DE4421358B4 - Gleichrichteranordnung, vorzugsweise für einen Drehstromgenerator für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Gleichrichteranordnung, vorzugsweise für einen Drehstromgenerator für Kraftfahrzeuge Download PDF

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Abstract

Gleichrichteranordnung, vorzugsweise für einen Drehstromgenerator für Kraftfahrzeuge, mit wenigstens einer jeder Halbwelle jeder Phase des Drehstroms zugeordneten Leistungsdiode und einer Kühlanordnunge für die Leistungsdioden, wobei die Leistungsdioden gleicher Polarität jeweils auf einem Kühlkörper elektrisch und thermisch leitend angeordnet sind, indem die Kühlkörper sandwichartig mit mindestens einem dazwischen angeordneten Isolierteil zusammengefügt sind, welches die elektrischen Verbindungen zwischen den Leistungsdioden und den Phasen der Drehstromwicklung aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine elektrisch leitende Verbindung (50) einer Plus- und Minus-Leistungsdiode (12, 14) zu einer der Phasen (U, V, W) des Drehstromgenerators innerhalb des Isolierteils (32) durch die Leistungsdioden (12, 14) kontaktierende Federelemente erfolgt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Gleichrichteranordnung, vorzugsweise für einen Drehstromgenerator für Kraftfahrzeuge, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Stand der Technik
  • Gleichrichteranordnungen für Drehstromgeneratoren sind bekannt. Sind die Drehstromgeneratoren beispielsweise zu einer Bordnetzversorgung in Kraftfahrzeugen eingesetzt, muß der in den Drehstromgeneratoren erzeugte dreiphasige Wechselstrom wegen der im Kraftfahrzeug erforderlichen Batterieladung gleichgerichtet werden. Hierzu sind Halbleiter-Leistungsdioden vorgesehen, die in einer Drehstrom-Brückenschaltung zusammengeschaltet sind. Dabei ist jeder Halbwelle jeder Phase eine Leistungsdiode zugeordnet, so daß bei einer Vollweggleichrichtung die Drehstrom-Brückenschaltung aus insgesamt sechs Leistungsdioden gebildet wird. Hierbei sind drei Plusdioden für die Plusseite und drei Minusdioden für die Minusseite geschaltet. Bekanntermaßen werden die Leistungsdioden als Einpreßdioden ausgebildet, wobei Leistungsdioden gleicher Polarität jeweils in einem Kühlkörper eingepreßt sind. Die Kühlkörper sind dabei sandwichartig mit einem dazwischen liegenden Isolierteil, welches die elektrischen Verbindungen zwischen den Leistungsdioden und der Drehstromwicklung aufnimmt, zusammengefügt. Ein Einpreßsockel der Einpreßdioden übernimmt dabei gleichzeitig eine dauerhafte thermische und elektrische Verbindung der Leistungsdioden zum Kühlkörper. Eine derartige aus Einpreßdioden bestehende Drehstrom-Brückenschaltung ist nur mit sehr hohem Aufwand herstellbar (s. DE 40 18 710 A1 entspricht US 52 96 770 ).
  • In der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 44 03 996 A1 ist eine Gleichrichteranordnung offenbart, bei der zwischen zwei einander zugewandten Kühlkörpern Diodenchips zur Gleichrichtung angeordnet sind. Diese Diodenchips sind in einem Beispiel entweder direkt auf einem Kühlkörper aufgelötet oder auf demselben Kühlkörper auf einer Isolierschicht befestigt. Der Kontakt der Diodenchips zu Leiterelementen, die die Verbindung zu den Phasenanschlüssen der Ständerwicklung darstellen wird dadurch erreicht, dass die miteinander zu kontaktierenden Leiterelemente bzw. Chips aufeinander gelegt sind. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist beschrieben, wie zwischen zwei Kühlblechen Diodenchips angeordnet sind, wobei Kontaktbereiche der Kühlbleche eine Federkraft auf die Diodenchips ausüben. Die in dieser Schrift offenbarten Gegenstände sind verhältnismäßig aufwendig in ihrer Herstellung. Darüber hinaus sind die elektrischen Kontakte zu den Chips nicht ausreichend gesichert. Gegenüber diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe, die elektrisch leitende Verbindung zwischen einer Plus- und Minusleistungsdiode zu einer der Phasen des Gleichstromgenerators gegen Kurzschlüsse zwischen unterschiedlichen Potenzialen besser zu schützen.
