DE2904523A1

DE2904523A1 - Gleichrichteranordnung

Info

Publication number: DE2904523A1
Application number: DE19792904523
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Phys Dr Matthaei
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-02-07
Filing date: 1979-02-07
Publication date: 1980-08-21
Also published as: US4321664A; GB2042261B; JPS55106053A; FR2448804B1; GB2042261A; FR2448804A1

Description

R. 5 2 3 3

Pb/Ja 10.1.1979

Robert Bosch GmbH, 7000 Stuttgart Gleichrichteranordnung Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Gleichrichteranordnung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der GB-PS 976 ist bereits eine solche Gleichrichteranordnung bekannt, bei der die HauptStromdioden paarweise zwischen zwei gleichzeitig als Stromschienen dienenden, gegeneinander verspannten Leisten angeordnet sind, wobei die leitende Verbindung der Hauptstromdioden mit den Stromschienen durch den Kontaktdruck erzielt wird. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß in Achsrichtung des Generators jeweils zwei Hauptstromdioden hintereinander zu liegen kommen, so daß die Gleichrichteranordnung in dieser Richtung zu viel Platz beansprucht. Außerdem ist die Kühlung der Dioden ungünstig. 030034/0081

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Vorteile der Erfindung

In der Dr ehsti-omlichtmas chine ist der für die Gleichrichtergruppe zur Verfügung stehende Raum beschränkt, insbesondere in der Höhe. Begrenzt durch Schleifringlagerschild und Ständerwicklung stehen nur 20 bis 30 mm in Richtung parallel zur Generatorachse zur Verfügung.

Die erfindungsgemäße Gleichrichteranordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß trotz geringer Ausdehnung in Achsrichtung des Generators die Kühlung der den Laststrom dec Generators führenden Hauptstromdioden durch die neuartigen Kühlkörper wesentlich verbessert wird. Die vorgeschlagene Diodenbaugruppe erfüllt außerdem die Bedingung hoher Schüttelfestigkeit. Eine bessere Kühlung der Hauptstromdioden ermöglicht bei gleichgehaltenem maximalem Arbeitsstrom, die Sperrschichttemperatur zu senken und damit die Zuverlässigkeit zu erhöhen» Bei gleichgehaltener maximaler Sperrschichttemperatur ermöglicht sie, den Arbeitsstrom zu erhöhen und damit den Einsatzbereich zu erweitern.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Wechselstromgenerator in der Seitenansicht und teilweise im Schnitt mit einer erfindungsgemäßen Gleichrichteranordnung in schematischer Darstellung, Fig. 2 das elektrische Schaltbild der erfindungsgemäßen Gleichrichteranordnung in Verbindung mit den Wicklungen des Generators, Fig. 3a ein erstes und Fig. 3b ein zweites Ausführungsbeispiel einer bei der erfindungsgemäßen Gleichrichteranordnung verwendeten Hauptstromdiode, Fig. 3c die Ausgestaltung der Erregerdiode,

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Fig. 4 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Gleichrichteranordnung, Pig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 4, Pig. 6 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Gleichrichteranordnung im Schnitt entlang der Symmetrieebene der beiden U-förmig ausgebildeten Blechteile, wobei eines der beiden Blechteile nur angedeutet ist. Fig. 7 zeigt dieselbe Anordnung in der Draufsicht, teilweise abgebrochen. Fig. 8 zeigt den Kunststoffkörper nach Fig. 6 in der Draufsicht. Fig. 9 zeigt einen Schnitt entlang der Linie IX-IX der Fig. 8, Fig. 10 einen Schnitt nach der Linie X-X der Fig. 9. Fig. 11 zeigt das schon in Fig. 6 gezeichnete U-förmig ausgebildete Blechteil mit eingesetzten Minusdioden in der Seitenansicht, Fig. 12 einen Schnitt nach der Linie XII-XII der Fig. 11, während Fig.. 13 das U-förmig ausgebildete Blechteil für die in den Figuren 4 bis 12 gezeigten Ausführungsbeispiele als Platine vor dem Biegen zeigt. Fig. 14 zeigt einen Teil-Querschnitt durch dasselbe Blechteil nach dem Biegen, teilweise abgebrochen. Pig. 15 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Gleichrichteranordnung im Schnitt entlang der Symmetrieebene der beiden U-förmig ausgebildeten Blechteile, bei dem.neuartige Dioden als Hauptstromdioden verwendet sind. Fig. 16 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel. Fig. 17 zeigt einen Schnitt nach der Linie XVII-XVII der Fig. 16, während Fig. 18 einen Schnitt nach der Linie XVIII-XVIII der Fig. 16 zeigt. Fig. 19 zeigt schließlich die Ausgestaltung eines Kühlkörpers als Doppel-U.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Der in Fig. 1 dargestellte Wechselstromgenerator 20 ist als Drehstrom-Klauenpolgenerator ausgebildet. Seine Antriebswelle 21 kann z.B. von der Brennkraftmaschine eines

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Automobils angetrieben werden. Ihr der Antriebsseite gegenüberliegendes Wellenende 22 ist in einem Nadellager 23 gelagert und trägt zwei Schleifringe 24, 25. zur Stromversorgung der mit der Welle 21 umlaufenden Erregerwicklung. Zur Stromzufuhr zu den Schleifringen 24_a 25 sind zwei in einem Bürstenhalter 26 geführte Bürsten 27, 28 vorgesehen, die mit Steckanschlüssen 29_s 30 an der Außenseite des Generators 20 verbunden sind. Diese Klemmen sind auch in Fig. 2, in der die elektrische Schaltung des Generators 20 dargestellt ist, in gleicher Weise bezeichnet.

