DE2850952A1

DE2850952A1 - Reglervorrichtung fuer einen wechselstrom-generator zum aufladen eines sammlers

Info

Publication number: DE2850952A1
Application number: DE19782850952
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Goto; Mitsuharu Morishita
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1977-11-25
Filing date: 1978-11-24
Publication date: 1979-05-31
Also published as: MY8500535A; JPS6120866Y2; GB2008860B; GB2008860A; JPS5484016U; DE2850952C2

Description

Henkel, Kern, Feiler Cr Hänzel - Patentanwälte

Registered Representatives

before the

European Patent Office

Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha, ~?Α??ί?? _ηη

D-8000 München 80

iokio, Japan

Tel.: 089/982085-87 Telex: 05 29 802 hnkl d

Telegramme: ellipsoid

2 4. Nov. 1978

FAM-4353

Reglervorrichtung für einen Wechselstrom-Generator zum Aufladen eines Sammlers

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf die Konstruktion einer Reglervorrichtung zur Regelung der Ausgangsspannung eines einen Sammler aufladenden Wechselstrom-Generators auf eine vorbestimmte Größe zum Aufladen des Sammlers und betrifft insbesondere eine Verbund-Bürstenhalter- und-Gehäuseanordnung für einen in einer solchen Reglervorrichtung vorgesehenen Spannungsregler.

Wenn ein Sammler bzw. Akkumulator durch einen von einer Brennkraftmaschine angetriebenen Wechselstrom-Generator aufgeladen wird, wird dessen Ausgangswechselspannung im allgemeinen einer Vollweggleichrichtung unterworfen und dann durch einen Spannungsregler, der einen durch die Feldwicklung fließenden Feldstrom unterbricht und durchläßt, auf eine vorbestimmte Größe geregelt. Bisherige Spannungsregler enthalten einen

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Schalttransistor zum Unterbrechen und Durchlassen des Feldstroms sowie einen Steuertransistor für die Durchschalt/Sperrsteuerung des Schalttransistors in Abhängigkeit von der Arbeitsweise einer Zenerdiode, welche eine vorbestimmte Größe der Ausgangsspannung des zugeordneten Wechselstrom-Generators mißt.

Bisherige Spannungsregler der beschriebenen Art wurden als integrierte Dickschicht-Hybridschaltung auf einem Keramiksubstrat ausgebildet. Das Substrat mit dem Spannungsregler in Form des integrierten Schaltkreises wirddabei in ein Metallgehäuse eingesetzt, wobei eine Plus-, eine Feld- und eine Masseelektrode so mit dem integrierten Schaltkreis verbunden werden, daß sie in verschiedenen Richtungen aus dem Gehäuse herausragen. Diese Elektroden bzw. Pole sind dabei an die verschiedenen Klemmen an einem Bürstenhalter aus einem elektrisch isolierenden Kunstharz angelötet, an dessen Unterseite das Metallgehäuse angebracht ist. Die mit Plus- und Feldpol verlöteten Klemmen werden dann mit den zugeordneten, vom Bürstenhalter getragenen Bürsten verbunden, die an den jeweiligen, mit der Feldspule verbundenen Schleifringen anliegen. Bürstenhalter und Metallgehäuse sind zusammen an einer Innenfläche einer rückseitigen Halterung für den Wechselstrom-Generator mit Hilfe von Schrauben befestigt, die Bohrungen des Bürstenhalters durchsetzen und die senkrecht zu den ebenfalls im Bürstenhalter vorgesehenen Bürstenbohrungen verlaufen.

