電気機械の縦断面図である。
第1の実施の形態における整流装置の冷却装置の一方のヒートシンクの平面図である。
図2に示したヒートシンクの下面図である。
図2に示したヒートシンクの立体図である。
図2に示したヒートシンクの第1の変化形態の詳細図である。
図2に示したヒートシンクの第2の変化形態の詳細図である。
整流装置の冷却装置の別のヒートシンクを示す図である。
図6に示したヒートシンクの別の側を示す図である。
冷却装置および整流装置の平面図である。
図8に示した冷却装置および整流装置の下面図である。
図8に示した対象の立体図である。
組み付けられた整流装置の部分的な側面図である。
整流装置の側面図である。
第2の実施の形態における整流装置の冷却装置の一方のヒートシンクの平面図である。
第2の実施の形態における整流装置の冷却装置の別のヒートシンクの立体図である。
第2の実施の形態における整流装置の冷却装置の別のヒートシンクの部分的な側面図である。
第2の実施の形態における冷却装置および整流装置の平面図である。
図15に示した冷却装置の下面図である。
両実施の形態におけるガイド管片の側面図である。
両実施の形態におけるガイド管片の平面図である。
両実施の形態における層状構造体の原理的な断面図である。
第2の実施の形態における整流装置の側面図である。
1つのエンドシールドの立体図である。
両実施の形態における隆起部の断面図である。
ステータの側面図である。
図1には、電気機械10、本実施の形態では、自動車に用いられるオルタネータもしくは交流発電機、特に三相交流発電機の横断面図が示してある。この電気機械10は、特に2つの部材から成るハウジング13を有している。このハウジング13は第1のエンドシールド13.1と第2のエンドシールド13.2とから成っている。この第1のエンドシールド13.1と第2のエンドシールド13.2との内部には、いわゆる「ステータ16」が収容されている。このステータ16は、1つには、ほぼ円環状のステータコア17を有している。また、ステータ16の、半径方向内側に向けられて軸方向に延びるスロット内には、ステータ巻線18が挿入されている。環状のステータ16は、スロットを備えた半径方向内側に向けられた表面でロータ20を取り囲んでいる。このロータ20は爪形磁極ロータとして形成されている。ロータ20は、特に2つの爪形磁極ボード22,23から成っている。両爪形磁極ボード22,23の外周面には、それぞれ軸方向に延びる爪形磁極フィンガ24,25が配置されている。本実施の形態において、軸方向は、ロータ20の回転軸線26によって規定されている。ロータ20において、両爪形磁極ボード22,23は、軸方向に延びる爪形磁極フィンガ24;25がロータ20の周面で互い違いになるように配置されている。これによって、逆の極性に磁化された爪形磁極フィンガ24,25の間に、磁気的に必要となる中間室が得られる。この中間室は爪形磁極中間室と呼ばれる。ロータ20は、軸27と、各ロータ側に位置するそれぞれ1つの転がり軸受け28とによって各エンドシールド13.1;13.2内に回転可能に支承されている。
ロータ20は、全部で2つの軸方向の端面を有している。両端面には、それぞれ1つのファン30が取り付けられている。このファン30は、主として、プレート状のもしくはディスク状の区分を有している。この区分を起点として、ファン羽根が公知の形式で外向きに延びている。ファン30は、エンドシールド13.1,13.2に設けられた開口40を介して、電気機械10の外側と電気機械10の内室との間で空気交換を可能にするために働く。このためには、主として、エンドシールド13.1,13.2の軸方向の端部に開口40が設けられている。この開口40を介して、ファン30によって電気機械10の内室に冷媒としての冷却空気41が吸い込まれる。この冷却空気41はファン30の回転によって半径方向外向きに加速させられ、これによって、冷却空気41が、冷却空気透過性の巻線オーバハング45を通流することができる。この効果によって、この巻線オーバハング45が冷却される。冷却空気41は、巻線オーバハング45の通流後もしくは巻線オーバハング45の周流後、図1に示していない開口を通って半径方向外向きに経路をとる。
図1の右側には、保護キャップ47が位置している。この保護キャップ47は種々異なる構成部材を周辺影響に対して防護している。保護キャップ47は、たとえば、いわゆる「スリップリングアッセンブリ49」を覆っている。このスリップリングアッセンブリ49は、励磁巻線51に励磁電流を供給するために働く。スリップリングアッセンブリ49を取り囲んで、第1のヒートシンク53が配置されている。この第1のヒートシンク53は、本実施の形態では、正極ヒートシンクとして作用する。いわゆる「負極ヒートシンク」として、図1の概略図に認めることができない別のヒートシンクが作用する。エンドシールド13.2とヒートシンク53との間には、接続プレート56が配置されている。この接続プレート56は、負極ヒートシンクに配置された負極ダイオード58と、ヒートシンク53に設けられた正極ダイオード(図示せず)とを互いに接続し、ひいては、自体公知のブリッジ回路を形成するために働く。
図2には、第1のヒートシンク53が示してある。このヒートシンク53は弧状のボディ範囲60を有している。この弧状のボディ範囲60は中心63を有している。この中心63は、ハウジング13.2に組み付けられた状態で回転軸線26に合致している。ヒートシンク53は3つの収容部66を有している。これらの収容部66は、それぞれ1つのレクチファイヤを収容するために働く。このレクチファイヤは、本実施の形態では、たとえば正極ダイオードである。収容部66は、本実施の形態では、孔の構造を有している。のちに、この孔内には、たとえば、いわゆる「プレス打込みダイオード(正極ダイオード)」が押し込まれる。択一的には、たとえば、第1のヒートシンク53の表面に凹部が設けられていてもよく、これによって、この凹部内にダイオードがろう接によって取り付けられる。凹部の代わりに、平面における設定された箇所にダイオードがろう接されてもよい。さらに、ヒートシンク53は複数の開口を有している。これらの開口は、運転中に高温のヒートシンク53に冷媒を通流させるために働く。収容部66を取り囲んで、弧状に並列させられて、複数の第1の開口69が配置されている。これらの第1の開口69は周方向Uで1つの収容部66の両側、すなわち、たとえば中心63から見て左右に配置されている。収容部66と中心63との間には、この中心63に向かって、細長く成形された少なくとも1つの第2の開口72が配置されている。この第2の開口72はその細長い形状によって少なくともほぼ中心63に方向設定されている。より具体的には、第1の開口69を備えた収容部66と中心63との間に、この中心63に向かって、細長く成形された複数の第2の開口72が配置されていることが規定されてもよい。これらの第2の開口72はその細長い形状によって少なくともほぼ中心63に方向設定されている。「細長く」とは、開口72が半径方向に周方向よりも長く延びていることを意味している。