Das antriebsseitige Lagerschild 33 hat einen Befestigungsarm 34. Innerhalb des gegenüberliegenden Lagerschildes 36 ist beispielsweise das vierte Ausführungsbeispiel 413 (Fig. 16) der erfindungsgemäß ausgebildeten Gleichrichteranordnung 13 untergebracht, die die sechs Hauptstromdioden zum Gleichrichten der von der Statorwicklung 38 des Generators 20 gelieferten dreiphasigen Spannung und die drei Erregerdioden enthält» Diese Gleichrichteranordnung 13 bzw. 413 ist in Fig. 1 nur schematisch angedeutet. Der durch ein nicht dargestelltes, am Generator links aufgebrachtes Lüfterrad erzeugte Kühlluftstrom ist mit 3 bezeichnet.

Fig. 2 zeigt das elektrische Schaltbild der Gleichricheranordnung I3 und der Wicklungen des Drehstromgenerators. Die drei Anschlüsse der Statorwicklung 38 führen zu den drei Wechselstromanschlüssen 2a, 2b, 2c der Gleichrichteranordnung 13» Die Gleichrichteranord- · nung 13 enthält als Hauptstromdioden drei Plusdioden 14a, 14b, I4c und drei Minusdioden 15a, 15b, 15c. Außerdem enthält die Gleichrichteranordnung 13 drei Erregerdioden l6a_s l6b, l6c. Die Kathoden der Plusdioden 14a, 14b, l4c sind mit dem Plusanschluß 17, die

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Anoden der Minusdioden 15a, 15b j 15c mit dem Minusan-Schluß 18 verbunden. Von den Kathoden der Erregerdioden l6a, l6b, l6c führt eine Verbindung über einen Spannungsregler 10 zur Erregerwicklung 11 und von dort zum Minusanschluß 18.

Fig. 3a zeigt eine mögliche Bauform einer Hauptstromdiode, die als Plusdiode IM oder als Minusdiode 15 ausgebildet sein kann und rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Die eine Elektrode E₁ ist dabei als in der Mitte erhöhter massiver Metallsockel ausgebildet und mit·einer Rändelung versehen. Je nach dem jeweiligen Aufbau der Gleichrichteranordnung, der weiter unten an Hand der Fig. 4ff in verschiedenen Varianten beschrieben wird, bildet die Elektrode E₁ entweder die Anode oder die Kathode der Diode. Die andere Elektrode Ep kann demzufolge entweder die Kathode oder die Anode der Diode bilden. Sie ist als Kopfdraht ausgebildet. Zwischen den beiden Elektroden E₁, Ep ist das Halbleiterplättchen (chip) CH festgelötet. Die Anordnung ist mit einer Kunststoffumhüllung K versehen. Die Ausführung der Hauptstromdiode nach Fig. 3a ist in allen Ausführungen der Gleichrichteranordnung außer der nach Fig. 15 ver-: wendet.

Bei der Gleichrichteranordnung nach Fig. 15 dagegen werden Hauptstromdioden verwendet, die die in Fig. 3b dargestellte Ausbildung besitzen, wobei entsprechende Teile wieder mit denselben Bezeichnungen versehen sind. Die als massiver Metallsockel ausgebildete Elektrode E₁ hat hier die Form eines U. Die Kunststoffmasse K befindet sich zwischen den beiden Schenkeln der U-förmig ausgebildeten Elektrode E₁ .

Die Ausgestaltung der Erregerdioden findet man in Fig. 3c. Auch hier sind die entsprechenden Teile wieder mit

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denselben Bezeichnungen versehen. Diese rotationssymmetrische und zum Chip CH symmetrische Ausgestaltung der Erregerdioden ist bei allen Gleichrichteranordnungen verwendet.

Fig. 4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel 113 einer erfindungsgemäßen Gleichrichteranordnung 13. Zur Aufnahme der Hauptstromdioden 1.4a₉ l4b_s l4c_s 15a_s 15b, 15c und als Kühlkörper für diese Dioden sind zwei U-förmig ausgebildete Blechteile 39_S ^O vorgesehen. Diese Blechteile sind so ausgebildet, daß jeweils drei Hauptstromdioden einer Polarität an ihrer .Basis jeweils in einer Reihe hintereinander angebracht werden können. Diese Basen 39a, 40a haben deshalb in dieser Richtung eine relativ große Ausdehnung. Senkrecht zu dieser Richtung sind die Basen 39a, 40a dieser Blechteile 39» ^O nur so schmal, daß der Platz für eine Diode gerade ausreicht. Entlang ihrer ganzen Länge sind die Blechteile 39a 40 zu einem U umgebogen, wobei die Schenkel 39b, 40b dieser U-förmigen Gebilde in der Richtung senkrecht zu den Basen mit Schlitzen 71 versehen sind. Die Schlitzbreite beträgt dabei etwa die Hälfte der Blechdicke, während die Breite der zwischen den Schlitzen liegenden "Gitterstäbe" etwa gleich der Blechdicke ist. Die Schlitze 71 dienen dabei für den Durchtritt der Kühlluft. Die "Gitterstäbe" hängen an den Rändern der U-förmig ausgebildeten Blechteile zusammen, damit die . Stabilität dieser Blechteile nicht beeinträchtigt wird.