Bei der beschriebenen Anordnung aus Bürstenhalter und Metallgehäuse befindet sich letzteres an der genannten rückseitigen Halterung, die sich im Betrieb des Wechselstrom-Generators erwärmt. Das Gehäuse nimmt dabei die Wärme von der Halterung auf, so daß der im Gehäuse angeordnete Spannungsregler schließlich eine vergleichsweise hohe Temperatur erreicht. Da sich außerdem die drei Pole oder Elektroden in verschie-

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denen Richtungen vom Spannungsregler hinweg erstrecken, ist für das Anlöten dieser Pole an den zugeordneten Klemmen des Bürstenhalters ein ziemlich großer Zeitaufwand erforderlich. Zudem muß nach dem Gießen oder sonstigen Formen des Bürstenhalters die betreffende Form in zwei verschiedenen Richtungen zerlegt bzw. geöffnet werden, weil die Verlaufsrichtung der Bürstenbohrungen von derjenigen der Befestigungs- bzw. Schraubenbohrungen abweicht. Durch diese Ausbildung kann ein Bruch an den Schraubenbohrungen auftreten. Hieraus ergeben sich die Nachteile, daß der Formteil geringe Pestigkeit besitzt und der Bauteil insgesamt aufwendig und wenig zuverlässig ist.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer verbesserten und zweckmäßigen Reglervorrichtung für eine Spannungsregelschaltung, die nur einem geringen Temperaturanstieg ausgesetzt ist, indem die von einer als Befestigung für die Vorrichtung dienenden Halterung für den Wechselstromgenerator übertragene Wärmemenge herabgesetzt wird, auch wenn sich diese Halterung auf eine (vergleichsweise) hohe Temperatur erwärmt.

Die Erfindung bezweckt damit die Schaffung einer verbesserten Reglervorrichtung für einen einen Sammler aufladenden Wechselstrom-Generator, bestehend aus einem Gehäuse zur Aufnahme einer Spannungsregelschaltung und einem Bürstenhalter zur Aufnahme der wirkungsmäßig mit dem Generator gekoppelten Bürsten, wobei diese Bauteile zu einem einstückigen Gebilde zusammengesetzt und einfach herzustellen sein sollen.

Diese Aufgabe wird bei einer Reglervorrichtung für einen eine Feldwicklung aufweisenden Wechselstrom-Generator zum Aufladen eines Sammlers, mit einem Gleichrichter zum Gleichrichten einer Ausgangswechselspannung des Wechselstrom-Generators, einem Bürstenhalter zur Aufnahme einer Anzahl von Bürsten, die in

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Gleitberührung mit zugeordneten Schleifringen stehen, über die ein Feldstrom der Feldwicklung zugeführt wird, und einem Spannungsregler mit einer Spannungsregelschaltung zur Regelung des durch die Feldwicklung fließenden Feldstroms zwecks Regelung der Ausgangsspannung des Generators und mit einem am Generator montierten Gehäuse zur Aufnahme der Spannungsregelschaltung, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Bürstenhalter und Gehäuse als einstückiger Formteil ausgebildet sind, daß der Bürstenhalter Bürstenbohrungen zur Aufnahme jeweils einer Bürste sowie Bohrungen zur Anbringung des Gehäuses am Wechselstrom-Generator aufweist, wobei diese Bohrungen den Bürstenhalter in einer gemeinsamen Richtung durchsetzen, und daß das Gehäuse im einstückigen Formteil durch eine Ausnehmung oder Bohrung gebildet ist, die in derselben Richtung verläuft wie die anderen Bohrungen.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild einer bisherigen Reglervorrichtung für einen einen Sammler aufladenden Wechselstromgenerator,

Fig. 2 eine Aufsicht auf den bisherigen Spannungsregler, Fig. 3 eine Seitenansicht des Reglers nach Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 2,

Fig. 5 eine Aufsicht auf einen Spannungsregler gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6 eine Seitenansicht des Reglers nach Fig. 5 und

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Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie VII-VII in Fig. 5.

Figur 1 veranschaulicht das Schaltbild einer bisherigen Reglervorrichtung für einen Wechselstrom-Generator zum Aufladen eines Sammlers bzw. Akkumulators. Der Wechselstrom-Generator 1 umfaßt eine Ankerwicklung 101 in Dreiphasen-Sternschaltung an der Ständer- bzw. Statorseite, eine Feldwicklung 102 an der Läufer- bzw. Rotorseite und eine Vollweg-Gleichrichterbrückenschaltung 2, die mit der Ankerwicklung verbunden ist, um die Ausgangswechselspannung des Generators 1 einer Vollweggleichrichtung zu unterwerfen. Der Generator ist in ein nicht dargestelltes Kraftfahrzeug eingebaut, wo er durch dessen Brennkraftmaschine angetrieben wird. Die dreiphasige Vollweg-Gleichrichterbrückenschaltung 2 umfaßt drei Riehtspannung-Ausgangsklemmen 201, 202 und 203, die eine erste und eine zweite gleichgerichtete bzw. Richtspannung über erste und dritte bzw. über zweite und dritte Ausgangsklemme liefern, wobei.?die dritte Ausgangsklemme 203 mit Masse verbunden ist.

