, parallele alla direzione dei suddetti reofori dei diodi.

Ciascun elemento conduttore di collegamento della struttura di interconnessione 29 presenta inoltre un terzo terminale 33 emergente dal corpo isolante 30, e sagomato sostanzialmente a forma di U o V. Tali terminali si estendono perifericamente verso l'esterno, in rispettive posizioni affacciate agli intagli periferici 27 della piastra positiva 14. Tre dei terminali 33 sono destinati ad essere connessi a rispettive fasi dell'avvolgimento di statore dell'alternatore, mentre il quarto è destinato ad essere collegato al centro-stella di tale avvolgimento.

La connessione elettrica fra i terminali 31 e 32 ed i reofori dei diodi positivi e negativi è convenientemente realizzata a mezzo di saldatura elettrica. La connessione tra i terminali 33 e gli avvolgimenti di statore dell'alternatore è convenientemente realizzata mediante serraggio e saldatura di tali terminali sui conduttori (non illustrati) di collegamento alle fasi ed al centro-stella dell'avvolgimento statorico dell'alternatore.

Il corpo isolante 30 della struttura di interconnessione 29 è convenientemente provvisto di una pluralità di aperture o passaggi di ventilazione 34 dirette essenzialmente in senso ortogonale a tale corpo ed alle piastre conduttrici 14 e 15.

Per una miglior comprensione si descriverà ora a puro titolo di esempio un modo di montaggio del raddrizzatore R.

Sulla piastra negativa 15, già provvista dei diodi negativi 26 con i reofori 26a rivolti verso l'alto, vengono posizionati i distanziali 16, la cui porzione 18 viene inserita nei fori 22 della piastra in modo tale che la superficie anulare 21 di tali organi distanziali si disponga in battuta sulla superficie superiore della piastra.

La piastra positiva 14, anch'essa già provvista dei relativi diodi 25 con i reofori 25a rivolti verso l'alto, viene disposta sopra la piastra negativa 15 in modo tale che le porzioni 17 degli organi distanziali 16 si inseriscano nelle aperture 23 della piastra positiva. I reofori 26a dei diodi negativi 26 si estendono (senza contatto) attraverso gli intagli 27 della piastra positiva, sporgendo oltre la superficie superiore di questa.

Sopra la piastra positiva 14 viene quindi disposta la struttura di interconnessione 29. Il corpo 30 di tale struttura forma tre appendici di posizionamento 35 di forma anulare cilindrica, con una porzione inferiore 36 di diametro esterno ridotto (figure 3 e 3a). Tali appendici 35 sono disposte in posizioni relative corrispondenti a quelle delle aperture 23 della piastra positiva 14. Nell'assemblaggio le porzioni 36 delle appendici 35 si inseriscono nelle aperture 23 della piastra positiva 14.

Nella condizione assemblata i terminali 31 e 32 della struttura di interconnessione risultano tangenti ai reofori 25a dei diodi positivi e rispettivamente ai reofori 26a dei diodi negativi 26.

Si procede quindi alla saldatura di detti terminali con i reofori dei diodi.

Il ponte raddrizzatore, così preassemblato, può essere quindi fissato alla porzione 12 dell'involucro dell'alternatore mediante tiranti a vite 37 (figure 1 e 2) che si estendono attraverso i passaggi assiali dei distanziali 16 ed i corrispondenti passaggi definiti nelle appendici-’35 della struttura di interconnessione. La piastra negativa 15 risulta a contatto con la porzione 12 dell'involucro dell'alternatore, attraverso la quale risulta inoltre collegata al polo negativo della sorgente di tensione di bordo ed alla massa.

La piastra positiva 14 viene invece collegata al polo positivo di detta sorgente, ad esempio attraverso un terminale 38 (figura 2) piantato con interferenza in una sua corrispondente apertura 39 (figura 3).

I terminali delle fasi ed il centro-stella dell'avvolgimento statorico 2 possono essere quindi connessi ciascuno con i rispettivi terminali 33 della struttura di interconnessione 29.

L'alternatore viene infine corredato dei portaspazzole 40 (figura 2) con le relative spazzole cooperanti con gli anelli 9 e 10 del collettore, nonché di un regolatore integrato di tensione 41 che controlla la corrente fluente all'avvolgimento di campo 8.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto è stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione.

Così, ad esempio, la piastra 14 può essere provvista lungo il suo lato arcuato esterno (e/o lungo il suo lato arcuato interno) di intagli, quali quelli indicati con 42 nella figura 3, allo scopo di migliorare il raffreddamento.