さらに、ボディ範囲60には、それぞれ1つの孔74を備えた3つの円筒状の凹状範囲75が設けられている。これらの凹状範囲75では、ヒートシンク53の材料厚さが、収容部66において設定された材料厚さの約40%に減少させられている。凹状範囲75は、組付けに際して、エンドシールド13.2の外側の面に整流装置を取り付けるために働く。この整流装置の別の構成部材を取り付けて、この別の構成部材とのコンタクトを形成するためには、ねじ山付きスリーブ78が働く。車両バッテリに電流を供給することができるようにする目的で給電ケーブルが取り付けられる、いわゆる「B+端子(バッテリプラス端子)」をのちに収容しかつ取り付けるためには、挿入ドーム82が働く。
すでに述べたように、有利には複数の収容部66が設けられている。これらの収容部66は、ヒートシンク53の円周部81、すなわち、有利には外周部の範囲に互いに間隔を置いて配置されている。「外周部」とは、主として、半径方向外側半部を意味している。
図2から認めることができるように、2つの収容部66の間の区分84には、ヒートシンク53の、有利には一体に成形された張出し部92が配置されている。ヒートシンク53は、本実施の形態では、細長く成形された複数の第2の開口72を備えて形成されている。これらの第2の開口72は、弧状に延びる2つの梁87の間に延びている。張出し部92は、周方向Uで見て両側で大きな湾状の凹部94によって、収容部66と、この収容部66の第1の開口69とから分離されているかもしくは間隔を置いて配置されている。湾状の凹部94の半径方向内側の端部は、中心63から、1つの収容部66の中心113ほど離れていない。弧状の2つの梁87の間の第2の開口72は、セパレータ90によって分離されている。このセパレータ90は、有利には半径方向に延びている。両梁87は少なくともほぼ円弧状に延びている。
2つの収容部66の間の区分84には、上述した両梁87のうち、外側の梁87から半径方向外向きに、1つの張出し部92の実施の形態として、梯子状の冷却セグメント93が延びている。この冷却セグメント93は一方の梁87に一体に結合されている。梯子状の冷却セグメント93も同じく、セパレータ99によって互いに分離された細長い冷却空気開口96を有している。この冷却空気開口96は半径方向外側で1つの梁102によって仕切られている。周方向Uでは、冷却セグメント93がその側方の縁部105に向かって少なくとも1つの開口108を有している。この開口108の周縁部111は、梯子状の冷却セグメント93の別の開口96よりも少ない材料厚さを部分的に有している。特に周縁部111の、1つの凹部94を仕切る側方の部分と、場合により、側方の開口108の半径方向外側の部分とが、より少ない材料厚さを有していることが提案されている。
ほぼ1時の位置および4時の位置(図2参照)に設けられた収容部66の間にも同じく、上述した冷却セグメント93に類似して形成された冷却セグメント93が位置している。
収容部66を取り囲んで、複数の開口69が配置されている。これらの開口69の側方で整流装置に位置決めされる以下に説明する接続コンタクトへの接近性を改善するためには、開口69の、1つの収容部66の中心113と反対の側に設けられた周縁部112の軸方向(回転軸線26の方向)もしくは成形部軸線115の方向における材料厚さを、収容部66と開口69との間の材料厚さほど厚く形成しないことが提案されている。同じ理由から、側方の開口108が、より少ない材料厚さを有している。成形部軸線115は、1つの開口69の成形部もしくは貫通成形部に沿って延びている。
外側の両梁87には、半径方向内向きに更なる列でかつ別の1つの梁86によって半径方向内側で制限されて、半径方向内向きに、細長く成形された更なる開口72が続いている。
収容部66と、第1の開口69と、細長く成形された少なくとも1つの第2の開口72とは、中心63を起点とした扇形範囲116内に位置している。この扇形範囲116は、25゜〜40゜の間の角度幅を有している(全ての実施の形態)。
図3には、ヒートシンク53の、図2に認めることができない裏面が示してある。両面は、部分的に互いにほぼ平行である。凹部114には、のちに、B+端子がその円形ヘッドで差し通され、これによって、この円形ヘッドが凹部114内に位置しており、ねじ山が、図2に認めることができる側から可視となる。
図4には、ヒートシンク53が、図2に示した側から見た立体図で示してある。図4には、張出し部92もしくは梯子状の冷却セグメント93を良好に認めることができる。このことは、特に開口108と、この開口108の側方の縁部105とに全く当てはまる。この縁部105の周縁部111は、張出し部92もしくは梯子状の冷却セグメント93の別の開口96よりも少ない材料厚さを部分的に有している。
図5aおよび図5bには、種々異なる詳細ひいてはB+端子を取り付けるための択一的な形態も示してある。図5aでは、図2に関して「9時」の位置に位置する凹状範囲75に並んで、択一的なまたは付加的な挿入ドーム82が設けられている。この挿入ドーム82内には、付加的なまたは択一的なB+端子を挿入することができる。図5bでは、折り曲げられた形式で挿入ドーム82が設けられている。ヒートシンク53の下側では、右方から挿入ドーム82内に1つのB+端子を挿入することができる。
図6には、別のヒートシンク117が示してある。このヒートシンク117は3つの収容部120を有している。これらの収容部120は、それぞれ1つのレクチファイヤを収容するために働く。このレクチファイヤは、この実施の形態では、たとえば負極ダイオードである。収容部120は、この実施の形態では、孔の構造を有している。のちに、この孔内には、たとえば、いわゆる「プレス打込みダイオード(負極ダイオード)」が押し込まれる。択一的には、たとえば別のヒートシンク117の表面に凹部が設けられていてもよい。さらに、ヒートシンク117は複数の開口123を有している。これらの開口123は、運転中に高温のヒートシンク117に冷媒を通流させるために働く。