Die Basis 39a des ersten U-förmig ausgebildeten Blechteils 39 besitzt drei Bohrungen, in die die ^Plusdioden 14a, 14b, l4c mit ihren Kathoden 42 eingepreßt sind. Diese Kathoden sind gemäß Fig. 3a als rotationssymmetrische, tellerförmige Sockel E. ausgebildet und besitzen an ihrem Umfang eine Rändelung, die zur Verankerung dieser Kathoden 42 in der Basis 39a des Blechteils 39 dient.

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Die Basis 40a des zweiten U-förmig ausgebildeten Blechteils 4o besitzt ebenfalls drei Bohrungen, in die die Minusdioden 15a, 15b, 15c mit ihren Anoden 43 eingepreßt sind. Diese Anoden sind in gleicher Weise wie die Kathoden 42 der Plusdioden als rotationssymmetrische, tellerförmige Sockel E₁ (Fig. 3a) ausgebildet und besitzen an ihrem Umfang ebenfalls eine Rändelung, die zur Verankerung dieser Anoden in der Basis 40a des Blechteils 40 dient.

Aus Fig. 4 ist weiter zu erkennen, daß die Diodenkörper der Plus- und der Minusdioden von den Basen 39a, 40a der U-förmigen Blechteile 39, 40 jeweils in der zu den Schenkeln 39b, 40b entgegengesetzten Richtung abstehen. Die Dioden sind dabei jeweils als sogenannte Einpreßdioden ausgebildet, wobei der Diodenkörper eine Kunststoff umhüllung K besitzt, aus der an dem dem Sockel entgegengesetzten Ende ein Anschlußdraht Ep herausragt (Fig. 3a). Dieser Anschlußdraht bildet bei den Plusdioden 14a, 14b, l4c jeweils die Anode 44, bei den Minusdioden 15a, 15b, 15c jeweils die Kathode 45.

Zur Aufnahme der von den U-förmig ausgebildeten Blechteilen 39a 40 abstehenden Teile der Hauptstromdioden · 14a, l4b, l4c, 15a, 15b, 15c und zur Aufnahme der Erregerdioden 16a, 16b, l6c ist ein mit entsprechenden Aussparungen versehener zweiteiliger V-förmiger Kunststoffkörper 46 vorgesehen, der durch die beiden V-förmigen Teilkörper 46a und 46b gebildet wird. Ih dem Teilkörper 46a sind dabei die Hauptstromdioden, in dem Teilkörper 46b die Erregerdioden untergebracht.

Der erste Teilkörper 46a kann aus zwei unter einem rechten Winkel aneinandergefügten langgestreckten balkenartigen Gebilden entstanden gedacht werden. Dieser Teilkörper 46a schließt sich an die Blechteile 39, 40 entlang ihrer

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Basen 39a, 4Oa derart an, daß die Diodenkörper der Plusdioden l4a, l4b, 14c in entsprechende Aussparungen in dem einen Balken und die Diodenkörper der Minusdioden 15a, 15b, 15c in entsprechende. Aussparungen in dem anderen Balken hineinragen.

Die beiden Balken haben dabei eine Länge und eine Breite, die etwa der Länge und der Breite der beiden Basen 39a, 40a der U-förmig ausgebildeten Blechteile 39, 40 entspricht, während die Dicke der Balken des ersten V-förmigen Teilkörpers 46a so bemessen ist, daß die Diodenkörper der sechs Hauptstromdioden 14a, l4b, l4c, 15a, 15b, 15c von dem Teilkörper 46a vollständig umschlossen werden. Die als Anschlußdrähte E₂ ausgebildeten Elektroden der sechs HauptStromdioden (Anoden 44 der Plusdioden l4a, l4b, l4c und Kathoden 45 der Minusdioden 15a» 15b, 15c) werden dagegen von dem ersten Teilkörper 46a nicht vollständig umschlossen. Sie reichen vielmehr bis an die den beiden Basen 39a, 40a gegenüberliegenden Oberflächen des ersten Teilkörpers 46a. Innerhalb der beiden Balken dieses Teilkörpers sind sie um 90 so umgebogen, daß ihre Enden bis an die in Fig. 4 in der Draufsicht gezeigte Seitenfläche 47 des V-förmigen Kunststoffkörpers 46 reichen, die zu den Basen 39a, 40a senkrecht verläuft. Dieser Sachverhalt wird in der Schnittdarstellung der Fig. 5 noch besser gezeigt*

Zum Festklemmen der Anoden 44 der Plusdioden 14a, l4b, l4c und der Kathoden 45 der Minusdioden 15a, 15b, 15c dient der zweite V-förmige, ebenfalls rechtwinklig abgewinkelte Teilkörper 46b. Dieser zweite Teilkörper 46b ist in dem von dem ersten Teilkörper 46a freigelassenen zwickeiförmigen Raum (Fig. 4!) angeordnet und wird an den ersten Teilkörper 46a so angedrückt, daß die genannten Elektroden 44, 45 zwischen den Teilkörpern 46a, 46b festgeklemmt werden (Fig. 4_} Fig. 5)· Hierzu sind die

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U-förmig ausgebildeten Blechteile 39, 4θ und die beiden Teilkörper 46a, 46b mittels der Schrauben 50 miteinander verschraubt.