  • Vorteile der Erfindung
  • Mit der erfindungsgemäßen Gleichrichteranordnung gemäß der im Anspruch 1 genannten Merkmale ist es dem gegenüber möglich, die elektrisch leitende Verbindung einer Plus- und Minus-Leistungsdiode zu einer der Phasen des Drehstromgenerators größtenteils isoliert auszuführen, so dass Kurzschlussverbindungen zwischen unterschiedlichen Potenzialen in dieser Gleichrichteranordnung weitestgehend vermieden werden.
  • Dadurch, dass die Leistungsdioden als Diodenchips ausgebildet sind und eine elektrisch leitende Verbindung der Leistungsdioden zu den Phasen des Drehstroms über jeweils ein Federelement erfolgt, ist einerseits ein einfacher Aufbau der gesamten Gleichrichteranordnung gegeben, der mit einem reduzierten Fertigungsaufwand und damit kostengünstig herstellbar ist. Darüber hinaus läßt sich die Gleichrichteranordnung sehr robust aufbauen, so daß selbst bei hoher Beanspruchung eine große Sicherheit gegen mechanische, thermische und chemische Ermüdung gegeben ist.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
  • Zeichnung
  • Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 das elektrische Schaltbild einer Gleichrichteranordnung als Drehstrom-Brückenschaltung;
  • 2 eine Schnittdarstellung durch einen Bereich einer endmontierten Gleichrichteranordnung;
  • 3 eine Draufsicht auf eine Gleichrichteranordnung gemäß 2;
  • 4 eine Schnittdarstellung eines Diodenchips;
  • 5 eine Draufsicht auf einen Diodenchip;
  • 6 eine Draufsicht auf eine Anschlußplatte;
  • 7 einen Pluskühlkörper in Draufsicht (a) und Rückansicht (b);
  • 8 einen Minuskühlkörper in Draufsicht (a) und Rückansicht (b) und
  • 9 in einer gläsernen Draufsicht eine fertigmontierte Gleichrichteranordnung.
  • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • In der 1 ist das elektrische Schaltbild einer Gleichrichteranordnung für einen Drehstromgenerator gezeigt. Die Phasen U, V, W der Statorwicklung des nicht dargestellten Drehstromgenerators sind mit einer Drehstrom-Brückenschaltung 10 verbunden, wobei jeder Phase eine Plusdiode 12 und eine Minusdiode 14 zugeschaltet sind. Die Anoden der Minusdioden 14 sind mit einer Anschlußklemme 16 und die Katoden der Plusdioden 12 mit einer Anschlußklemme 18 verbunden. Die Anschlußklemmen 16 und 18 sind über hier nicht dargestellte Schalter mit elektrischen Verbrauchern in Kraftfahrzeugen und mit einer ebenfalls nicht dargestellten Kfz-Akkumulatorbatterie verbunden. Weiterhin ist jede Phase U, V, W mit einer Erregerdiode 20 verbunden, deren zusammengeschaltete Katoden über Schleifringe zu einer nicht dargestellten Erregerwicklung im Läufer des Drehstromgenerators führen. Jede der Plusdioden 12 und Minusdioden 14 läßt eine Halbwelle des einphasigen Wechselstroms durch, mit dessen Phase sie verbunden sind. Die Plusdioden 12 lassen die positiven Halbwellen und die Minusdioden 14 die negativen Halbwellen durch. Im Ergebnis entsteht aus dem dreiphasigen Wechselstrom des Drehstromgenerators ein resultierender leichtwelliger Gleichstrom. Während des Generatorbetriebes entsteht dabei in den Dioden 12 und 14 eine Verlustwärme, die auf geeignete Weise abgeführt werden muß.