Die Feldwicklung 102 des Generators 1 und die Ausgangsklemmen 202, 203 sind mit einer Spannungsregelschaltung 3 verbunden, die eine gleichgerichtete Ausgangsspannung des Generators 1 auf eine vorbestimmte Größe regelt. Der Spannungsregler 3 umfaßt,ⁱ genauer gesagt, eine über die Feldwicklung 102 des Generators 1 geschaltete Halbleiter-Diode 301 zur Dämpfung von Stromstößen und einen npn-Transistor 302, der als Schalterelement zum Unterbrechen und Durchlassen eines Feldstromflusses durch die Feldwicklung 102 dient. Der Transistor enthält in seinem Basiskreis einen Basiswiderstand 303, und er ist an einen anderen npn-Transistor 304 zur Steuerung des Durchschaltens und Sperrens des Transistors 302 angeschlossen. Der Transistor 304 ist seinerseits mit einer Zenerdiode verbunden, die an die Verzweigung zwischen Widerständen 306 und 307 angeschlossen ist, die einen über zweite und dritte Ausgangsklemme 202 bzw. 203 der Gleichrichterbrückenschaltung

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geschalteten Spannungsteiler bilden. Die Zenerdiode 305 greift die Ausgangsspannung des Generators 1 ab, wobei sie in ihren Leit- oder Durchschaltzustand versetzt wird, wenn die Ausgangsspannung des Generators 1 eine vorbestimmte Größe erreicht.

Die erste Ausgangsklemme 201 der Gleichrichterbrückenschaltung 2 ist mit dem Pluspol eines Sammlers 4 verbunden, dessen Minuspol an Masse liegt und somit mit der dritten Ausgangsklemme 203 der Gleichrichterbrückenschaltung 2 verbunden ist.

Der Pluspol des Sammlers 4 ist außerdem mit der zweiten Ausgangsklemme 202 der Gleichrichterbrückenschaltung 2 und somit mit der Feldwicklung 102 des Generators 1 über eine Reihenschaltung aus einem Anlaßschalter 5 und einer Ladeanzeigelampe 6 verbunden. Die Lampe 6 ist dabei über einen Anregungswiderstand 7 geschaltet.

Im folgenden ist die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß Fig. 1 beschrieben. Zum Anlassen der nicht dargestellten Brennkraftmaschine wird zunächst der Anlaßschalter 5 geschlossen, damit der Sammler 4 einen Basisstrom für den Transistor 302 über den geschlossenen Anlaßschalter 5, die Parallelschaltung aus Anzeigelampe 6 und Widerstand 7 sowie den Basiswiderstand 303 liefern kann, um den Transistor 302 durchzuschalten. Infolgedessen liefert der Sammler 4 einen Feldstrom zur Feldwicklung 102 des Generators 4 über die Bauteile 5, 6 und 7 sowie den durchgeschalteten Transistor 302, so daß eine magnetomotorische Feldkraft erzeugt wird. Gleichzeitig entsteht ein Potentialunterschied über den Anregungswiderstand zum Aufleuchtenlassen der Ladeanzeigelampe 6, durch die angezeigt wird, daß der Sammler 4 nicht aufgeladen wird.