少なくとも1つの円周箇所126には、この実施の形態でも、梯子状の冷却セグメント129の形の、有利には一体に成形された張出し部127が位置している。梯子状の冷却セグメント129は、半径方向外向きに細長く延びる開口132を有している。冷却セグメント129は、規定された円周範囲にわたって、それぞれ2つの収容部120の間に延びている。内周面135では、ヒートシンク117が面取りされている(面取り部138)。図7に認めることができるように、のちに第1のヒートシンク53に向けられる表面138はほぼ平らである。別のヒートシンク117の外側輪郭128は、張出し部127の両側、たとえば張出し部127のすぐ側方にそれぞれ1つの湾状の凹部130を有している。さらに、この湾状の凹部130は、周方向で見て、それぞれ張出し部127と、それぞれ1つの別の凹部131との間に位置している。さらに、設定された回転軸線26の方向で見て、張出し部127と、凹部130と、凹部131とは、それぞれ回転軸線26を中心として等しい半径で位置していることを確認することができる。
冷却装置の組立てにおいて、両ヒートシンク53,117が、冷媒通流可能にかつ冷媒が両ヒートシンク53,117の間で流れることができるように互いに間隔を置いて積層されており、そして、別のヒートシンク117の梯子状の冷却セグメント129が、第1のヒートシンク53の梯子状の冷却セグメント93の上方に配置されていることが提案されている。これに相応して、冷却装置141が開示されている。この冷却装置141は、別の孔123を有するヒートシンク117を有している。このヒートシンク117は、ほぼリングセグメント状である。少なくとも1つの円周箇所126に梯子状の冷却セグメント129が位置している。両ヒートシンク53,117は、冷媒通流可能にかつ冷媒が両ヒートシンク53,117の間で流れることができるように互いに間隔を置いて積層されている。別のヒートシンク117の梯子状の冷却セグメント129は、第1のヒートシンク53の梯子状の冷却セグメント93の上方に配置されている。
図8には、整流装置139に組み立てられた冷却装置141が示してある。この冷却装置141は、第1のヒートシンク53(正極ヒートシンク)と、第2のヒートシンク117(負極ヒートシンク)と、結線ユニット144と、正極側のレクチファイヤ147(正極ダイオード)と、負極側のレクチファイヤ150(負極ダイオード)と、B+端子153と、絶縁スリーブ156と、リベット159(筒状リベット)とから成っている。さらに、図8には認めることができないスペーサが使用されている。冷却装置141に向かって見た図は、保護キャップ47が取り外されている場合の図1を右側から回転軸線26の方向に向かって見た図に対応している。
結線ユニット144は、公知の形式で複数の導体区分162,165,168を有している。これらの導体区分162,165,168は、それぞれ1つの正極側のレクチファイヤ147(正極ダイオード)と、それぞれ1つの負極側のレクチファイヤ150とから成るそれぞれ1つのペア171,174,177を互いに結線するために働き、これによって、接続コンタクト180,183,186,189,192,195において(弧状部分198を介して)接続されたステータ巻線と、このステータ巻線から供給される交流電圧とが整流されるようになっている。接続コンタクト180,183はペア171に接続されており、接続コンタクト186,189はペア174に接続されており、接続コンタクト192,195は(弧状部分198を介して)ペア177に接続されている。
図9には、図8に示していない他方の側から見た組み立てられた冷却装置141が示してある。この側から、接続コンタクト201,204と、接続コンタクト207,210と、接続コンタクト213,126とを認めることができる。これらの接続コンタクト201,204,207,210,213,216は、それぞれ1つの正極側のレクチファイヤ147(正極ダイオード)と、それぞれ1つの負極側のレクチファイヤ150とから成るそれぞれ1つのペア171,174,177を互いに結線している。この結線は、従来のブリッジ整流回路に対応している。正極側のレクチファイヤ147(正極ダイオード)、プレス打込みダイオードならびに負極側のレクチファイヤ150(負極ダイオード)は、第1のヒートシンク53に導電的に接続されており、これによって、レクチファイヤ150を介してB+端子153に運転中(始動させられている状態、励磁電流、回転しているロータ20)に正の電圧が印加される。
孔123を有するヒートシンク117は、ほぼリングセグメント状である。少なくとも1つの円周箇所126には、張出し部127もしくは梯子状の冷却セグメント129が位置している。両ヒートシンク53,117は、冷媒通流可能にかつ冷媒が両ヒートシンク53,117の間で流れることができるように互いに間隔を置いて積層されている。別のヒートシンク117の梯子状の冷却セグメント129は、第1のヒートシンク53の梯子状の冷却セグメント93の上方に配置されている。張出し部127もしくは冷却セグメント129の最大の外径は、張出し部92もしくは冷却セグメント93の外径よりも小さく寸法設定されている。弧状部分198は、回転軸線26に関して外縁部219と同じ軸方向の位置に位置していて、図9に関して張出し部92の上方に位置している。図9から認めることができるように、導体区分168の弧状部分198は複数の屈曲箇所222を有している。これらの屈曲箇所222の幾つかは、接続コンタクト201,207,213と同じ円周位置にある。屈曲箇所222によって、1つの屈曲箇所222と1つの接続コンタクト201,207,213との間の間隔(符号なし)が、屈曲箇所222の位置に単純な円弧が設けられている場合よりも大きく寸法設定されている。屈曲箇所222に規定された屈曲角は、弧状部分198の半径方向内側に位置しているように配置されている。屈曲角に対して相補的な外側角は、屈曲角よりも大きく設定されている。弧状部分198は中心点(回転軸線26)に対して、レクチファイヤ147,150がヒートシンク53,117において全体的に延びている角度よりも大きい角度量にわたって延びている。言い換えると、弧状部分198は中心点(回転軸線26)に対して円周の約225゜にわたって延びている。弧状部分198はガイド管片225に、一体に成形されたアイレット223によって支持されている。
側面図において、整流装置139を以下のように説明することができる。
まず、1つの張出し部92が、周方向Uで左右に1つの凹部94を有している。この凹部94内には、ガイド管片225が嵌められている。まず、周方向Uで1つの張出し部127の左右側方に1つの凹部130が位置している。この凹部130内には、ガイド管片225が嵌められている。張出し部127を起点として、凹部130のさらに先には、1つの別の凹部131が位置している。この別の凹部131内には、接続コンタクト239(ダイオードヘッドワイヤ)が突入している。