Die Anoden 44 der Plusdioden 14a, 14b, 14c und die Kathoden 45 der Minusdioden 15a, 15b, 15c sind an der Seitenfläche 47 paarweise miteinander elektrisch leitend verbunden. Hierzu dienen die Blechstreifen 12a, 12b, 12c, die an der Seitenfläche· 47 auf den V-förmigen Kunststoffkörper 46 aufgebracht und mit diesem verkrallt sind. Die Anoden 44 der Plusdioden l4a, l4b, l4c und die Kathoden 45 der Minusdioden 15a, 15b, 15c-sind dabei durch Bohrungen in den Blechstreifen 12a, 12b, 12c hindurchgeführt und mit diesen Blechstreifen im Bereich dieser Bohrungen verlötet. ■

Außer den Plusdioden 14a, 14b, 14c und den Minusdioden 15a, 15b, 15c enthält die Gleichrichteranordnung 113 noch die drei Erregerdioden 16a, 16b, I6c. Diese sind in dem zweiten Teilkörper 46b untergebracht, wozu in diesem Teilkörper 46b entsprechende Aussparungen vorgesehen sind, die sich von der ersten Seitenfläche 47 bis zur zweiten Seitenfläche 48 des V-förmigen Kunststoffkörpers 46 erstrecken.

Die Anoden 51 der Efregerdioden 16a, 16b, l6c sind jeweils mit einem der Blechstreifen 12a, 12b, 12c elektrisch leitend verbunden. Hierzu sind die Blechstreifen 12a, 12b, _12c an der Seitenfläche 47 so geführt, daß sie sich jeweils über diejenige Aussparung-hinweg erstrecken, in der die zugehörige Erregerdiode unterge¹-bracht ist. Die Anoden 51 der Erregerdioden l6a, 16b, l6c sind dabei durch je eine Bohrung in den Blechstreifen 12a, 12b, 12c hindurchgeführt und mit den Blechstreifen im Bereich dieser Bohrungen verlötet.

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Die Kathoden 52 der Erregerdioden l6a_s l6b, l6c sind an die zweite Seitenfläche 48 des V-förmigen Kunststoffkörpers 46 herausgeführt und an dieser Seitenfläche 48 miteinander elektrisch leitend verbunden. Hierzu dient der Blechstreifen 53, der an der Seitenfläche 48 auf den V-förmigen Kunststoffkörper 46 aufgebracht ist und mit diesem verkrallt ist. Die Kathoden 52 der Erregerdioden 16a, l6b, l6c sind dabei durch je eine Bohrung in dem Blechstreifen 53 hindurchgeführt und mit dem Blechstreifen 53 im Bereich dieser Bohrungen verlötet.

Bei der Anordnung nach den Figuren 4 und 5 ist die Herstellung sämtlicher Lötverbindungen im Schwallverfahren möglich, da sich alle Lötverbindungen an den beiden einander gegenüberliegenden Flächen 47 und 48 befinden. Durch den kompakten Aufbau ergibt sich außerdem eine sehr gute Resistenz gegen die im Kraftfahrzeug auftretenden starken Stöße und dauernden Sehüttelbeschleunigungen.

Fig. 6 zeigt eine zweite· Ausführung 213 einer Gleich- · richteranordnung 13, bei der je drei Hauptstromdioden einer Polarität so in die Basen 39a, 40a der U-förmig ' ausgebildeten Blechteile 39_s 40 eingepreßt worden sind, daß sie von diesen Basen 39a., 40a in der gleichen Richtung wie die Schenkel 39b _s 40b abstehen. Fig. 6 zeigt dabei nur die eine Hälfte der Anordnung mit den Minusdioden 15a, 15b, 15c. Aus Fig. 6 geht ferner hervor, daß die .beiden U-förmig ausgebildeten Blechteile 39, 40 durch einen V-förmigen Kunststoffkörper 146 zusammengehalten werden, der an den Basen 39a, 40a der beiden Blechteile 39, 40 befestigt ist. Dieser Kunststoffkörper l46 ist spiegelsymmetrisch zu der Linie S-S ausgebildet, ist aber im Gegensatz zu dem Kunststoffkörper 46 der Fig. 4 einstückig ausgebildet und enthält im wesentlichen nur die Erregerdioden l6a, l6b_?

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l6c, da die Hauptstromdioden l4a, l4b, 14c, 15a, 15b» 15c in die Richtung der Schenkel 39b, 4Ob weisen und in dem Kunststoffkörper 146 praktisch keinen Platz beanspruchen.

Aus Pig-. 7 geht hervor, wie die elektrisch leitende Verbindung zwischen den entsprechenden Elektroden der Hauptstromdioden l4a, l4b, l4c,- 15a, 15b, 15c und der Erregerdioden 16a, 16b, 16c durch an sie jeweils, an-. geschweißte Ver^bindungsleitungen 112a, 112b, 112c, die zur Erhöhung der Schüttelfestigkeit in isolierenden Führungskörpern 607, 608, 609 gehalten werden, hergestellt wird. Die Anoden 44 der Plusdioden 14a, l4b, 14c und die Kathoden 45 der Minusdioden 15a, 15b> 15c sind dabei wieder paarweise miteinander elektrisch leitend verbunden. Die Erregerdioden l6a, 16b, 16c, deren Kathoden miteinander verbunden und deren Anoden an je eine der Verbindungsleitungen 112a, 112b, 112c angeschlossen sind, stecken zur Verbesserung der Schüttelfestigkeit in Aussparungen im Kunststoffkörper 146, die im wesentlichen in dessen Symmetrieebene S-S angeordnet sind.