  • In der 2 ist eine Schnittdarstellung durch einen Teilbereich einer fertigmontierten, hier allgemein mit 22 bezeichneten, Gleichrichteranordnung gezeigt. Anhand der 2 soll der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung verdeutlicht werden. Es ist jeweils eine Minusdiode 14 und eine Plusdiode 12 der Drehstrom-Brückenschaltung 10 gezeigt, deren konkreter Aufbau anhand der 4 und 5 noch verdeutlicht wird. Die Minusdiode 14 ist auf einem Minuskühlkörper 24 thermisch und elektrisch leitend angeordnet. Die Plusdiode 12 ist auf einem Pluskühlkörper 26 ebenfalls thermisch und elektrisch leitend angeordnet. Die Kühlkörper 24 und 26 besitzen hierzu beispielsweise podestartige Vorsprünge 28, auf denen die Dioden 12 beziehungsweise 14 beispielsweise angelötet sind. Die Vorsprünge 28 können beispielsweise durch entsprechende Vertiefungen 29 in den Kühlkörpern 24 beziehungsweise 26 erzielt werden. Zur Vergrößerung der wirksamen Kühlfläche können die Kühlkörper 24 und 26, wie in 2 angedeutet, an ihren Außenflächen Kühlzapfen 30 aufweisen.
  • Zwischen den Kühlkörpern 24 und 26 ist eine Anschlußplatte 32 angeordnet, so daß sich insgesamt ein sandwichartiger Aufbau der Gleichrichteranordnung 22, nämlich aus dem Minuskühlkörper 24, der Anschlußplatte 32 und dem Pluskühlkörper 26 ergibt. Die Anschlußplatte 32 weist ein noch zu erläuterndes Stanzgitter 34 auf, das mit Ausnahme von Anschluß- und Federbereichen von einem Isoliermaterial 36 ummantelt ist. Das Isoliermaterial 36 verhindert eine elektrisch leitende Verbindung einerseits zwischen dem Minuskühlkörper 24 und dem Pluskühlkörper 26 und andererseits zwischen dem Stanzgitter 34 und den Kühlkörpern 24 beziehungsweise 26. Im Bereich der Minusdiode 14 besitzt die Anschlußplatte 32 eine durchgehende Aussparung 38, so daß sich hier ein Hohlraum 40 ergibt. Im Bereich der Plusdiode 12 besitzt die Anschlußplatte 32 eine weitere durchgehende Aussparung 42, so daß sich hier ein Hohlraum 44 ergibt.
  • Das Stanzgitter 34 bildet innerhalb der Hohlräume 40 und 44 jeweils eine mäanderförmig verlaufende Feder 46 beziehungsweise 48 aus. Die Feder 46 ist dabei so vorgespannt, daß sie die Minusdiode 14 kontaktiert, und die Feder 48 ist so vorgespannt, daß sie die Plusdiode 12 kontaktiert. Die Kontaktierung zwischen der Feder 46 beziehungsweise 48 mit den Dioden 14 beziehungsweise 12 kann entweder ausschließlich durch eine Federkraft entsprechend der Vorspannung der Federn 46 und 48 erfolgen oder diese sind zusätzlich an den Dioden 14 beziehungsweise 12 beispielsweise angelötet beziehungsweise angeschweißt. Das Stanzgitter 34 bildet neben den Federn 46 und 48 noch Leiterbahnen 50 (3) aus, die mit einer Anschlußklemme 52 versehen sind, an die eine der Phasen U, V oder W des Drehstromgenerators anschließbar ist. Der in 2 gezeigte Ausschnitt der Gleichrichteranordnung bildet somit die Anordnung zur Gleichrichtung einer der Phasen des dreiphasigen Wechselstroms des Drehstromgenerators. Die gesamte Gleichrichteranordnung 22 besitzt demnach insgesamt drei der in 2 gezeigten Bereiche, die vollkommen analog ausgebildet sind.
