JP2003520009A - 整流器を備えた三相発電機のための電気的なヒューズ - Google Patents
整流器を備えた三相発電機のための電気的なヒューズInfo
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Abstract
Description
テムに直流を供給するための整流器装置を備えた三相発電機のための電気的なヒ
ューズに関する。
益々使用される。自動車の搭載電源内のこれらの装置に電気的なエネルギを供給
するためには、たいていの事例では三相発電機が使用される。この三相発電機は
高い出力密度を有していて、したがって、熱的に激しく負荷される。一般的に、
三相発電機のケーシング内には整流器装置が組み込まれているので、この整流器
装置の直流出口にしか発電機の接続端子は形成されていない。この接続端子には
自動車搭載電源の蓄電池の接続ケーブルが接続される。発電機もしくは整流器装
置における短絡時または放電するバッテリにバッテリ充電装置が誤って極性付け
されて接続される場合に自動車でまれに生ぜしめられる過負荷には、発電機もし
くは整流器装置が破壊され得るだけでなく、これによって、別の随伴損傷も車両
に生ぜしめられ得る。
に基づき、整流器装置内で3つの整流器ブリッジのプラスダイオードとマイナス
ダイオードとの接続部の間にヒューズエレメントを配置することがすでに公知で
ある。この場合、製造誤差のために極めて不正確な溶融値しか有していないヒュ
ーズは、整流器装置のプリント配線板の切欠きからループ状に曲げられた導体区
分によって形成される。この導体区分は電気的な過負荷の場合に溶断しかつ端部
を束ねることよって一時的に再び修復することができる。整流器装置の、こうし
て保護された出力ダイオードの接続部はプリント配線板に鑞着もしくは溶着され
ているので、ヒューズの溶融後に整流器装置はあとで完全に交換されなければな
らない。このことには費用および時間がかかってしまう。さらに、そこでは、溶
融されたヒューズが一時的にしか修復されない、すなわち、次の機会に整流器装
置を新たに交換することなしに橋絡されるという危険が存在している。その後、
この事例では、なおも破壊および過熱の危険がかなり著しく高められている。ヒ
ューズの溶融が3つの整流器ブリッジの1つで認知されないと、損傷のない2つ
の整流器ブリッジがかなり多く負荷されるので、最終的にこれらも故障してしま
う。
の防護を可能な限り簡単にかつ確実に実現することが目標とされる。
ューズの溶融時に、整流器装置を備えた発電機が完全に遮断され、ひいては、ヒ
ューズの溶融が充電工程の中断によって明らかに認知可能となるという利点を有
している。さらなる利点は、誤った極性付けを伴ったバッテリ充電装置の接続時
に、従来のように、3つの全てのヒューズが3つの整流器ブリッジでもはや溶融
する必要はなく、発電機が1つのヒューズの溶融によって搭載電源から完全に分
離され、ひいては、過熱の危険が阻止されるという点にある。
られる。ヒューズエレメントが、ブリッジ整流器のプラス極を形成する冷却体と
、発電機のプラス接続ボルトとの間に配置されていると、特に有利なかつ製造技
術的に簡単な解決手段が得られる。この場合、プラス接続ボルトは、プラス冷却
体の孔内で絶縁されてプラス冷却体に解離可能に固定されている。
めに、ヒューズエレメントが、プラス接続ボルトのヘッドを把持する絶縁部分と
共にプラス接続ボルトに被せ嵌められていて、ヘッドの端面でこのヘッドに電気
的に接触接続されていると有利である。さらに、可能な限り確実な接触接続のた
めには、プラス接続ボルトと、絶縁部分と、ヒューズエレメントとが、前製造さ
れた構造ユニットを形成しており、ヒューズエレメントの一方の接続部が、接続
ボルトヘッドの端面でこの接続ボルトヘッドに直接結合されており、有利には溶
着されている。この事例では、ヒューズの溶融後に完全な構造ユニットが交換さ
れる。
、ヒューズエレメントの他方の端部が、環状に形成されていて、絶縁部分の、接