結線ユニット144は、図8および図9に示した実施の形態において全部で6つの位置にガイド管片225を有している。これらのガイド管片225は以下の役割、つまり、図9において観察者に向けられた漏斗状の端部によってステータ巻線18の幾つかの導体端部を収容し、これらの導体端部を、ガイド管片225から進出していて、折り曲げられてガイド管片225の上方に延びる(U字形のもしくはループ状の)接続コンタクト180,183,186,189,192,195に適切に案内し、これによって、導体端部と接続コンタクト180,183,186,189,192,195との間の、有利には機械的なコンタクト形成を容易に可能にするという役割を有している。4つの管状のガイド管片225と、結線ユニット144のそれぞれ1つの接続コンタクト183,186,189,192とは、1つの梯子状の冷却セグメント93と1つの収容部66との間に位置している。図8において「4時」の位置とほぼ「5時」の位置とに設けられた別の両ガイド管片225は、第1のヒートシンク53の外側輪郭の外部に位置している。回転軸線26の方向でエンドシールド13.2とレギュレータ231との間に位置するガイド管片225は、回転軸線26の方向で見て、第1のヒートシンク53の外側輪郭の外部に配置されている。
「4時」の位置に設けられたガイド管片225がそのサイズおよび構造において別の4つのガイド管片225とほぼ同様に形成されているのに対して、「5時」の位置に設けられたガイド管片225は特殊な構造を有している。以下で「小さなガイド管片225」と呼ぶ特殊なガイド管片225は、確かに、接続コンタクト195も有している。しかし、このガイド管片225自体は小さなガイド管片225であり、したがって、回転軸線26の方向で見て、別のガイド管片225よりも短く形成されている(図10参照)。ガイド管片225は結合部材226によって互いに一体に結合されている。「2時」の位置(図9参照)に設けられたガイド管片225と、「4時」の位置に設けられたガイド管片225との間の結合部材226には、導体区分162が位置している。「4時」の位置と「6時」の位置との間の結合部材226、更には、「6時」の位置と「7時」の位置との間の結合部材226には、導体区分が埋め込まれていない。「9時」の位置に設けられたガイド管片225と結線ユニット144の端部227との間には、別の導体区分162が埋め込まれている。その後、この別の導体区分162は導体区分168の弧状部分198に移行していて、小さなガイド管片225に通じている。導体区分162は、弧状部分198を除いて、それぞれ結線ユニット144のプラスチック材料内に埋め込まれている。
結線ユニット144は大部分において、冷却空気がほんの僅かしか周流しない範囲ないし決して周流しない範囲(不流域)に位置している。この範囲は、(回転軸線26に対して)半径方向外側の範囲において第1のヒートシンク53(正極ヒートシンク)の下方に位置している。いずれにせよ、このことは、結合部材226と弧状部分198とに当てはまる。この結合部材226と弧状部分198とは、第1のヒートシンク53(正極ヒートシンク)の半径方向の延び量に関して、この半径方向の延び量の外側半分の下方に配置されている。外側半分の「下方」とは、結合部材226と弧状部分198とが、エンドシールド13.2とヒートシンク53(正極ヒートシンク)との間に位置していることを意味している。さらに、有利には弧状部分198と収容部66の半径方向外側の縁部とが重なっている(図9参照)。
図11には、このことが、どのような目的を有しているのかを認めることができる。全ての別のガイド管片225同様、小さなガイド管片225もエンドシールド13.2の開口228内に配置されているかもしくは差し込まれている。小さなガイド管片225を通して、ステータ巻線18の導体端部228が差し込まれている。この導体端部228はその上側の端部で接続コンタクト195に導電的に接続されている。この箇所には、有利には溶接部またはろう接部も提供される。また、択一的な形態では、ここに、ねじ締結部を設けることも可能である。小さなガイド管片225が短く形成されていることによって、この小さなガイド管片225を、スペースを節約して、軸方向(回転軸線26の方向)でステータ巻線18とレギュレータ231との間に配置することが可能となる。レギュレータ231は、励磁電流を発生させ、ブラシ(図示せず)によって、すでに述べたスリップリングアッセンブリ49を介して励磁巻線51に供給し、これによって、ロータ20を電磁的に励磁するために働く。内部に導体端部168が埋め込まれた、第1のヒートシンク53の外側輪郭の外部に位置する2つのガイド管片225を物理的に互いに結合するアーム234が、同じくレギュレータ231の下方に、ひいては、このレギュレータ231の、エンドシールド13.2に軸方向(回転軸線26の方向)で向けられた下面240と、エンドシールド13.2自体との間に位置する中間室237内に達している。短いガイド管片225を別のガイド管片225に一体に結合するアーム234は、1つの固定管片328を半径方向内側から把持するように取り囲んでいる(図20参照)。
以上、電気機械10、特に交流発電機が開示されている。この電気機械10は、ステータコア17と、このステータコア17内に挿入されたステータ巻線18とから成るステータ16と、回転軸線26を有するロータ20とを備えている。ステータ巻線18は導体端部228を有している。この導体端部228は整流装置139に結線されている。さらに、電気機械10は、励磁電流を調整するためのレギュレータ231と、整流装置139に設けられた冷却装置141とを備えている。この冷却装置141は、第1のヒートシンク53と、第2のヒートシンク117と、結線ユニット144とを備えている。第1のヒートシンク53は少なくとも1つの収容部66を有している。この収容部66には、レクチファイヤ147が収容されている。第2のヒートシンク117は少なくとも1つの収容部120を有している。この収容部120には、レクチファイヤ150が収容されている。結線ユニット144は、レクチファイヤ147,150を結線して、ブリッジ回路を形成している。結線ユニット144は、一体に成形された複数のガイド管片225を有している。これらのガイド管片225内には、ステータ巻線18の導体端部228が収容されている。1つのガイド管片225は、エンドシールド13.2とレギュレータ231との間に回転軸線26の方向で配置されている。
図12には、冷却装置141の側面図が示してある。第1のヒートシンク53と別のヒートシンク117との間に設けられたスペーサ246が、両ヒートシンク53,117の間に間隔Aを確保している。ガイド管片225はエンドシールド13.2の開口228内に差し込まれ、これによって、結合部材226がエンドシールド13.2に載置される。ヒートシンク117のボディの一部は、それぞれ2つの直接的に隣り合ったガイド管片225の間に配置されている。さらに、ヒートシンク117の一部は、結合部材226によって取り囲まれている。図12には、レクチファイヤ147,150の幾つかの接続コンタクト239(ダイオードヘッドワイヤ)を認めることができる。