  • Anhand der 3 wird deutlich, daß das Stanzgitter 34 für eine Phase jeweils aus den Federn 46 und 48 wenigstens einer Leiterbahn 50 sowie einer Anschlußklemme 52 und die Federn 46 und 48 miteinander verbindende Bereiche 54 besteht. Das Stanzgitter 34 kann beispielsweise aus einem in entsprechender Größe vorliegenden plattenförmigen Material ausgestanzt werden, so daß sich die erwähnten einzelnen Strukturen ergeben. Nach erfolgter Stanzung werden die Federn 46 beziehungsweise 48 entsprechend plastisch verformt, so daß sich eine Vorspannung der Federn 46 beziehungsweise 48 in Richtung der Minusdiode 14 beziehungsweise der Plusdiode 12 ergibt. Die Federn 46 beziehungsweise 48 weisen eine möglichst weiche Kennlinie auf, so daß nach der Montage der Anschlußplatte 32 ein kontinuierlicher Druck auf die Dioden 14 beziehungsweise 12 ausgeübt wird. Die für jede Phase U, V, W erforderlichen Stanzgitter werden vor der Montage mit dem Isoliermaterial 36 ummantelt, so daß sich die Anschlußplatte 32 ergibt. Die Anschlußplatte 32 weist somit insgesamt die Stanzgitter 34 der jeweiligen Phasen U, V und W auf. Die Stanzgitter 34 bestehen beispielsweise aus Reinkupfer oder höher wertigen Bronzen. Die Anschlußplatte 32 weist im Bereich der Hohlräume 40 beziehungsweise 44 mindestens einen weiteren Hohlraum 56 auf, die jeweils über wenigstens einen Kanal 58 des Kühlkörpers 24 beziehungsweise 26 mit den Hohlräumen 40 beziehungsweise 44 in Verbindung stehen. Die Bereiche 60 der Anschlußplatte 32, die zwischen den Hohlräumen 56 und 40 beziehungsweise 56 und 44 liegen, sind etwas höher ausgebildet als die gesamte Anschlußplatte 32. Die Bereiche 60 greifen dabei in örtliche Vertiefungen 62 der um die Vorsprünge 28 herumgeführten Kanäle 58 der Kühlkörper 24 beziehungsweise 26 zumindest teilweise ein. Im Bereich des Hohlraums 44 weist der Minuskühlkörper 24 eine Montageöffnung 64 auf, die durch einen Deckel 66 verschließbar ist.
  • Bei der Montage der Gleichrichteranordnung 22 wird folgendermaßen vorgegangen. Die Einzelteile der Gleichrichteranordnung 22 werden separat vorbereitet. So können die Minuskühlkörper 24 und Pluskühlkörper 26 beispielsweise durch Druckgießen und gegebenenfalls durch anschließende spanende Bearbeitung ihre gewünschte Formgebung erhalten. Der Minuskühlkörper 24 kann dabei vorteilhafterweise gleichzeitig als Schleifringlagerschild für den Drehstromgenerator ausgebildet sein, so daß auf die zusätzliche Anordnung eines Minuskühlkörpers verzichtet werden kann. Weiterhin werden die Stanzgitter 34 entsprchend der gewünschten Kontur ausgestanzt und zu der Anschlußplatte 32 umspritzt. Nach dem Herstellen der Anschlußplatte 32 werden die Federn 46 und 48 im Be reich der Aussparungen 40, 44 entsprechend plastisch verformt.