続ボルトを把持するカラーに被せ嵌められており、この場合、前記接続部の表面
が、接続ボルトの緊締時にプラス冷却体に押し付けられて接触接続されることに
よって達成される。
打抜き部分であり、この打抜き部分がその両接続部の間に、プラス接続ボルトの
ヘッドの側方で絶縁部分によって把持された、狭められた横断面を備えた区分を
有しており、この区分が、過負荷時に溶断するようになっていることによって実
現することができる。
トの橋絡を阻止するために、有利には、プラス冷却体の上側で絶縁ディスクが、
プラス接続ボルトに被せ嵌められており、これによって、プラス冷却体が、接続
ボルトに自体公知の形式で固定された保護キャップに対して絶縁されている。
、構造上の解決手段は、有利には、ヒューズエレメントしか溶融後に交換される
必要がないことによっても得ることができる。この事例のためには、プラス接続
ボルトが、ヘッド領域を把持する絶縁部分を支持していて、絶縁されてプラス冷
却体の孔を貫通しており、この場合、ヒューズエレメントが、プラス接続ボルト
に被せ嵌められており、ヒューズエレメントの下側の接続部が、プラス冷却体に
載置しており、ヒューズエレメントの上側の接続部が、ナットによってプラス接
続ボルトに接触接続されていることが提案されている。
り、この絶縁支持体の両端面が、ヒューズエレメントの、それぞれ1つのリング
ディスク状の接続部を支持しており、この場合、両接続部の間で、狭められた横
断面を備えた、絶縁支持体の側方を通過する区分が、過負荷時に溶断するように
なっていることも提案されている。
で回動不能にかつ不動にプラス接続ボルトに固定することができるようにするた
めに、この区分が、絶縁支持体に側方で一体成形されたプレート状の突出部を取
り囲んでおり、この突出部が、区分を両側で把持している。さらに、この突出部
は、プラス冷却体に一体成形されているノーズによって両側で位置固定される。
、組付け前にヒューズエレメントの両接続部の間から脱落してはいけない。この
目的のために、リングディスク状の両接続部が、絶縁支持体の外側の縁部を、折
り曲げられた舌片によってそれぞれ把持していることが提案されている。
一方の端部で星形結線にまとめられていて、他方の端部で整流器装置14の、そ
れぞれ1つのダイオードブリッジ11,12,13に接続されている。3つの位
相10を3つのダイオードブリッジ11,12,13に接続するためにはプリン
ト配線板15が役立つ。この場合、3つのダイオードブリッジ11,12,13
はそれぞれ、直列に接続されたマイナスダイオード16と、プラスダイオード1
7とから成っている。マイナスダイオード16は陽極側でマイナス冷却体18内
に押し込まれており、したがって、マイナスダイオード16の陽極接続部がマイ
ナス冷却体18によってマイナス接続部19にまとめられている。プラスダイオ
ード17は陰極側でプラス冷却体20内に押し込まれている。このプラス冷却体
20内では、プラスダイオード17の陰極接続部がまとめられていて、ヒューズ
エレメント21を介して整流器装置14のプラス接続部22に接続されている。
ヒューズエレメント21は、発電機と整流器ダイオード16,17とを保護する
ために、許容可能な最大の直流を上回った場合に溶断しかつ電流回路を発電機側
で遮断するように設計されている。このことは、たとえばバッテリ充電装置の接
続時の誤った極性付け(Polung)によって発生し得る。
ーズエレメント21とから成る、前組付けされた構造ユニット24が示してある
。この場合、プラス接続ボルト25は、自動車の搭載電源に設けられた蓄電池の
プラス接続ケーブルのための、三相発電機の直流接続端子を形成している。絶縁
部分26は、プラス接続ボルト25のヘッド27を把持するように形成されてい
る。さらに、絶縁部分26には、軸部25aを把持するカラー26aが設けられ
ている。ヒューズエレメント21は、絶縁部分26と共にプラス接続ボルト25
に被せ嵌められていて、ヘッド27の端面27aでこのヘッド27に電気的に接