図13には、別の実施の形態において、第1のヒートシンク53が示してある。このヒートシンク53は弧状のボディ範囲60を有している。この弧状のボディ範囲60は中心63を有している。この中心63は、ハウジング13.2に組み付けられた状態で回転軸線26に合致している。ヒートシンク53は3つの収容部66を有している。これらの収容部66は、それぞれ1つのレクチファイヤを収容するために働く。このレクチファイヤは、この実施の形態では、たとえば正極ダイオードである。収容部66は、この実施の形態では、孔の構造を有している。のちに、この孔内には、たとえば、いわゆる「プレス打込みダイオード(正極ダイオード)」が押し込まれる。孔の代わりに、ダイオードを取り付けるために、択一的には、たとえば第1のヒートシンク53の表面に凹部が設けられていてもよい(前述した実施の形態に対する説明も参照)。さらに、ヒートシンク53は複数の開口を有している。これらの開口は、運転中に高温のヒートシンク53に冷媒を通流させるために働く。収容部66を取り囲んで、弧状に互いに並列させられて、第1の開口69が配置されている。この第1の開口69は、周方向Uで1つの収容部66の両側に配置されている。この収容部66と中心63との間には、この中心63に向かって、細長く成形された少なくとも1つの第2の開口72が配置されている。この第2の開口72はその細長い形状によって少なくともほぼ中心63に方向設定されている。より具体的には、第1の開口69を備えた収容部66と中心63との間に、この中心63に向かって、細長く成形された複数の第2の開口72が配置されていることが規定されてもよい。これらの第2の開口72はその細長い形状によって少なくともほぼ中心63に方向設定されている。いわば第2の列で各収容部66の周りに設けられた2つの開口229が、ヒートシンク53を結線ユニット144に取り付けるために働く。この結線ユニット144では、選択的な、有利には緊締するピンが各開口229内に係合する(ピンと開口229との間のプレス嵌め)かまたは結線ユニット144のスナップフックが各開口229内に係合する。
さらに、ボディ範囲60には、それぞれ1つの孔74を備えた3つの円筒状の凹状範囲75が設けられている。これらの凹状範囲75では、ヒートシンク53の材料厚さが、収容部66において設定された材料厚さの約40%に減少させられている。凹状範囲75は、組付けに際して、エンドシールド13.2に整流装置139を取り付けるために働く。この整流装置139の別の構成部材を取り付けて、この別の構成部材とのコンタクトを形成するためには、ねじ山付きスリーブ78が働く。このねじ山付きスリーブ78は、第1の実施の形態同様、ヒートシンク53に一体に成形されている。車両バッテリに電流を供給することができるようにする目的で給電ケーブルが取り付けられる、いわゆる「B+端子(バッテリプラス端子)」をのちに収容しかつ取り付けるためには、挿入ドーム82が働く。
すでに述べたように、複数の収容部66が設けられている。これらの収容部66は、ヒートシンク53の円周部81に互いに間隔を置いて配置されている。
図13から認めることができるように、2つの収容部66の間の区分84には、細長く成形された複数の第2の開口72が配置されている。これらの第2の開口72は、弧状に延びる2つの梁87の間に延びている。これら2つの弧状の梁87の間の第2の開口72は、セパレータ90によって分離されている。このセパレータ90は、有利には半径方向に延びている。両梁87は少なくともほぼ円弧状である。
収容部66を取り囲んで、複数の開口69が配置されている。これらの開口69の側方で整流装置139に位置決めされる以下に説明する接続コンタクトへの接近性を改善するためには、開口69の、1つの収容部66の中心113と反対の側に設けられた周縁部112の軸方向(回転軸線26の方向)における材料厚さを、収容部66と開口69との間の材料厚さほど厚く形成しないことが提案されている。
ヒートシンク53の外周面232には、たとえば8つのフックエレメント235が位置している。対を成して配置されたそれぞれ2つのフックエレメント235は、外周面232と一緒に1つのアンダカットを形成するように互いに向かい合って位置している。このアンダカットについては、あとでもう一度説明することにする。
図14aには、第2の実施の形態の別のヒートシンク117の立体図が示してある。このヒートシンク117は3つの収容部120を有している。これらの収容部120は、それぞれ1つのレクチファイヤを収容するために働く。このレクチファイヤは、この実施の形態では、たとえば負極ダイオードである。収容部120は、この実施の形態では、孔の構造を有している。のちに、この孔内には、たとえば、いわゆる「プレス打込みダイオード(負極ダイオード)」が押し込まれる。択一的には、たとえば、別のヒートシンク117の表面に凹部が設けられていてもよい(ダイオードに対する種々異なる取付け可能性については前記説明も参照)。さらに、ヒートシンク117は複数の開口123を有している。これらの開口123は、運転中に高温のヒートシンク117に冷媒を通流させるために働く。さらに、ヒートシンク117の表面には、3つの円筒状の凹部238が加工されている。これらの凹部238は、円筒状のスペーサをセンタリングするために働く。ヒートシンク117の外周面241には、種々異なるリブが形成されている。リブ244,247は、互いに直接的に隣り合ったリブである。これらのリブは、たとえば4mmの厚さの金属薄板製のヒートシンク117の極めて扁平な冷却リブと呼ぶこともできる。両リブ244,247の間には、段付けられた凹部250が位置している。この段付けられた凹部250は小さな部分凹部253を有している。この部分凹部253は、凹部250の一部でもある、半径方向でより広幅に外向きに開放した大きい方の外側凹部256よりもヒートシンク117の中心(図示せず)に近づいて設けられている。このような段付けられた凹部250は、外周面241において全部で2回認められる。別の特殊な凹部256が、同じくリブ259,262によって仕切られて、同じく外周面241に位置している。ヒートシンク117の外周面241の側で、ひいては、この実施の形態にはまだ図示していない結線手段の結合部材の真上に、たとえば4回、円形の孔265を認めることができる。この孔265は、凹部238が位置する側で座ぐり加工されている。ヒートシンク117の内周面には、リブ268が分配されて配置されている。
リブ268に向かって見た図14bには、凹部238を認めることができる。この凹部238と反対の側には、やや大きな直径の隆起部271が位置している。