  • In einem ersten Montageschritt werden die als Diodenchips ausgebildeten Minusdioden 14 an dem Minuskühlkörper 24 beispielsweise durch Anlöten auf die bereits erwähnten Vorsprünge 28 befestigt. Die ebenfalls als Diodenchips ausgebildeten Plusdioden 12 werden in analoger Weise auf dem Pluskühlkörper 26 befestigt. Die vorgefertigte Anschlußplatte 32 wird nunmehr lageorientiert an dem Minuskühlkörper 24 befestigt, beispielsweise angenietet. Die Lageorientierung der Anschlußplatte 32 erfolgt so, daß die Bereiche 60 der Anschlußplatte 32 in den Vertiefungen 62 des Minuskühlkörpers 24 zumindest teilweise eingreifen. Durch die Montage der Anschlußplatte 32 drückt die Feder 46 durch ihre Vorspannung auf die Minusdioden 14, so daß entsprechend der gewählten Vorspannung ein ausreichend großer Kontaktdruck gegeben ist. Die Feder 46 kann zusätzlich an den Minusdioden 14 angelötet oder angeschweißt werden. Das kann beispielsweise mittels eines Lasers erfolgen.
  • In einem nächsten Schritt wird der Pluskühlkörper 26 an den Verbund aus dem Minuskühlkörper 24 und der Anschlußplatte 32 lageorientiert befestigt, beispielsweise angeschraubt. Hierdurch kommen die Plusdioden 12 in dem Hohlraum 44 zu liegen und drücken gegen die vorgespannte Feder 48, so daß ein genügend großer Kontaktdruck zwischen den Plusdioden 12 und den Federn 48 vorliegt. Die Federn 48 können eben falls zusätzlich an den Plusdioden 12 angelötet werden. Hierzu dient die Montageöffnung 64 in dem Minuskühlkörper 24, durch die ein entsprechendes Kontaktieren der Feder 48 mit der Plusdiode 12 erfolgen kann. Nach erfolgter Kontaktierung wird die Montageöffnung 64 mit dem Deckel 66 luftdicht verschlossen. Durch die Vorspannung der Federn 46 und 48 wird ein während des Betriebes der Gleichrichteranordnung 22 kontinuierlicher Kontaktdruck auf die Dioden 14 beziehungsweise 12 aufrechterhalten.
  • In einem nächsten Schritt werden die verbliebenen Hohlräume 40 und 44 vergossen beziehungsweise ausgeschäumt. Eine Vergußmasse wird beispielsweise unter Druck in die zuvor evakuierten Hohlräume gepreßt und füllt diese so sicher aus. Alternativ dazu kann die Verguß- oder Ausschäummasse auch vor dem Aufsetzen des Deckels 66 in die Hohlräume 40 und 44 eingefüllt werden. Durch diesen Vakuum-Druckverguß wird einerseits ein Schwingen der Federn 46 und 48 sowie ein Zutritt von Feuchtigkeit zu den Dioden 14 beziehungsweise 12 beziehungsweise zu deren Kontaktbereichen vermieden. Über die Kanäle 58 gelangt die Vergußmasse ebenfalls in die Hohlräume 56. Hierdurch wird ein sicherer kraftschlüssiger Verbund zwischen den Kühlkörpern 24 beziehungsweise 26 und der Anschlußplatte 32 erreicht. Dadurch, daß die Bereiche 60 der Anschlußplatte 32 in die Vertiefungen 62 der Kühlkörper 24 beziehungsweise 26 eingreifen, wird bei einer besonders hohen Beanspruchung der Gleichrichteranordnung 22 gewährleistet, wie diese beispielsweise beim Betrieb eines Kraftfahrzeugs auftreten kann, und die Gleichrichteranordnung 22 unmittelbar an einem Drehstromgenerator des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, daß die Vergußmasse im wesentlichen lediglich einer Schubbeabspruchung, das heißt, senkrecht zur Anschlußplatte 32 gesehen, unterliegt. Eine horizontal zur Anschlußplatte 32 auftretende Schälbeanspruchung wird somit weitgehend vermieden. Damit ist die Kontaktsicherheit zwischen den Dioden 14 beziehungsweise 12 mit den Federn 46 beziehungsweise 48 gegeben.