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In diesem Zustand wird die Brennkraftmaschine angelassen, so daß sie den Generator 1 antreibt. Der Generator 1 induziert in Abhängigkeit von seiner Drehzahl eine Ausgangswechselspannung an seiner Ankerwicklung 101. Diese induzierte Wechselspannung wird durch die dreiphasige Vollweg-Gleichrichterbrückenschaltung 2 einer Vollweggleichrichtung unterworfen. Wenn die gleichgerichtete Ausgangsspannung der Gleichrichterbrückenschaltung 2 eine vorbestimmte Größe nicht übersteigt, bleibt das Potential an der Verzweigung der Widerstände 306 und 307 so niedrig, daß die Zenerdiode 305 im nicht-leitenden bzw. Sperrzustand gehalten wird. Die Ausgangsspannung des Generators 1 steigt dann mit zunehmender Drehzahl an.

Anschließend nimmt die Drehzahl des Generators 1 weiter zu, bis seine Ausgangsspannung die vorbestimmte Größe erreicht oder übersteigt. An diesem Punkt ist dann das Potential an der Verzweigung der Widerstände 306 und 307 so hoch, daß die Zenerdiode 305 durchschaltet. In diesem Zustand läßt die Zenerdiode 305 einen Basistrom über den Transistor 304 fließen, durch den dieser durchgeschaltet wird. Aufgrund des Durchschaltens des Transistors 304 gelangt der Transistor 302 in den Sperrzustand, wodurch der Stromfluß durch die Feldwicklung 102 des Generators 1 unterbrochen wird, so daß seine AusgangsSpannung abnimmt. Wenn diese Ausgangsspannung unter die vorbestimmte Größe abfällt, wird die Zenerdiode 305 wieder in den Sperrzustand versetzt, so daß auch der Transistor 304 sperrt und infolgedessen der Transistor 302 wieder durchschaltet, so daß die Feldwicklung 102 des Generators 1 wieder erregt wird und sich damit die Ausgangsspannung des Generators 1 wieder erhöht.

Der beschriebene Vorgang wiederholt sich ständig, so daß die Ausgangsspannung des Generators 1 · auf die vorbestimmte Grösse geregelt wird. Diese geregelte Spannung wird einer Vollweggleichrichtung unterworfen und dann an den Sammler 4 angelegt, um diesen auf eine vorbestimmte Spannung aufzuladen.

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Andererseits erreicht eine zwischen zweiter und dritter Ausgangsklemme 202 bzw. 203 der Gleichrichterbrückenschaltung 2 erscheinende gleichgerichtete bzw. Riehtspannung eine praktisch der Spannung am Sammler 4 entsprechende Grösse. An diesem Punkt nimmt der Potentialunterschied über den Widerstand 7 ab, so daß die Ladeanzeigelampe 6 stromlos wird. Hierdurch wird das Aufladen des Sammlers 4 angezeigt.

Die beschriebene Festkörper-Spannungsregelschaltung 3 ist als integrierter Dickschicht-Hybridschaltkreis auf einem Keramiksubstrat ausgebildet; sie umfaßt eine, mit der Verzweigung zwischen Diode 301 und Basiswiderstand 30 verbundene Pluselektrode 308, eine mit der Verzweigung zwischen Diode 301 und Transistor 302 verbundene Feldelektrode 309 sowie eine aus noch zu erläuternden Gründen mit der Masseseite des Reglers 3 verbundenen Masseelektrode 310.

Die Spannungsregelschaltung 3 wurde bisher beispielsweise in einem Gebilde der Art gemäß Fig. 2, 3, und 4 untergebracht, wobei Plus- und Feldelektrode über die betreffenden Bürsten wirkungsmäßig mit der Feldwicklung 102 des Generators 1 verbunden sind. Wie am besten aus Fig. 4 hervorgeht, wird am Boden eines mit Flansch versehenen Metall-Gehäuses 311 ein Keramik-Substrat 312 mit Hilfe eines Silikongummi-Klebmittels 313 angebracht. An der freiliegenden, vom Boden des Gehäuses 311 abgewandten Oberseite des Substrats 312 ist eine integrierte Dickschicht-Hybridschaltung (nicht dargestellt) vorgesehen, welche die Spannungsregelschaltung 3 nach Fig. 1 bildet. Sodann wird ein geeignetes, elastisches Gießharz 314 unter Ausfüllung des Gehäuses 312 auf die Oberseite des Substrats 314 gegossen und im Gehäuse ausgehärtet, worauf der Spannungsregler 3 fertiggestellt ist. Beispielsweise kann ein geeignetes Silikonharz in das Gehäuse 311 eingegossen und über dem Substrat 312 in einen Geldzustand versetzt und