図15には、整流装置139もしくは組み立てられた冷却装置141の平面図が示してある。この整流装置139もしくは冷却装置141は、第1のヒートシンク53(正極ヒートシンク)と、第2のヒートシンク117(負極ヒートシンク)と、結線ユニット144と、正極側のレクチファイヤ147(正極ダイオード)と、負極側のレクチファイヤ150(負極ダイオード)と、B+端子153と、絶縁スリーブ156と、リベット159(管状リベット)とから成っている。さらに、図15には認めることができないスペーサが使用されている。冷却装置141に向かって見た図は、保護キャップ47が取り外されている場合の図1を右側から回転軸線26の方向に向かって見た図に対応している。
結線ユニット144は、公知の形式で複数の導体区分162,165,168を有している。これらの導体区分162,165,168は、それぞれ1つの正極側のレクチファイヤ147(正極ダイオード)と、それぞれ1つの負極側のレクチファイヤ150とから成るそれぞれ1つのペア171,174,177を互いに結線するために働き、これによって、接続コンタクト180,183,186,189,192,195(接続弧状部分)において接続されたステータ巻線と、このステータ巻線から供給される交流電圧とが整流されるようになっている。接続コンタクト180,183はペア171に接続されており、接続コンタクト186,189はペア174に接続されており、接続コンタクト192,195は(弧状部分198を介して)ペア177に接続されている。
図15にも認めることができるように、第1の実施の形態同様、細長い開口72が軸方向(回転軸線26の方向)で負極側のレクチファイヤ150(負極ダイオード)の上方に配置されている。この負極側のレクチファイヤ150(負極ダイオード)は、この実施の形態でも、中心としての回転軸線26に関して、正極側のレクチファイヤ147(正極ダイオード)よりも小さな半径で配置されている。ヒートシンク53の、内側の梁87によって仕切られた部分は、ヒートシンク117の、内側の円周箇所に配置された範囲よりも大きな半径で配置されている。
レクチファイヤアッセンブリは、接続コンタクト180,183,186,189,192,195(接続弧状部分)においてステータ巻線に接続されている。このためには、図11に示したように、導体端部228(ステータ接続ワイヤ)がガイド管片225とループ状の接続コンタクト180,183,186,189,192,195とに押し通されることが提案されている。この接続コンタクト180,183,186,189,192,195と導体端部228との間の本来の取付けおよびコンタクト付与は、接続コンタクト180,183,186,189,192ひいてはガイド管片225の上方の導体区分165の側方のワイヤ範囲(実施の形態およびコンタクト箇所C参照)が、そこに記入した矢印の方向に押圧され、導体端部228との接触後に互いに溶接されることによって行われる。択一的には、ここで、たとえばろう接によるコンタクト付与も可能である。導体区分165の側方のワイヤ範囲を主として互いに近づく方向に運動させることができるようにするためには、たとえば相応に成形された(溶接)トングが必要となる。このトングのトング部材は、1つの接続コンタクトの一方の側方のワイヤ範囲と、開口69の、1つの収容部66の中心113と反対の側の周縁部112との間に挿入されなければならない。このことが可能となるようにするためには、軸方向(回転軸線26の方向)における周縁部112の材料厚さが、収容部66と開口69との間の材料厚さほど厚く形成されていない。そこでは、ヒートシンク53がより少ない厚さで形成されている。図15には、すでに図13に対して述べたピン274を認めることができる。このピン274は、開口229を貫通していて、この開口229においてヒートシンク53を結線ユニット144に緊締結合している。短いガイド管片225に直接対応配置された1つの接続コンタクト195から、弧状部分198の形の導体が一体に延びている。この導体は、回転軸線26の方向において、部分的に収容部66の外縁部の下方に配置されている。弧状部分198は、エンドシールド13.2とヒートシンク53との間に配置されている。
ねじ締結管片275がコンタクトループ276を支持している。このコンタクトループ276はそれ自体の下方において、ねじ締結管片275のプラスチック内に埋め込まれた、このプラスチックの射出成形により取り囲まれたねじナット278を覆っている。コンタクトループ276は、いわゆる「端子V」として働く。ねじ締結管片275は、全ての実施の形態において同様に形成されている。
図16には、図15に示していない他方の側から見た組み立てられた冷却装置141が示してある。この側から、接続コンタクト201,204と、接続コンタクト207,210と、接続コンタクト213,126とを認めることができる。これらの接続コンタクト201,204,207,210,213,216は、それぞれ1つの正極側のレクチファイヤ147(正極ダイオード)と、それぞれ1つの負極側のレクチファイヤ150とから成るそれぞれ1つのペア171,174,177を互いに結線している。この結線は、従来のブリッジ整流回路に対応している。正極側のレクチファイヤ147(正極ダイオード)、プレス打込みダイオードならびに負極側のレクチファイヤ150(負極ダイオード)は、第1のヒートシンク53に導電的に接続されており、これによって、レクチファイヤ150を介してB+端子153に運転中(始動させられている状態、励磁電流、回転しているロータ20)に正の電圧が印加される。
孔123を有するヒートシンク117は、ほぼリングセグメント状である。両ヒートシンク53,117は、冷媒通流可能にかつ冷媒が両ヒートシンク53,117の間で流れることができるように互いに間隔を置いて積層されている。図9から認めることができるように、導体区分168の弧状部分198は複数の屈曲箇所222を有している。これらの屈曲箇所222の幾つかは、接続コンタクト201,207,213と同じ円周位置にある。屈曲箇所222によって、1つの屈曲箇所222と1つの接続コンタクト201,207,213との間の間隔(符号なし)が、屈曲箇所222の位置に単純な円弧が設けられている場合よりも大きく寸法設定されている。このことは、たとえば、レクチファイヤ147の接続コンタクト(ダイオードヘッドワイヤ)に接続されなければならない接続コンタクト201,207,213への接近性を改善する。