  • Zu einer weiteren Erhöhung der Kontaktsichertheit der Dioden 14 beziehungsweise 12 können in der Vergußmasse elastische Bereiche, beispielsweise luftgefüllte Ballons, eingegossen werden. Hierdurch ist es vor allem möglich, ein thermisches Ausdehnungsverhalten der Vergußmasse durch während des Betriebes auftretende wechselnde Temperaturen auszugleichen. Wird als Vergußmasse eine Weichvergußmasse eingesetzt, kann diese so immer unter hydrostatischer Druckspannung gehalten werden, so daß auch bei während des Betriebes der Gleichrichteranordnung 22 auftretender relativer Lageveränderungen der Kühlkörper 24 und 26 beziehungsweise der Anschlußplatte 32 zueinander jederzeit eine ausreichend große Haftung der Vergußmasse und Abdichtung der Hohlräume gegeben ist.
  • In der 3 ist der in 2 gezeigte Bereich der Gleichrichteranordnung 22 in einer Draufsicht dargestellt, wobei der Minuskühlkörper 24 und die Minusdiode 14 sowie die Räume 56 nicht gezeigt sind. Insbesondere wird deutlich, daß das Stanzgitter, das hier teilweise gestrichelt, in die Anschlußplatte 32 eingegossen dargestellt ist, aus den mäanderförmig verlaufenden Federn 46 und 48, der Leiterbahn 50, der Anschlußklemme 52 und den ebenfalls als Leiterbahn dienenden Verbindungsbereichen 54 besteht. Durch den mäanderförmigen Verlauf der Federn 46 und 48, wobei diese eine möglichst weiche Kennlinie aufweisen, ist es möglich, innerhalb des zur Verfügung stehenden Raumes in den Hohlräumen 42 beziehungsweise 44 eine für den Kontaktdruck ausreichende Vorspannung der Federn 46 und 48 zu erzielen. Gleichzeitig können so in einem relativ eng nebeneinanderliegenden Bereich die Federn 46 und 48 in entgegengesetzter Richtung vorgespannt werden.
  • In den 4 und 5 ist der Aufbau der Dioden 12 und 14 verdeutlicht, wobei die Minusdiode 14 prinzipiell gleich aufgebaut ist wie die Plusdiode 12. Lediglich der pn-Übergang der Dioden 12 beziehungsweise 14 ist entsprechend seitenverkehrt angeordnet. Die Dioden bestehen aus einem Sockel 68, auf den über ein Lot 70 ein Diodenchip 72 aufgebracht ist. Auf den Diodenchip 72 ist über ein weiteres Lot 74 eine Kopfplatte 76 aufgebracht. Sowohl der Sockel 68 als die Kopfplatte 76 bestehen aus einem elektrisch leitenden Material. Der Sockel 68 dient der Befestigung des Diodenchips 72 an den Kühlkörpern 24 beziehungsweise 26. Der Sockel 68 ist hierzu beispielsweise an den Kühlkörpern angelötet. Über die Kopfplatte 76 wird der Diodenchip 72 mit den Federn 46 beziehungsweise 48 kontaktiert. Der Diodenchip 72 ist somit gleichzeitig vor einer übermäßigen mechanischen Bean spruchung durch die Vorspannung der Federn 46 beziehungsweise 48 geschützt.