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sodann ausgehärtet werden. In seinem Gelzustand kann das Silikonharz als "Silikongel" bezeichnet werden. Der fertige Spannungsregler 3 weist drei Elektroden bzw. Pole 308, 309 und 310 auf, die in verschiedenen Richtungen aus dem ausgehärteten Silikon-Gießharz herausragen, obgleich in Fig. 4 nur der Pluspol 308 dargestellt ist.

Weiterhin wird aus einem Thermoplast- oder Duroplast-Harz ein Bürstenhalter 10 mit zwei einen rechteckigen Querschnitt besitzenden Bohrungen, die sich mittig über seine Breite erstrecken und in lotrechter Richtung übereinander liegen, sowie zwei kreisrunden bzw. zylindrischen Bohrungen, welche den Bürstenhalter an seinen beiden Endabschnitten (Flanschen) lotrecht und senkrecht zu den rechteckigen Bohrungen durchsetzen, geformt. In die rechteckigen bzw. Vierkantbohrungen ist jeweils eine Bürste 12 mit einem komplementären Querschnitt teilweise eingesetzt, wobei die Bürsten mit dem einen Ende aus der zugeordneten Bohrung herausragen. Das eine bzw. äußere Ende jeder Bürste 12 ist zur Herstellung eines guten Kontakts mit einem nicht dargestellten, unmittelbar mit dem entsprechenden Ende der Feldwicklung 202 des Wechselstrom-Generators 1 verbundenen Schleifring (konkav) gekrümmt und entsprechend angefast. Das andereEnde jeder Bürste 12 ist innerhalb der zugeordneten Bohrung mit einer Anschlußleitung oder -litze 13 verbunden.

Die Anschlußleitungen 13 sind durch innerhalb der jeweiligen Bürstenbohrungen vorgesehene Schraubenfedern 14 hindurchgezogen und durch Löten oder anderweitig elektrisch mit einem Pluspol 15 bzw. einem Feldpol 16 verbunden, die gemäß Fig. an der Oberseite des Bürstenhalters 10 auf gegenüberliegenden Seiten der aufeinander ausgerichteten Bürstenbohrungen angeordnet sind. Genauer gesagt: der Pluspol 15, welcher die gemäß Fig. 3 untere Bohrung teilweise verschließt, ist mit der aus dieser Bohrung austretenden Anschlußleitung 14 verlötet,

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während der Feldpol 16 die obere Bohrung teilweise verschließt und an der aus dieser Bohrung austretenden Anschlußleitung 14 angelötet ist. Ein Massepol 17 ist dabei an der von den Polen oder Klemmen 15 und 16 abgewandten Seite des Bürstenhalters 11 angebracht.

Der Bürstenhalter 10 wird sodann am Flansch des den Spannungsregler 3 enthaltenden Gehäuses 311 angebracht, wobei Plus-, Feld- und Masseelektrode 308, 309 bzw. 310 durch Bohrungen in Anschlußfahnen der Pole 15, 16 bzw. 17 hindurchgezogen und mit diesen Polen verlötet werden, worauf Bürstenhalter 10 und Spannungsregler 3 zu einem einheitlichen Gebilde zusammengesetzt sind.

Die so hergestellte Anordnung wird an der Innenfläche einer rückseitigen Halterung 18 für den Wechselstrom-Generator angebracht, wobei eine mit Flansch oder Bund versehene Büchse

19 aus elektrisch isolierendem Material in die beiden kreisrunden Bohrungen des Bürstenhalters 10 und je eine damit fluchtende Bohrung im zugeordneten Pol 15 bzw. 16 eingesetzt wird. Danach wird eine Schraube 20 in die zugeordnete Büchse 19 eingeführt und in die Halterung 18 eingeschraubt, wobei zwischen Schraubenkopf und Büchse 19 eine Beilagscheibe 21 und eine Federscheibe 12 angeordnet werden. Die Schrauben

20 sind dabei durch die Büchsen 19 von den jeweiligen Polen oder Klemmen 15 bzw. 16 elektrisch isoliert.