結線ユニット144は、図15および図16に示した実施の形態において全部で6つの位置にガイド管片225を有している。これらのガイド管片225は、すでに記載した役割、つまり、図16において観察者に向けられた漏斗状の端部によってステータ巻線18の幾つかの導体端部を収容し、これらの導体端部を接続コンタクト180,183,186,189,192,195に適切に案内し、これによって、導体端部と接続コンタクト180,183,186,189,192,195との間の、有利には機械的なコンタクト形成を容易に可能にするという役割を有している。「7時」の位置に設けられたガイド管片225がそのサイズおよび構造において別の4つのガイド管片225(「9時」の位置、「10時」の位置、「12時」の位置および「2時」の位置)とほぼ同様に形成されているのに対して、「6時」の位置に設けられたガイド管片225は特殊な構造を有している。以下で「小さなガイド管片225」と呼ぶ特殊なガイド管片225は、確かに、接続コンタクト195も有している。しかし、このガイド管片225自体は小さなガイド管片225であり、したがって、回転軸線26の方向で見て、別のガイド管片225よりも短く形成されている(図10も参照)。エンドシールド13.2とレギュレータ231との間のガイド管片225は、このガイド管片225に配置された導体端部228の方向で見て、別のガイド管片225よりも短く形成されている。ガイド管片225は結合部材226によって互いに一体に結合されている。「6時」の位置に設けられたガイド管片225と、「7時」の位置に設けられたガイド管片225との間の結合部材226には、導体区分162が位置している。「12時」の位置と「2時」の位置との間の結合部材226、更には、「12時」の位置と「10時」の位置との間の結合部材226には、導体区分が埋め込まれていない。「2時」の位置に設けられたガイド管片225と結線ユニット144の端部227との間には、別の導体区分162が埋め込まれている。その後、この別の導体区分162は導体区分168の弧状部分198に移行していて、周方向で「小さなガイド管片225」に通じている。図16には、レクチファイヤ147,150の接続コンタクト239(ダイオードヘッドワイヤ)を認めることができる。
図15において、すでに述べたフックエレメント235の意義が明瞭になる。ヒートシンク53の外周面232に位置する8つのフックエレメント235によって、ヒートシンク53と、収容されたレクチファイヤ147との間の一義的な位置割当てが得られる。これによって、結線ユニット144の接続コンタクト201,207,213に対する正極側のレクチファイヤ147の接続コンタクト239(ダイオードヘッドワイヤ)の確実に正確な位置決めが可能となる。対を成して配置されたそれぞれ2つのフックエレメント235は、両フックエレメント235が外周面232と一緒に1つのアンダカットを形成するように互いに向かい合って位置している。互いに向かい合って位置する2つのフックエレメント235は、ガイド管片225に一体成形された2つのアンダカット277に背後から係合している。両アンダカット277は、図15に示した平面図において、それぞれ1つの接続コンタクト183,186,189,192の両側に位置している。回転軸線26に関して、アンダカット277は、少なくとも部分的にガイド管片225と同じ軸方向の位置にある。
ガイド管片225の少なくとも一部もしくはガイド管片225の直近の各周辺は、接続コンタクト180,183,186,189,192,195を保持する役割のほかに、別の機能を有している。1つには、ヒートシンク117を結線ユニット144に対してセンタリングして、周方向で適正な位置に保持するかもしくは把持することができる。さらに、軸方向(回転軸線26の方向)において、結線ユニット144に対するヒートシンク117の正確な位置を確保することができる。これによって、1つには、この組付けステップですでに収容部120内に位置するレクチファイヤ150(負極ダイオード)を適正な位置にもたらす、すなわち、結線ユニット144の接続コンタクト204,210,216に位置適正に供給することが可能となる。これは、ガイド管片225の半径方向の内面(図17aおよび図17bも参照)においてガイド管片225にセンタリング付設部280が一体成形されていることによって達成される。このセンタリング付設部280またはセンタリング凸部は、結線ユニット144に対するヒートシンク117の組付け時に、段付けられた凹部250内に突入し、全く特に小さな部分凹部253内に突入する(図16も参照)。このセンタリングは、レクチファイヤ150(負極ダイオード)の接続コンタクト239(ダイオードヘッドワイヤ)が結線ユニット144の接続コンタクト204,210,216内に位置適正に供給される以前に作用する。有利には、センタリング付設部280またはセンタリング凸部によるセンタリングは、ヒートシンク117が隆起部283に対する終端位置をとった場合でも相変わらず作用しているものの、もはや作用している必要はない。なぜならば、この場合、通常、ダイオードヘッドワイヤが、すでに対応する接続コンタクト内に刺し込まれているからである。この終端位置では、リブ244,247が1つのガイド管片225の左側もしくは右側に配置されていて、周方向でのガイド管片225に対するヒートシンク117の位置適正な対応配置を達成している。結線ユニット144もしくは結合部材226に設けられた選択的なピンおよび/またはスナップフックは、ヒートシンク117に向けられていて、付加的に開口内に係合し、これによって、ヒートシンク117が少なくとも摩擦接続的にかつ/または形状接続的に結線ユニット144に保持される。
ヒートシンク53と、この実施の形態では3つの絶縁スリーブ156と、3つのスペーサ246と、3つのリベット159(管状リベット)と、この実施の形態では3つの正極側のレクチファイヤ147(正極ダイオード)と、B+端子153とから成る構成ユニット284が予め組み付けられる。まず、収容部66に正極側のレクチファイヤ147(正極ダイオード)が収容される(プレス打込みダイオードが、円筒状の孔として形成された収容部66内に圧入される)。これによって、接続コンタクト239(ダイオードヘッドワイヤ)が孔74を貫通する。有利には、その後、3つのスペーサ246が、ヒートシンク53の、接続コンタクト239(ダイオードヘッドワイヤ)を認めることができる面もしくは接触させることができる面に載置される。段付けられた絶縁スリーブ156が、他方の側(上側)から孔74に差し込まれ、次いで、それぞれ1つのスペーサ246と、1つの絶縁スリーブ156と、1つのリベット159(管状リベット)とが1つの孔74に対して互いに取り付けられる。その後、リベット159のつば286が、絶縁スリーブ156の段部289もしくはスペーサ246の端面292に接触する。次いで、構成ユニット284がヒートシンク117に載置され、これによって、リベット159のつば286がヒートシンク117の円筒状の凹部238内に当て付けられる。フックエレメント235は、それぞれガイド管片225に一体成形されたアンダカット277を前述した形式で把持するように取り囲んでいる。同時に正極側のレクチファイヤ147の接続コンタクト239(ダイオードヘッドワイヤ)が結線ユニット144の接続コンタクト201,207,213に案内され、この接続コンタクト201,207,213に接続される。