触接続されている。この場合、ヒューズエレメント21はその下側の接続部29
でヘッド27の端面27aに固く溶接されている。ヒューズエレメント21はそ
の上側の接続部30で環状に形成されていて、絶縁部分26のカラー26aに被
せ嵌められている。ヒューズエレメント21は金属製の打抜き部分として形成さ
れている。この打抜き部分はその両接続部29,30の間に、プラス接続ボルト
25のヘッド27の側方で絶縁部分26によって把持された、狭められた横断面
を備えた区分31を有している。この区分31は過負荷時に溶断する。
ボルト25が、プラス冷却体20に組み付けられて横断面図で示してある。この
場合、プラス接続ボルト25の軸部25aは、絶縁されてプラス冷却体20の孔
33を貫通している。この場合、絶縁部分26のカラー26aは孔33内に突入
している。さらに、この場合、孔33の下側の縁部33aは、ヒューズエレメン
ト21の上側の接続部30の表面に載置している。孔33の上側の縁部33bは
絶縁リング34を支持している。この絶縁リング34にはばねディスク35を介
して、保護ディスク32の材料の射出成形によって埋め込まれた締付けディスク
36を備えた保護キャップ32が支持されている。プラス接続ボルト25に被せ
嵌められたナット37によって前記部分は互いに緊締される。この場合、プラス
冷却体20は、一方ではヒューズエレメント21の上側の接続部30に押し付け
られて接触接続され、他方では、ヒューズエレメント21の電気的な橋絡を回避
するために、絶縁リング34によって、保護キャップ32の締付けディスク36
ひいてはナット37およびプラス接続ボルト25に対しても絶縁される。
の整流器装置14とプラス接続ボルト25によって形成された直流接続端子との
間に配置されているので、ヒューズエレメント21は、過負荷における溶融時に
容易に交換することができる。プラス接続ボルト25はプラス冷却体20に解離
可能に固定されているので、この事例では、図2に示した全構造ユニット25を
交換することができる。
一の符号が付してある。しかし、この場合、ヒューズエレメント40は、溶融後
に自体交換可能であるように形成されている。プラス接続ボルト25は、ここで
も同様にそのヘッド27の領域で絶縁部分41によって把持されている。この絶
縁部分41はカラー41aでプラス冷却体20の孔33内に突入している。ここ
では、プラス接続ボルト25の、孔33を貫通する端部にヒューズエレメント4
0が被せ嵌められている。この場合、ヒューズエレメント40はその下側の接続
部29でプラス冷却体20に載置している。ヒューズエレメント40はその上側
の接続部30でナット37によってプラス接続ボルト25に接触接続されている
。この場合、上側の接続部30にはまずコンタクトディスク42が載置している
。いま、このコンタクトディスク42に向かって、保護キャップ32の材料の射
出成形によって固定開口38の縁部に埋め込まれた締付けディスク36を備えた
保護キャップ32がプラス接続ボルト25に被せ嵌められる。最終的に、保護キ
ャップ32と、コンタクトディスク42と、ヒューズエレメント40と、プラス
冷却体20と、絶縁部分41とは、プラス接続ボルト25のねじ山に被せ嵌めら
れたナット37によって固く緊締される。
る。この絶縁支持体43には、両端面にそれぞれ1つのリングディスク状の接続
部29,30と、両接続部29,30の間で絶縁支持体43の側方を通過する、
狭められた横断面を備えた溶融区分31aとが設けられている。この溶融区分3
1aは過負荷時に溶断する。図5に示した空間的な図面から認知することができ
るように、溶融区分31aは、絶縁支持体43に側方で一体成形されたプレート
状の突出部43aを取り囲んでいる。この突出部43aは溶融区分31aを両側
で把持している。ヒューズエレメント40をプラス接続ボルト25に位置固定す
るためには、プラス冷却体20に2つのノーズ44が一体成形されている。両ノ
ーズ44は絶縁支持体43の突出部43aを両側でひいては回動不能に把持して