Pig. 8 zeigt eine Draufsicht auf den Kunststoffkörper 146, Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX der Pig. 8, während Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie X-X der Fig. 9 zeigt. Man sieht aus den Figuren 8 bis 10 deutlich die Aussparungen, die für die Erregerdioden 16a, 16b, l6c vorgesehen sind.

Fig. 11 zeigt das U-förmig ausgebildete Blechteil 40 aus Fig. 6 in der Seitenansicht, Fig. 12 einen Schnitt nach der Linie XII-XII der Fig. 11.

Aus Fig. 12 ist ersichtlich, daß die Gitterstäbe der U-förmig ausgebildeten Blechteile gegeneinander verschränkt sein können.

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Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 6 bis 12 kann das Anbringen der Verbindungsleitungen 112a, 112b_s 112c an die Elektroden der Dioden durch automatisiertes Schweißen erfolgen.

Fig. 15 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel 313 einer erfindungsgemäßen Gleichrichteranordnung 13· In den Basen 239a, 24Oa der beiden U-förmig ausgebildeten Blechteile 239» 240 sind hier rechteckförmige Nuten angebracht j da die Hauptstromdioden 214a, 2l4b, 214c., 215a, 215b, 215c hier im■Querschnitt rechteckig ausgebildet sind (vergl. Fig. 3b!). Die Kathoden 242 der Plusdioden 2l4a, 2l4b, 2l4c und die Anoden 243 der Minusdioden 215a, 215b, 215c sind in diese Nuten eingelegt. Der Kunststoffkörper 246 ist stangenförmig ausgebildet und besteht aus zwei aneinanderliegenden quaderförmigen Teilkörpern 246a.,246b. Die Kühlkörperbasen 239a, 24Oa und die beiden Kunststoff-Teilkörper 246a, 246b sind durch starke, isolierte Schraubverbindungen zu einem kompakten, schüttelfesten Diodengruppenteil vereinigt. Die Anoden 244 der Plusdioden 2l4a, 214b, 2l4c und die Kathoden 245 der Minusdioden 215a, 215b, 215c, die jeweils als geradlinige drahtförmige Anschlußleiter ausgebildet sind, enden hier jeweils an der Trennfläche 270 der beiden Teilkörper 246a, 246b. Die Achsen der samt ihren beiden Elektroden rotationssymmetrisch ausgebildeten Erregerdioden l6a_a· l6b, l6c sind in der Trennfläche 270 der beiden Teilkörper 246a, 246b angeordnet. Die zur Unterbringung der Erregerdioden l6a, l6b, l6c notwendigen Aussparungen erstrecken sich also jeweils zur Hälfte in die beiden Teilkörper 246a, 246b. Die Verbindungsleitungen 212a, 212b, 212c, die die Anoden 244 der Plusdioden 2l4a, 2l4b, 214c und die Kathoden 245 der Minusdioden 215a, 215b, 215c paarweise miteinander und mit je einer

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der Anoden der Erregerdioden l6a, l6b, l6c verbinden, sind ebenfalls in der Trennfläche 270 der beiden Teilkörper 246a, 246b untergebracht.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 15 kann dahingehend modifiziert werden, daß die Hauptstromdioden 2l4a, 2l4b, 2l4c, 215a,. 215b, 215c nicht in Nuten eingepreßt, sondern auf die Basen der U-förmig ausgebildeten Blechteile aufgelötet werden.

Die Figuren 16, 17, 18 zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel 413 einer erfindungsgemäßen Gleichrichteranordnung 13· Bei dieser Ausführung sind drei U-förmig ausgebildete Blechteile 339, 340 und 34l vorgesehen. An der Basis. 339a, 34Oa, 34la der.drei Blechteile ist jeweils eine Plusdiode und die mit ihr in Reihe geschaltete Minusdiode angebracht, also an der Basis 339a des Blechteils 339 die Plusdiode 14a und die Minusdiode 15a, an der Basis 34Oa des Blechteils 340 die Plusdiode l4b und die Minusdiode 15b, an der Basis 34la des Blechteils 341 die Plusdiode l4c und die Minusdiode 15c· Die drei Blechteile 339, 340, 341 bilden dabei jeweils die elektrisch leitende Verbindung zwischen den Anoden 44 der Plusdioden 14a, 14b, l4c und den Kathoden 45 der Minusdioden 15a, 15b, 15c, die ihrerseits als massive, mit einer Rändelung versehene Metallsockel ausgebildet sind (Fig. 3a). Die genannten Anoden 44 und Kathoden 45 sind dabei in entsprechend ausgebildete Bohrungen eingepreßt, die an den Basen der Blechteile angebracht sind. Die an den Blechteilen 339, 340, 34l befestigten Dioden 14a, 14b, I4c, 15a, 15b, 15c stehen dabei ,von den Basen 359a, 34Oa, 34la der Blechteile jeweils in der zu deren Schenkeln 339b, 34Ob, 34lb entgegengesetzten Richtung ab und ragen in Aussparungen eines Kunststoffkörpers 346 hinein, der an den Basen 339a, 340a_v 34la der U-förmig aus-