Inoltre, la piastra negativa 15 potrebbe essere eliminata e sostituita dalla porzione 12 (figura 1) dell'involucro dell'alternatore A, cui verrebbero in tal caso direttamente connessi i diodi negativi 26.

Nel caso di un alternatore con avvolgimento trifase connesso a triangolo sono evidentemente superflui i due diodi che, con avvolgimento connesso a stella, dovrebbero essere collegati al centrostella .

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo raddrizzatore (R) per un alternatore (A), particolarmente per un motore a combustione interna, comprendente una coppia di piastre conduttrici di raffreddamento (14, 15), rispettivamente positiva e negativa, disposte affacciate ed isolate fra loro, ed a cui sono connessi rispettivi gruppi di diodi positivi e negativi (25, 26) aventi rispettivi reofori a filo (25a, 26a), per il collegamento alle fasi dell'alternatore (A) , i quali si estendono in una medesima direzione sostanzialmente perpendicolare a dette piastre (14, 15); una struttura di interconnessione (29) disposta sostanzialmente parallela ad una di dette piastre conduttrici (14) da parte opposta rispetto all'altra piastra conduttrice (15) e comprendente un corpo (30) di materiale elettricamente isolante in cui sono incorporati elementi conduttori di collegamento fra loro isolati, presentanti ciascuno un primo ed un secondo terminale (31, 32) per il collegamento ai reofori (25a, 26a) rispettivamente di un diodo positivo (25) e di un diodo negativo (26), ed un terzo terminale (33) per il collegamento ad una fase dell'avvolgimento di armatura (2) dell'alternatore; detti terminali (31, 33) emergendo all'esterno di detto corpo (30); caratterizzato dal fatto che le piastre positiva e negativa (14, 15) presentano sul loro lato esterno rispettive pluralità di intagli periferici (27, 28) in posizioni relative corrispondenti ed affacciate ai suddetti terzi terminali (33) della struttura di interconnessione (29); gli intagli periferici (27) della piastra conduttrice (14) compresa fra la struttura di interconnessione (29) e l'altra piastra conduttrice (15) presentando un'ampiezza tale per cui i reofori a filo (26a) dei diodi (26) portati dall'altra piastra (15) si estendono attraverso di essi.
2. 2. Dispositivo raddrizzatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti primi e secondi terminali (31, 32) della struttura di interconnessione (29) sono piani e paralleli alla direzione dei suddetti reofori (25a, 26a) dei diodi (25, 26) .
3. 3. Dispositivo raddrizzatore secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la piastra conduttrice (14) compresa fra la struttura di interconnessione (29) e l'altra piastra (15) presenta una pluralità di aperture di ventilazione (24).
4. 4 . Dispositivo raddrizzatore secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la piastra conduttrice (14) compresa fra la struttura di interconnessione (29) e l'altra piastra (15) è la piastra positiva .
5. 5. Dispositivo raddrizzatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, per un alternatore (A) il cui avvolgimento di armatura (2) di tipo trifase con collegamento a stella; caratterizzato dal fatto che dette piastre positiva e negativa (14, 15) recano ciascuna tre diodi, rispettivamente positivi e negativi (25, 26) connessi tramite corrispondenti elementi di collegamento della struttura di interconnessione (29) alle tre fasi dell'alternatore, ed un rispettivo ulteriore diodo (25, 26) connesso al centro-stella dell'avvolgimento statorico (2) dell'alternatore (A), tramite un ulteriore elemento di collegamento della struttura di interconnessione (29).
6. 6 . Dispositivo raddrizzatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti diodi (25, 26) presentano ciascuno un rispettivo secondo reoforo (25b, 26b) sostanzialmente a forma di tazza, piantato con interferenza a pressione in una corrispondente apertura dell'assod ata piastra conduttrice (14, 15).
7. 7. Dispositivo raddrizzatore secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che la piastra (14) compresa fra la struttura di interconnessione (29) e l'altra piastra (15) presenta un'estensione in senso radiale maggiore di quella di detta altra piastra (15), e dette aperture di ventilazione (24) sono almeno in parte ricavate nella porzione radialmente più interna di detta prima piastra (14).
8. 8 . Dispositivo raddrizzatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il corpo isolante (30) della struttura di interconnessione (29) presenta una pluralità di aperture di ventilazione (34) dirette in senso sostanzialmente ortogonale a detto corpo (30) ed alle piastre conduttrici (14, 15).
9. 9. Dispositivo raddrizzatore per un alternatore, sostanzialmente secondo quanto descritto ed illustrato, e per gli scopi specificati.