Bei der Konstruktion gemäß den Fig. 2 bis 4 besitzt das Metall-Gehäuse 311 ein hohes Wärmeleitvermögen; außerdem steigt die Temperatur der Halterung 18 im Betrieb des Wechselstrom-Generators an. Infolgedessen führt das Gehäuse 311 die Wärme von der Halterung 18 ab, so daß die Temperatur des im Gehäuse vorgesehenen Spannungsreglers 3 ansteigt. Darüber hinaus müssen das Gehäuse 311 für den Spannungsregler 3 und der Bürstenhalter 10 getrennt angefertigt werden. Weiterhin erstrecken sich dabei die Plus-, Feld- und Masseelektroden 308, 309,

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in verschiedene Richtungen und nicht auf einer Linie in eine gemeinsame Richtung. Infolgedessen war bisher für das Anlöten dieser Elektroden an den zugeordneten Klemmen viel Zeitaufwand erforderlich. Da sich zudem die Bürstenbohrungen des Bürstenhalters 10 in eine andere Richtung erstrecken als die Bohrungen für die Befestigungs-Schrauben 20, mußte die für das Formen oder Gießen des Bürstenhalters benutzte Form in zwei verschiedenen Richtungen zerlegt bzw. geöffnet werden, wobei ein Bruch an den Schraubenbohrungen auftreten konnte. Der Bürstenhalter und die für seine Herstellung benutzte Form mußten infolgedessen bisher mit gewissen Toleranzen angefertigt werden. Dieses Erfordernis führte zu einer Minderung der Festigkeit der Formteile sowie dazu, daß das Erzeugnis insgesamt teuer und wenig zuverlässig ist.

Zur Vermeidung der beschriebenen Nachteile der bisherigen Vorrichtung wird mit der Erfindung gemäß den Fig. 5 bis 7 ein einheitlicher bzw. einstückiger Bürstenhalter- und Reglergehäuseblock geschaffen. Bei der dargestellten Ausführungsform wird ein einstückiger Bürstenhalter- und Reglergehäuse-Formteil 23 aus demselben Kunstharz wie der Bürstenhalter nach Fig. 2 bis 4 hergestellt, wobei jedoch die Ausnehmungen bzw. Bohrungen 23a für die Bürsten 12, die Bohrungen 23c für die Befestigungs-Schrauben 20 sowie eine weitere Ausnehmung bzw. Bohrung 23b im Formteil 23 jeweils in derselben Richtung verlaufen. Die Bohrung 23b dient zur Aufnahme des Spannungsreglers 13 in Form eines integrierten Dickschicht-Hybridschaltkreises .

Insbesondere werden die beiden Endabschnitte (Flansche) des Formteils 23 von kreisrunden Bohrungen 23c durchsetzt, während sich eine der einander ähnlichen Bohrungen 23a mit rechteckigem Querschnitt durch den Mittelteil des Formteils erstreckt. Die andere Bohrung 23a und die Bohrung 23b befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten und neben der genannten Bohrung 23a, so daß sie senkrecht zu einer durch die Mittelpunkte

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der Bohrungen 23c verlaufenden Linie praktisch aufeinander ausgerichtet sind. Zu diesem Zweck weist der Formteil 23 einen ersten, die Bohrung 23b festlegenden Anguß mit rechteckigem Querschnitt sowie einen an der gegenüberliegenden Seite befindlichen, die zweite Bohrung 23a festlegenden Anguß auf (vergl. Fig. 5). Gemäß Fig. 5 ist die Bohrung 23b breiter als die Bohrungen 23a, und sie weist ein offenes Ende auf, das durch den gemäß Fig. 6 über die benachbarte Fläche des Formteils 23 hinausragenden Abschnitt des ersten Angusses bestimmt wird. Gemäß Fig. 7 ist dagegen das andere Ende der Bohrung 23b kurz vor der gegenüberliegenden Fläche des Formteils 23 verschlossen. Der erste Anguß erfüllt somit die Funktion des Gehäuses 311 gemäß den Fig. 2 bis 4.