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gebildeten Blechteile befestigt ist und im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist. Die Symmetrieebene des U-förmigen Kunststoffkörpers 346 verläuft senkrecht zu der gemeinsamen Symmetrieebene der U-förmig ausgebildeten Blechteile 339, 340, 341. Die Kathoden 42 der Plusdioden l4a, 14b, 14c sind untereinander durch eine erste Verbindungsleitung 38Ο verbunden. Die Anoden 43 der Minusdioden 15a, 15b, 15c sind untereinander durch eine zweite Verbindungsleitung 381 verbunden. Die beiden Verbindungsleitungen 380, 381 sind dabei an der Oberfläche des Kunststoffkörpers. 346 entlang geführt und in diese eingelassen.

Ferner sind drei Erregerdioden l6a, l6b, l6c vorgesehen, die in Aussparungen im Kunststoffkörper 346 untergebracht sind. Die Erregerdiode 16a ist dabei zwischen der Plusdiode l4a und der Minusdiode 15a untergebracht, während die Erregerdiode l6b zwischen der Plusdiode l4b und der Minusdiode 15b und die Erregerdiode l6c zwischen der Plusdiode 14c und der Minusdiode 15c untergebracht ist. Die Anoden der Erregerdioden l6a, lob, 16c sind mit den Basen 339a, 3^0a, 3¹Ha der ihnen jeweils zugeordneten U-förmig ausgebildeten Blechteile 339, 3¹JO, 341 elektrisch leitend verbunden, während die Kathoden der Erregerdioden l6a, l6b, l6c durch eine dritte Verbindungsleitung 382 miteinander elektrisch leitend verbunden sind. Diese dritte Verbindungsleitung 382 ist auf den inneren Rand des U-förmigen Kunststoffkörpers 3^6 aufgebracht.

Bei den Ausführungen nach den Figuren 4, 15 und 16 ist eine weitere Vergrößerung der Kühlfläche dadurch möglich, daß in das als Kühlkörper dienende U-förmige Blechteil ein zusätzliches kleiners U-förmiges Blechteil gefügt wird, so daß die Kühlluft vier Reihen von Gitterstäben umstreicht (Fig. 19).

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Claims

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Robert Bosch GmbH, 7000 Stuttgart

Ansprüche

( 1.)Gleichrichteranordnung für einen Drehstromgenerator mit einer aus drei Plusdioden (14a, I²Jb, 14c) und drei Minusdioden (15a, 15b, 15c) bestehenden Drehstromgleichrichterbrücke, bei der die Anoden der Plusdioden und die Kathoden der Minusdioden paarweise miteinander verbunden sind, bei der die Kathoden der Plusdioden miteinander verbunden sind und bei der die Anoden der Minusdioden ebenfalls miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei U-förmig ausgebildetes, als Kühlkörper dienende Blechteile (39, 40; 239, 240; " 339, 340, 341) vorgesehen sind, deren Schenkel (39b, 40b; 239b, 24Ob; 339b, 34Ob, 34lb) mit Schlitzen (71) vergehen sind und an deren Basis (39a, 40a; 239a, 24Oa; 339a, 34Oa, 34la) jeweils mindestens zwei der Dioden (14a, 14b, I4c, 15a, 15b, 15c; 2l4a, 2l4b, 2l4c₅ 215a, 215b, 215c) gut wärmeleitend befestigt sind.

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2. Gleichrichteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei U-förmig ausgebildete Blechteile (39, 40; 239, 240) vorgesehen sind, daß die Plusdioden (l4a, l4b, 14c; 2l4a, 2l4b, 2l4c) an dem ersten Blechteil (39;239) und die Minusdioden (15a, 15b, 15c; 215a, 215b, 215c) an dem. zweiten Blechteil (40; 240) angebracht sind, wobei das .erste Blechteil (39; 239) die elektrisch leitende Verbindung zwischen den als massive M'etallsockel ausgebildeten Kathoden (42; 242) der Plusdioden (14a, 14b, I4c; 2l4a,' 2l4b, 2l4c) und das zweite Blechteil (40; 240) die elektrisch leitende Verbindung zwischen den als massive Metallsockel ausgebildeten Anoden (43; 243) der Minusdioden (15a, 15b, 15c; 215a, 215b,·215c) bildet (Fig. 4; Fig. 6; Fig. 15).
3· Gleichrichteranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Plusdioden (14a, I4b, 14c; 214a, 2l4b, 2l4c) und die Minusdioden (15a, 15b, 15c; 215a, 215b, 215c) von den Basen (39a, 40a; 239a, 24Oa) der U-förmig ausgebildeten Blechteile (39, 40; 239, 240) jeweils in der zu deren Schenkeln (39b, 40b; 239b, 24Ob) entgegengesetzten Richtung abstehen und in Aussparungen eines Kunststoffkörpers (46, 246) hineinragen, der an den Basen der U-förmig ausgebildeten Blechteile (39, 40; 239, 240) befestigt ist (Fig. 4; Fig. 15).