  • In der 6 ist eine Draufsicht auf eine komplette Anschlußplatte 32 gezeigt. Es wird deutlich, daß die Anschlußplatte 32 kreisringförmig verläuft und somit der Kontur eines Drehstromgenerators angepaßt ist. Die Anschlußplatte 32 weist insgesamt drei Stanzgitter 34, jeweils für die Phasen U, V und W des Gleichstromgenerators auf. Ein weiteres Stanzgitter 34a kann beispielsweise für eine Gleichrichtung des über den Sternpunkt Y der Phasen U, V, W fließenden Stromes eingesetzt werden. Die Anschlußplatte 32 insgesamt besteht also aus einem Isoliermaterial 36, in dem die Stanzgitter 34 eingebettet sind. Dort, wo die Federn 46 und 48 ausgebildet sind, besitzt die Anschlußplatte 32 die erwähnten Aussparungen 38 beziehungsweise 42. Weiterhin sind in der Anschlußplatte 32 weitere, nicht dargestellte Aussparungen vorgesehen, die einerseits für Befestigungsmittel und andererseits zum Abgreifen von D+/V (Reglerklemme), B+ (Generatorklemme 18 zum Verbraucher bzw. zur Batterie), W (Klemme für Drehzahl) oder D-(Generatorklemme 16)Signalen des Drehstromgenerators vorgesehen sind. Durch entsprechende Stanzungen der Stanzgitter 34 können die entsprechend gewünschten Anschlüsse durch entsprechend unterschiedliches Stanzen der Stanzgitter 34 vorgesehen sein. Die hier angedeuteten Federelemente 46a und 48a für die an den Sternpunkt Y geschalteten Zusatzdioden können in Anwendungsfällen, wo diese nicht benötigt werden, nachträglich weggestanzt werden. Auf weitere Einzelheiten der Anschlußplatte 32 soll im Rahmen der Beschreibung jedoch nicht weiter eingegangen werden.
  • In der 7a ist der Pluskühlkörper 26 in einer Draufsicht und in 7b in einer Rückansicht gezeigt. Der Pluskühlkörper 26 weist dieselbe Form wie die Anschlußplatte 32 auf, das heißt, dieser verläuft ebenfalls entsprechend der Kontur eines Drehstromgenerators kreisringförmig. In der Draufsicht werden die Vertiefungen 29 in dem Pluskühlkörper 26 deutlich, die zur Ausbildung des podestartigen Vorsprungs 28 führen. In der Rückansicht werden die über den gesamten Pluskühlkörper 26 verteilt angeordneten Kühlzapfen 30 deutlich, die zu einer Vergrößerung der Kühloberfläche des Pluskühlkörpers 26 führen. Der Pluskühlkörper 26 bildet weitere, hier nicht näher zu betrachtende Aussparungen für Verbindungselemente beziehungsweise Durchführungan von Anschlüssen des Drehstromgenerators aus.
  • In der 8a ist der Minuskühlkörper 24 in einer Draufsicht und in 8b in einer Rückansicht dargestellt. Der Minuskühlkörper 24 kann gleichzeitig als Schleifringlagerschild eines Drehstromgenerators dienen und besitzt entsprechend der Form des Gleichstromgenerators eine angepaßte Kreisform. In der Rückansicht werden die Vertiefungen 29 und 62 deutlich, die zur Ausbildung des Vorsprungs 28 führen. In der Vertiefung 29 ist hier die Öffnung 64 angedeutet, die einen Zugriff für die Montage zu dem Hohlraum 44 der Anschlußplatte 32 gestattet. Auf weitere Einzelheiten des Minuskühlkörpers 24 beziehungsweise des Schleifringlagerschildes soll im Rahmen der Beschreibung nicht weiter eingegangen werden.