図19には、(回転軸線26に対して垂直な)側面図において、冷却装置もしくはレクチファイヤの構造が示してある。この側面図では、結線ユニット144において結合部材226を起点として下方に突出して、すなわち、ヒートシンク117と反対の側でこのヒートシンク117から離れる方向に突出して、隆起部295を認めることができる。この隆起部295は、図16の下面図にも認めることができる。接続コンタクト201,207,213が半径方向外向きに延びていて、結合部材226の平面でこの結合部材226から進出しているのに対して、この結合部材226内では、ワイヤが軸方向(回転軸線26の方向)でヒートシンク53から離れる方向に「下向き」に曲げ返されていて、これによって、ある程度の区間後、半径方向内向きに隆起部295から進出して延びている。
図20には、立体図でエンドシールド13.2が示してある。このエンドシールド13.2には、3つの固定管片298(雌ねじ山を備えたねじ締結管片)が示してある。これらの固定管片298は、エンドシールド13.2に固定するための整流装置139を取り付けるために働く。このためには、図16に示した、中心に孔を備えた円形の載置面(金属から成る挿入部分、図18も参照)301,304,307が、それぞれ1つの固定管片298に載置される。ねじ山付きスリーブ78の最も近くに設けられた載置面301は、図20において右側に示してある固定管片298に載置される。両載置面301,307の間に配置された載置面304は、3つの固定管片298の真ん中の固定管片298に載置される。エンドシールド13.2の外周面には、分配されて複数のスリット状の空気流出開口308が位置している。
図15および図16に示したガイド管片225は、図16に関して、以下のように開口228,313,316,319,322,325内に挿入される。すでに図11に対して説明したように、小さなガイド管片225が、軸方向(回転軸線26の方向)でレギュレータ231の下方に配置された開口228内に挿入される。この開口228は、1つの固定管片328(雌ねじ山を備えたねじ締結管片)とダム331との間でエンドシールド13.2の端面範囲334に加工されている。固定管片328によって、レギュレータ231が保持されている。これに相応して、別のガイド管片225が連続して前述した開口内に挿入されている。
エンドシールド13.2の中心には、ハブ337が一体成形されている。このハブ337内には、軸受け28が挿入されている(図1参照)。ハブ337は、この実施の形態では、4つのステー340によってエンドシールド13.2の端面範囲334に結合されている。ステー340と端面範囲334との間には、4つの大きな開口40が位置している。これらの開口40を通して、オルタネータもしくは電気機械10の運転中にファン30の運動に起因して冷却空気が吸い込まれる。3つの開口40は、半径方向外側の縁部349に加工された連続して延びる凹部346を備えている。この凹部346内には、結線ユニット144の隆起部295が、軸方向(回転軸線26の方向)の共通のレベルに位置しているように突入している。すなわち、複数の開口(主開口)40から形成された1つの平面内に、隆起部295と、場合により、接続ワイヤ216とが延びている。この場合、この接続ワイヤ216は、たとえば専らこの平面内に延びている。隆起部295の形状と凹部346の形状とは互いに適合されている。これは、隆起部295が凹部346をほぼまたは完全に埋め尽くすことを意味している。この配置形態の利点は、可能な限り大きな使用可能な開口40を、この開口40の、可能な限り小さな有効な縁部分において達成することができることにある。これは、流れ機械的に生じる境界効果、たとえば、冷却空気通過量を減少させる境界層がほとんど形成されていないという効果を有している。さらに、少なくとも1つ、この実施の形態では3つの開口40が、一方の平らな端面範囲352に隣接している。この端面範囲352は、軸方向外側から見て、他方の端面範囲355に対して降下させられている。これは、場合により結合部材226が載置しているにもかかわらず、この結合部材226とエンドシールド13.2との間に、流れ抵抗を減少させ、これによって、空気通過量を増加させるより大きなギャップが形成されているという利点を有している。三相の電気機械10の場合には、この実施の形態のように、3つの凹部346が、対応する隆起部295によって占められている。五相の電気機械10の場合には、5つの凹部346が、対応する隆起部295によって占められている。しかし、必ずしも各隆起部295に対して1つの凹部346が形成されていなければならないというわけではない。
すでに上述した短いガイド管片225によって、図22に示したように、個々の相巻線358を備えたステータ巻線18がスロット内に挿入されたステータコア17を備えたステータ16の側では、1つのステータ接続部361が、別のステータ接続部364に比べて著しく短い、有利には軸方向(回転軸線26の方向)の延び量もしくは長さを有している。「著しく短い」とは、たとえば20mmの長さ差を意味している(たとえば電気機械に組み付けられた状態)。したがって、この図示の構成の範囲内では、1つのステータ接続部361が、レギュレータ231の下方の短いガイド管片225内に位置しているのに対して、この実施の形態では5つの別のステータ接続部364は、別の(長い)ガイド管片225内に押し込まれている。全てのステータ接続部361,364は、軸方向(回転軸線26の方向)で、たとえばガイド管片225内に延びている。
図13以降において説明した第2の実施の形態は、内側の梁87を有している。この梁87は、回転軸線26を基準として同じ円周位置において内縁部367よりも大きな半径で配置されている。これによって、整流装置139の中心の開口370がエンドシールド13.2から軸方向外向きに離れる方向で漏斗状に拡大されている。
全ての実施の形態において、プレス打込みダイオードとして例示したレクチファイヤ147,150の図示の底部373はエンドシールド13.2から離れる方向に向けられている。
ヒートシンク53は、金属もしくは合金からダイカスト法によって一体に製造されている。このためには、アルミニウムまたはアルミニウム合金が使用される。ヒートシンク117には、同じ材料が使用される。