Das Keramik-Substrat 312 trägt auf seiner einen Fläche die beschriebene Spannungsregelschaltung 3, und es wird senkrecht zu seiner Ebene von Plus-, Feld und Masseelektroden 308, 309 bzw. 310 durchsetzt, die an einem Elektrodenbereich am Rand der Schaltung 3 angelötet sind. Die in vorbestimmten Abständen voneinander angeordneten Elektroden liegen längs dieses Rands des Substrats 312 auf einer gemeinsamen Linie. Die andere Fläche des Substrats 312 ist am Boden eines U-förmigen Kühlkörpers 315 mit Hilfe eines Silikongummi-Klebmittels 313 befestigt. Der Boden des Kühlkörpers 315 erstreckt sich praktisch über die Erstreckung des Substrats 312, wobei er gemäß Fig. 7 auf passende Weise gegenüber den Elektroden 308 - 310 elektrisch isoliert ist.

Auf diese Weise ist der Hauptteil oder Körper des Spannungsreglers fertiggestellt.

In diese Anordnung werden sodann auf die in Verbindung mit den Fig. 2 bis 4 beschriebene Weise die Bürsten 12 in die zugeordneten Bohrungen 23a im Formteil 23 eingesetzt, worauf die Anschlußleitungen oder -litzen 13, nachdem sie durch die

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Schraubenfedern 14 hindurchgezogen worden sind, an Plus- und Feldpol 15 bzw. 16 angelötet werden, die an der Fläche des Formteils befestigt sind, an welcher sich die Bohrungen 23a - 23c öffnen. Wie am besten aus Fig. 5 hervorgeht, ist der Pluspol 15 im Mittelteil der Oberseite des Formteils 23 befestigt, so daß er das obere Ende der Bohrung 23a teilweise verschließt. Der Feldpol 16 ist am rechten Teil der Formteil-Oberseite so angebracht, daß er die äußere Bohrung 23a teilweise verschließt und mit seiner Schraubenbohrung mit der rechten Schrauben-Bohrung 23c fluchtet. Ebenso ist der Massepol 17 links vom Pluspol 15 an der Oberseite des Formteils 23 so angebracht, daß seine Schraubenbohrung mit der linken Bohrung 23c fluchtet. Die Klemmen oder Pole weisen weiterhin abgebogene Anschlußfahnen auf, die aus noch zu erläuternden Gründen in vorbestimmten Abständen voneinander und neben der Bohrung 23b in einer Reihe angeordnet sind.

Danach wird der Hauptteil des Spannungsreglers 3 in die Ausnehmung oder Bohrung 23b im Formteil 23 eingesetzt, wobei die drei Elektroden 308, 309 und 310 über den Klemmen oder Polen 15, 16 bzw. 17 zur benachbarten Bohrung 23a hin weisen. Dabei greifen die freien Endabschnitte der Elektroden in Aussparungen (Fig. 6) an den Enden der hochgebogenen Enden der Anschlußfahnen ein (vergl. Fig. 5 und 6). Die Elektroden 308 - 310 lassen sich daher leicht an den zugeordneten Klemmen oder Polen 15, 16 bzw. 17 anlöten.

Hierauf wird ein Gießharz 314 der vorher beschriebenen Art in die Bohrung 23b des Formteils 23 um das Keramik-Substrat 312 herum eingegossen und ausgehärtet. Gemäß Fig. 7 erreicht das Gießharz 314 dabei die Oberkante des ersten Angusses.

Auf diese Weise sind der Bürstenhalter und der Spannungsregler 3 zu einem einstückigen Gebilde zusammengesetzt, das dann auf die in Verbindung mit den Fig. 2 bis 4 beschriebene Weise

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an der Innenfläche der rückseitigen Halterung 18 des Wechselstrom-Generators befestigt wird, nur mit dem Unterschied, daß an der Seite des Massepols 17 die (isolierende) Büchse 19 weggelassen wird.