  • In der 9 ist schließlich eine gesamte Gleichrichteranordnung 22 in einer Draufsicht gezeigt, wobei der sandwichartige Aufbau der Gleichrichteranordnung 22 durch eine gläserne Darstellung verdeutlicht werden soll. Gleiche Teile wie in den vorhergehenden Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und hier nicht nochmals erläutert. Eine Bezeichnung erfolgt hier lediglich anhand der Phase U, wobei der Aufbau an den anderen Phasen W und V beziehungsweise am Sternpunkt Y der Gleichrichteranordnung 22 identisch ist. Anhand der hier gezeigten vergrößerten Darstellung wird deutlich, daß in die Anschlußplatte 32 weitere Leiterbahnen 78 eingebettet sein können, die beispielsweise zum separaten Abgreifen der Phase W beziehungsweise der Phase V oder der Signale B+ und D+ geeignet sind. Die Leiterbahnen 78 sind dabei in den entsprechenden Stanzgittern 34 mit berücksichtigt, so daß sich die erforderlichen elektrischen Leitungswege ergeben. Insgesamt wird deutlich, daß durch die gefundene Struktur der Gleichrichteranordnung 22, nämlich deren sandwichartigen Aufbau, aus dem Minuskühlkörper 24, der Anschlußplatte 32 und dem Pluskühlkörper 26, diese einfach und sehr robust aufgebaut werden kann, so daß diese sicher und wirtschaftlich über die gesamte erwartete Lebensdauer der Gleichrichteranordnung 22 beziehungsweise des Drehstromgenerators betrieben werden kann. Durch die gefundene mäanderförmige Ausbildung der Federn 46 und 48 wird einerseits ein Ausgleich et waiger Fertigungstoleranzen während der Herstellung der Kühlkörper 24 beziehungsweise 26 und der Anschlußplatte 32 gewährleistet. Darüber hinaus kann einer mechanischen, thermischen und chemischen Ermüdung der Gleichrichteranordnung 22 durch die in eine Vergußmasse eingebetteten Federn 46 beziehungsweise 48 entgegengewirkt werden.

Claims (9)

  1. Gleichrichteranordnung, vorzugsweise für einen Drehstromgenerator für Kraftfahrzeuge, mit wenigstens einer jeder Halbwelle jeder Phase des Drehstroms zugeordneten Leistungsdiode und einer Kühlanordnunge für die Leistungsdioden, wobei die Leistungsdioden gleicher Polarität jeweils auf einem Kühlkörper elektrisch und thermisch leitend angeordnet sind, indem die Kühlkörper sandwichartig mit mindestens einem dazwischen angeordneten Isolierteil zusammengefügt sind, welches die elektrischen Verbindungen zwischen den Leistungsdioden und den Phasen der Drehstromwicklung aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine elektrisch leitende Verbindung (50) einer Plus- und Minus-Leistungsdiode (12, 14) zu einer der Phasen (U, V, W) des Drehstromgenerators innerhalb des Isolierteils (32) durch die Leistungsdioden (12, 14) kontaktierende Federelemente erfolgt.
  2. Gleichrichteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement eine mäanderförmig verlaufende Feder (46, 48) mit weicher Kennlinie ist.
  3. Gleichrichteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Phase (U, V, W) ein Federpaar (46 und 48) zugeordnet ist, welches jeweils die Plusdiode (12) und die Minusdiode (14) einer Phase (U, V, W) kontaktiert.
  4. Gleichrichteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn (46, 48) und deren Verbindung mit den Phasen (U, V, W) in Form von Leiterbahnen (50) als Stanzgitter ausgebildet sind, die zu einer Anschlussplatte (32) von dem Isolierstoffteil ummantelt, vorzugsweise umspritzt sind.
  5. Gleichrichteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussplatte (32) zwischen einem Pluskühlkörper (26) und einem Minuskühlkörper (24) derart angeordnet ist, dass die Anschlussplatte (32) im Bereich der Dioden (12, 14) erste Hohlräume (40, 44) aufweist, in denen die Federn (46 beziehungsweise 48) angeordnet sind.
  6. Gleichrichteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussplatte (32) wenigstens einen zweiten Hohlraum (56) aufweist, der über wenigstens einen Kanal (58) im Kühlkörper (24, 26) mit den ersten Hohlräumen (40 beziehungsweise 44) in Verbindung steht.
  7. Gleichrichteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Hohlräume (40, 44, 56) eine Vergussmasse eingebracht ist.
  8. Gleichrichteranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in den Hohlräumen (40, 44) die Vergussmasse elastische Bereiche, vorzugsweise luftgefüllte Ballons beziehungsweise Schaum aufweist.
  9. Gleichrichteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkörper (24, 26) Vertiefungen (62) aufweisen, in die zwischen den Hohlräumen (56 und 40 beziehungsweise 56 und 44) angeordnete Bereiche (60) der Anschlussplatte (32) wenigstens teilweise eingreifen.
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