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4. Gleichrichteranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkörper (46) V-förmig ausgebildet ist (Fig. 4).
5. Gleichrichteranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anoden (44) der Plusdioden (14a, 14b, l4c) und die Kathoden (4°5) der Minusdioden (15a, 15b, 15c) an eine erste (47) d.er beiden zu den Basen (39a, 4Oa) der U-förmig ausgebildeten Blechteile (39, 40) senkrecht verlaufenden Seitenfläche (4?, 48) des V-förmigen Kunststoffkörpers (46) herausgeführt und an dieser Seitenfläche (47) paarweise miteinander elektrisch leitend verbunden sind.
6. Gleichrichteranordnung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die. elektrisch leitende Verbindung zwischen den Anoden (44) der Plusdioden (l4a, l4b, l4c) und den Kathoden (45) der Minusdioden (15a, 15b, 15c) durch Blechstreifen (12a, 12b, 12c) gebildet wird, die auf der ersten Seitenfläche (47) des Kunststoffkörpers (46) aufliegen.
7. Gleichrichteranordnung nach Anspruch 6-, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechstreifen (12a, 12b, 12c) Bohrungen für den Durchtritt der Anoden (44) der Plusdioden (14a, 14b, l4c)und der Kathoden (45) der Minus-

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dioden (15a, 15b, 15c) besitzen und daß diese Elektroden (44, 45) durch diese Bohrungen hindurchgeführt und mit den Blechstreifen (12a, 12b, 12c) im Bereich der Bohrungen verlötet sind. ■
8. Gleichrichteranordnung nach Anspruch 5, die außer den durch die Plus- und Minusdioden gebildeten Hauptstromdioden noch drei Erregerdioden enthält, deren Kathoden miteinander verbunden sind und deren Anoden an je eine der Verbindungsleitungen angeschlossen sind, die von den Anoden der Plusdioden zu den Kathoden der Minusdioden führen, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerdioden (16a, 16b, l6c) ebenfalls in dem Kunststoffkörper (46) untergebracht sind.
9· Gleichrichteranordung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechstreifen (12a, 12b, 12 c) Bohrungen für den Durchtritt der Anoden (5.1) der Erregerdioden (l6a, l6b, l6c) besitzen und daß diese Elektroden (51) durch diese Bohrungen hindurchgeführt und mit den Blechstreifen (12a, 12b, 12c) im Bereich der Bohrungen verlötet sind. "
10. Gleichrichteranordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathoden (52) der Erregerdioden (16a, l6b, l6c) an die. zweite zu den Basen (39a, 40a)

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der U-förmig ausgebildeten Blechteile (39* 40) senkrecht verlaufende Seitenfläche (48) des V-förmigen Kunststoffkörpers (46) herausgeführt und an dieser Seitenfläche (48) miteinander elektrisch leitend verbunden sind.
11. Gleichrichteranordnung nach Anspruch 10_s dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Verbindung zwischen den Kathoden (52) der Erregerdioden (16a, l6b, l6c) durch einen Blechstreifen (53) gebildet wird, der auf dem Kunststoffkörper (46) aufliegt.
12. Gleichrichteranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechstreifen (53) Bohrungen für den Durchtritt der Kathoden (52) der Erregerdioden (l6a, 16b, l6c) besitzt und daß diese Elektroden (52) durch diese Bohrungen hindurchgefühlt und mit dem Blechstreifen (53) im Bereich der Bohrungen verlötet sind.
13· Gleichrichteranordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkörper (46) aus zwei ineinandergefügten V-förmigen Teilkörpern (46a, 46b) besteht, daß die Hauptstromdioden (l4a, 14b, l4c, 15a, 15b, 15c) in dem ersten (46a) und die Erregerdioden (16a, l6b, l6c) in dem zweiten Teilkörper (46b) untergebracht sind und daß die Anoden (44) der Plusdioden

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(l4a, l4b, l4c) und die Kathoden (45) der Minusdioden (15a» 15b, 15c) an der Grenze zwischen den beiden V-förmigen Teilkörpern (46a, 4'6b) an die zu den Basen (39a, 40a) der U-förmig ausgebildeten Blechteile (39, 40) senkrecht verlaufende erste Seitenfläche (47) des Kunststoffkörpers (46) herausgeführt sind.
14. Gleichrichteranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Plusdioden (l4a, l4b, 14c) und die Minusdioden (15a, 15b, 15c) von den Basen (39a, 40a) der U-förmig ausgebildeten Blechteile (39, 40) in Richtung zu deren Schenkeln (39b, 40b) abstehen und daß die beiden Blechteile (39, 40) durch einen V-förmigen Kunststoffkörper (146) zusammengehalten werden, der an den Basen (39a, 40a) der beiden Blechteile (39, 40) befestigt ist (Fig. 6). .
15. Gleichrichteranordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Anoden (44) der Plusdioden (14a, 14b, I4c) und die Kathoden (45) der Minusdioden (15a, 15b, 15c) durch an sie angeschweißte Verbindungsleitungen (112a, 112b, 112c), die zwischen den Schenkeln (39b, 40b) in isolierenden Führungskörpern (607, 6θ8, 609) gehalten werden, paarweise miteinander elektrisch leitend verbunden sind.