いる。さらに、ヒューズエレメント40の前記部分は、リングディスク状の両接
続部29,30が絶縁支持体43を、折り曲げられた舌片45によりそれぞれ把
持することによって分離しないように保持される。
器装置の金属製の構成部分に接触せず、したがって、ヒューズ機能が橋絡されな
いようになっていることを保証することができるという利点を有している。さら
に、これによって、溶融区分31aが、温度に対して敏感な材料、たとえば保護
キャップ32に接触することが阻止され、最終的に、位置固定によって、被せ嵌
められたヒューズエレメント40を備えた整流器装置の搬送が、ヒューズエレメ
ント40の位置を変えることなしに可能となる。プラス冷却体20に設けられた
、任意の横断面形状で形成したい両ノーズ44の間隔は、ヒューズエレメント4
0がその突出部43aで無制限に組立て方向で両ノーズ44の間に挿入すること
ができるように互いに選択することができる。位置固定は付加的な構成部分なし
に可能となる。なぜならば、ノーズ44は、単純な工具によって、プラス冷却体
20のための既存の形状から作り出すことができるからである。
キャップ32とに対して十分な安全間隔を有しているように、整流器装置ならび
に保護キャップ32が形成されている場合には、ヒューズエレメント40の位置
固定を不要にすることもできる。このためには、図6に選択的な解決手段が示し
てある。この解決手段では、絶縁支持体43に設けられた突出部43aが省略さ
れている。ここでは、ヒューズエレメント40aがプラス接続ボルト25に環状
に被せ嵌められていて、プラス冷却体20とコンタクトディスク42との間にナ
ット37によって固く締め込まれている。この場合、ヒューズエレメント40a
の溶融区分31aは、絶縁支持体43の周面における任意の箇所に装着すること
ができる。
造ユニットとして示す図である。
である。
す図である。
ある。
13 ダイオードブリッジ、 14 整流器装置、 15 プリント配線板、
16 マイナスダイオード、 17 プラスダイオード、 18 マイナス冷却
体、 19 マイナス接続部、 20 プラス冷却体、 21 ヒューズエレメ
ント、 22 プラス接続部、 24 構造ユニット、 25 プラス接続ボル
ト、 25a 軸部、 26 絶縁部分、 26a カラー、 27 ヘッド、
27a 端面、 29 接続部、 30 接続部、 31 区分、 32 保
護キャップ、 33 孔、 33a 縁部、 33b 縁部、 34 絶縁リン
グ、 35 ばねディスク、 36 締付けディスク、 37 ナット、 38
固定開口、 40 ヒューズエレメント、 40a ヒューズエレメント、
41 絶縁部分、 41a カラー、 42 コンタクトディスク、 43 絶
縁支持体、 43a 突出部、 44 ノーズ、 45 舌片
Claims (14)
- 【請求項1】 特に自動車内の直流システムに直流を供給するための整流器
装置(14)を備えた三相発電機のための電気的なヒューズ(21,40)にお
いて、 当該ヒューズが、全ての発電機電流を案内する線路分枝内で発電機の整流器装
置(14)と直流接続端子(22,25)との間にヒューズエレメント(21,
40)の形で配置されていることを特徴とする、整流器装置を備えた三相発電機
のための電気的なヒューズ。 - 【請求項2】 ヒューズエレメント(21,40)が、整流器装置(14)
のプラス極を形成する冷却体(20)と、発電機の発電機接続端子(22)を形
成するプラス接続ボルト(25)との間に配置されており、該プラス接続ボルト
(25)が、有利にはプラス冷却体(20)の孔(33)内で絶縁されてプラス
冷却体(20)に解離可能に固定されている、請求項1記載のヒューズ。 - 【請求項3】 ヒューズエレメント(21)が、プラス接続ボルト(25)
のヘッド(27)を把持する絶縁部分(26)と共にプラス接続ボルト(25)
に被せ嵌められていて、ヘッド(27)の端面(27a)で該ヘッド(27)に