Die Erfindung bietet verschiedene Vorteile. Beispielsweise wird ein Temperaturanstieg im Hauptteil des Spannungsreglers 3 aufgrund einer Erwärmung der Generator-Halterung im Betrieb unter Erhöhung de.' Zuverlässigkeit der Vorrichtung verhindert, weil der Hauptteil oder Körper des Spannungsreglers durch den Kunstharz-Formteil 23 gegenüber der Halterung thermisch isoliert ist. Außerdem wird erfindungsgemäß die Fertigungsleistung erhöht, da die Regelvorrichtung für einen Wechselstrom-Generator zum Aufladen eines Sammlers einfach und kostensparend hergestellt werden kann und es hierbei nicht erforderlich ist, den Bürstenhalter 1t und das Reglergehäuse 311 (Fig. 2 bis 4) getrennt herzustellen. Da zudem die Bürstenbohrungen 23a, die Reglerbohrung 23b und die Schrauben-Bohrungen 23c im Formteil 23 in derselben Richtung verlaufen, kann die für die Fertigung benutzte Form nach dem Gieß- oder Formvorgang in einer einzigen Richtung geöffnet werden. Hierdurch wird die Gefahr für einen Bruch an den Schraubenbohrungen 23c beim öffnen der Form vermieden. Weiterhin ist der für das Anlöten der Elektroden 308 - 310 an den Klemmen oder Polen 15-17 erforderliche Zeitaufwand geringer.

Obgleich die Erfindung vorstehend in einer derzeit bevorzugten Ausführungsform dargestellt und beschrieben ist, sind dem Fachmann selbstverständlich verschiedene Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne daß vom Rahmen und Grundgedanken der Erfindung abgewichen wird.

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L e e r s e i t e

Claims

Henkel, Kern, Feiler & Kanzel Patentanwälte Registered Representatives before the European Patent Office Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha, Möh1straße37 , . D-8000 München 80 •Tokio, Japan - Tel.: 0 89/98 20 85-87 Telex: 05 29 802 hnkl d Telegramme; ellipsoid 2 :ϊ. ?ii> 13?8 FAM-4353 Reglervorrichtung für einen Wechselstrom-Generator zum Aufladen eines Sammlers Patentansprüche

1.)Reglervorrichtung für einen eine Feldwicklung aufweisenden Wechselstrom-Generator zum Aufladen eines Sammlers, mit einem Gleichrichter zum Gleichrichten einer Ausgangswechselspannung des Wechselstrom-Generators, einem Bürstenhalter zur Aufnahme einer Anzahl von Bürsten, die in Gleitberührung mit zugeordneten Schleifringen stehen, über die ein Feldstrom der Feldwicklung zugeführt wird, und einem Spannungsregler mit einer Spannungsregelschaltung zur Regelung des durch die Feldwicklung fließenden Feldstroms zwecks Regelung der Ausgangsspannung des Generators und mit einem am Generator montierten Gehäuse zur Aufnahme der Spannungsregelschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß Bürstenhalter und Gehäuse als einstückiger Formteil (23) ausgebildet sind, daß der Bürstenhalber Bürstenbohrungen (23a) zur Aufnahme jeweils einer Bürste (12) sowie Bohrungen (23c) zur Anbringung des Gehäuses

ORiGiNAL

am Wechselstrom-Generator (1) aufweist, wobei diese Bohrungen den Bürstenhalter in einer gemeinsamen Richtung durchsetzen, und daß das Gehäuse im einstückigen Formteil (23) durch eine Ausnehmung oder Bohrung (23b) gebildet ist, die in derselben Richtung verläuft wie die anderen Bohrungen (23a, 23c).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsregelschaltung als integrierter Dickschicht-Hybridschaltkreis auf einer Fläche eines Keramik-Substrats ausgebildet ist, das seinerseits so in der Gehäuse-Ausnehmung bzw. -Bohrung (23b) angeordnet ist, daß seine andere Fläche einem Boden des Gehäuses zugewandt ist, und daß diese Bohrung mit einem elastischen, ausgehärteten Gießharz ausgegossen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Bürstenhalter und Gehäuse als einstückiges Gebilde aus einem (Kunst-)Harzmaterial ausgebildet sind.

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