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16. Gleichriehteranordnung nach Anspruch 15, die außer den durch die Plus- und Minusdioden gebildeten Hauptstromdioden noch drei Erregerdioden enthält, deren Kathoden miteinander verbunden sind und deren Anoden an je eine der Verbindungsleitungen angeschlossen sind, die von den Anoden der Plusdioden zu den Kathoden der Minusdioden führen, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerdioden (16a, 16b, l6c) in dem Kunststoffkörper (146) untergebracht und im wesentlichen in dessen Symmetrier ebene (S-S) angeordnet sind.
17· Gleichrichteranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkörper (246) stangenförmig ausgebildet und zwischen den beiden U-förmig ausgebildeten Blechteilen (239₉ 240) angeordnet ist (Fig. 15).
18. Gleichrichteranordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkörper (246) aus zwei aneinandergefügten, stangenförmigen .Teilkörpern (246a, 246b) besteht, daß die Anoden (244) der Plusdioden (2l4a, 2l4b_s 214c) und die Kathoden (245) der Minusdioden (215a, 215b, 215c) an der Trennfläche (270) dieser beiden Teilkörper (246a, 246b) enden und daß die Verbindungsleitungen (212a, 212b, 212c)₃ die diese Elektroden (244, 245) paarweise miteinander verbinden, entlang dieser Trennfläche (270) verlaufen.

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19. Gleichrichteranordung nach Anspruch 18, die außer den durch die Plus- und Minusdioden gebildeten Hauptstromdioden nach drei Erregerdioden enthält, deren Katho·* den miteinander verbunden sind und deren Anoden an je " eine der Verbindungsleitungen angeschlossen sind_s die von den Anoden der Plusdioden zu den Kathoden der Minusdioden führen, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerdioden (l6a, l6b, l6c) ebenfalls in dem Kunststoffkörper (246) untergebracht sind, daß ihre Anoden an der Trennfläche (270) der beiden Teilkörper (246a, 246b) enden und dort an die Verbindungsleitungen (212a, 212b, 212c) angeschlossen sind.
20. Gleichrichteranordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerdioden (l6a, l6b, l6c) samt ihren Elektroden rotationssymmetrisch ausgebildet sind und daß ihre Achsen entlang der Trennfläche (270) der beiden Teilkörper (246a, 246b) verlaufen.
21. Gleichrichteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei U-förmig ausgebildete Blechteile (339, 340, 341) vorgesehen sind, daß an jedem der drei Blechteile (339, 340, 341) eine Plusdiode und die mit ihr jeweils in Reihe geschaltete Minusdiode angebracht ist, wobei die drei Blechteile (339, 340, 34i) jeweils die elektrisch leitende Verbindung zwischen den

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Anoden (44) der Plusdioden (14a, 14b, 14c) und den Kathoden (45) der Minusdioden (15a, 15b, 15c) bilden, die ihrerseits als massive Metallsockel ausgebildet sind (Fig. 16).
22. Gleichrichteranordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Blechteilen befestigten Dioden (14a, 14b, 14c; 15a, 15b, 15c) von den Basen (339a, 34Oa, 34la) der Blechteile jeweils in der zu deren Schenkeln (339b, 34Ob, 34lb) entgegengesetzten Richtung abstehen und in Aussparungen eines Kunststoffkörpers (346) hineinragen, der an den Basen der U-förmig ausgebildeten Blechteile (339> 340, 341) befestigt und im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist (Fig. 16).
23. Gleichrichteranordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathoden (42) der Plusdioden (l4.a, 14b, I4e) untereinander durch eine erste Verbindungsleitung (38O) und die Anoden (43) der Minusdioden (15a, 15b, 15c) untereinander durch eine zweite Verbindungsleitung (381) verbunden sind, wobei diese beiden Verbindungsleitungen (380, 38I) an der Oberfläche des Kunststoffkörpers (346) entlang geführt und in diese eingelassen sind.
24. Gleichrichteranordnung nach Anspruch 23, die außer den durch 'die Plus- und Minusdioden gebildeten Hauptstromdioden noch drei Erregerdioden enthält, deren

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Kathoden miteinander verbunden sind und deren Anoden an je eines der. Verbindungselemente (339, 340, 341) : angeschlossen sind, die von den Anoden der Plusdioden zu den Kathoden der. Minusdioden führen, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerdioden (l6a, l6b, l6c) in Aussparungen des Kunststoffkörpers (346) untergebracht und jeweils zwischen einer Plusdiode und einer ihr zugeordneten Minusdiode angeordnet sind, daß ihre Anoden an die Basen (339a, 3²^Oa, 34la)· der U-förmig ausgebildeten Blechteile (339, 340, 34l.) angeschlossen sind und daß ihre Kathoden durch eine dritte Verbindungsleitung (382), die auf den inneren Rand des U-förmigen Kunststoffkörpers (346) aufgebracht ist, miteinander verbunden sind. .
25· Gleichrichteranordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß bei den U-förmig ausgebildeten Kühlblechteilen die Breite der Schlitze (71) etwa gleich der halben Dicke des Bleches ist. ■ ■■ . '
26. Gleichrichteranordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der zwischen den Sclitzen (71) verlaufenden Gitterstäbe etwa gleich der Dicke der U-förmig ausgebildeten Blechteile ist.

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ORIGINAL INSPECTED

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27. Gleichrichteranordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterstäbe an den Rändern der U-förmig ausgebildeten Blechteile zusammenhängen.

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