電気的に接触接続されている、請求項2記載のヒューズ。 - 【請求項4】 プラス接続ボルト(25)と、絶縁部分(26)と、ヒュー
ズエレメント(21)とが、前製造された構造ユニット(24)を形成しており
、ヒューズエレメント(21)の一方の接続部(29)が、接続ボルトヘッド(
27)の端面(27a)で該接続ボルトヘッド(27)に直接結合されており、
有利には溶着されている、請求項3記載のヒューズ。 - 【請求項5】 ヒューズエレメント(21)の他方の端部(30)が、環状
に形成されていて、絶縁部分(26)の、接続ボルト(25)を把持するカラー
(26a)に被せ嵌められており、これによって、前記接続部(30)の表面が
、プラス冷却体(20)に押し付けられて接触接続されている、請求項4記載の
ヒューズ。 - 【請求項6】 ヒューズエレメント(21)が、金属製の打抜き部分であり
、該打抜き部分がその両接続部(29,30)の間に、プラス接続ボルト(25
)のヘッド(27)の側方で絶縁部分(26)によって把持された、狭められた
横断面を備えた区分(31)を有しており、該区分(31)が、過負荷時に溶断
するようになっている、請求項5記載のヒューズ。 - 【請求項7】 プラス冷却体(20)上で絶縁リング(34)が、接続ボル
ト(25)に被せ嵌められており、これによって、プラス冷却体(20)が、接
続ボルト(25)に自体公知の形式で固定された保護キャップ(32)に対して
絶縁されている、請求項3から6までのいずれか1項記載のヒューズ。 - 【請求項8】 プラス接続ボルト(25)が、ヘッド領域(27)で絶縁部
分(41)によって把持されていて、絶縁されてプラス冷却体(20)の孔(3
)を貫通しており、ヒューズエレメント(40)が、プラス接続ボルト(25)
に被せ嵌められており、ヒューズエレメント(40)の下側の接続部(29)が
、プラス冷却体(20)に載置しており、ヒューズエレメント(40)の上側の
接続部(30)が、ナット(37)によってプラス接続ボルト(25)に接触接
続されている、請求項2記載のヒューズ。 - 【請求項9】 ヒューズエレメント(40)が、環状の板状の絶縁支持体(
43)から形成されており、該絶縁支持体(43)の両端面が、それぞれ1つの
リングディスク状の接続部(29,30)を支持しており、両接続部(29,3
0)の間で、狭められた横断面を備えた溶融区分(31,31a)が、絶縁支持
体(43)の側方を通過している、請求項8記載のヒューズ。 - 【請求項10】 溶融区分(31a)が、絶縁支持体(43)に側方で一体
成形されたプレート状の突出部(43a)を取り囲んでおり、該突出部(43a
)が、溶融区分(31a)を両側で把持している、請求項9記載のヒューズ。 - 【請求項11】 絶縁支持体(43)の突出部(43a)が、プラス冷却体
(20)に一体成形されたノーズ(44)によって両側で把持されていてかつ位
置固定されている、請求項10記載のヒューズ。 - 【請求項12】 ヒューズエレメント(40)のリングディスク状の両接続
部(29,30)が、絶縁支持体(43)の外側の縁部を、折り曲げられた舌片
(45)によってそれぞれ把持している、請求項9から11までのいずれか1項
記載のヒューズ。 - 【請求項13】 ヒューズエレメント(40)の上側の接続部(30)に、
プラス接続ボルト(25)に被せ嵌められたコンタクトディスク(42)が載置
しており、該コンタクトディスク(42)が、ヒューズエレメント(40)およ
びプラス冷却体(20)と共にナット(37)によってプラス接続ボルト(25
)に固く緊締されている、請求項8から12までのいずれか1項記載のヒューズ
。 - 【請求項14】 コンタクトディスク(42)とナット(37)との間に、
保護キャップ(32)の材料の射出成形によって該保護キャップ(32)の固定
開口(38)内に埋め込まれた締付けディスク(36)が締め込まれている、請
求項13記載のヒューズ。
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