JP2003520010A - 回転電流発電機用のブリッジ整流器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は回転電流発電機用のブリッジ整流器、特に車両の搭載回路網に給電するための回転電流発電機用のブリッジ整流器に関する。このブリッジ整流器は整流器ダイオードおよび回路基板から成り、この回路基板はほぼプレート状の絶縁体（２３）から成る。ここでは複数の接続導体（２４）がダイオードと整流器ブリッジとの間に埋め込まれており、これらの接続導体の一部が絶縁体から屈曲され、電気的な過負荷が発生した場合に溶け切れる保護部材（２５）として構成されている。保護部材（２５）が応答する際のトレランスを最小にするために、この保護部材（２５）はそれぞれ外部へ向かって屈曲された接続導体（２４）の２つの導体端部（２４ａ）と、ここに接続されこれらの端部を橋絡する保護素子（２９）とから形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は請求項１の上位概念記載の回転電流発電機用のブリッジ整流器、特に
車両の搭載回路網に給電するための回転電流発電機用のブリッジ整流器に関する
。

【０００２】 従来技術 車両ではますます車両の快適性および安全性を高めるための電気装置が使用さ
れるようになってきている。車両の搭載回路網内のこれらの装置に給電する際に
最も一般的なのは回転電流発電機を使用することである。この回転電流発電機は
高い電力密度を有しており、そのために熱的に強い負荷を受ける。回転電流発電
機のケーシングには一般に整流器装置が設けられており、この装置の直流電流出
力側のみが発電機の接続端子を形成しており、この接続端子には車両搭載回路網
のアキュムレータバッテリの接続ケーブルが接続されている。発電機または整流
器装置での過負荷または短絡は誤った極性で接続されたバッテリ充電装置を介し
てバッテリ充電が行われることによりしばしば発生し、発電機または整流器装置
が破壊されるだけでなく、他の熱的な障害が発生することもある。

【０００３】 こうした危険を回避するために、ドイツ連邦共和国特許出願第３００１５２２
号明細書から、３つの整流器ブリッジのプラス側ダイオードとマイナス側ダイオ
ードとの接続線路間の整流器装置に保護部材を設けることが公知である。この保
護部材は整流器装置の回路基板の切欠から屈曲された条片状の導体セクションに
よって形成される。この導体セクションは電気的な過負荷が発生した場合には溶
け切れ、しかも修復は端部を撚り合わせることによって一時的に行うことしかで
きない。したがって保護部材が応答した後には整流器装置を後から完全に交換し
なければならない。これを行わないと発電機の破壊の危険が上昇し、結果に障害
の生じるおそれが著しく高まる。

【０００４】 ブリッジ整流器内の高い電力密度のために、一方では保護部材があまり早く応
答しないことが保証されなければならない。また他方では保護部材の応答前にダ
イオードが焼き切れたりまたはコンタクト個所が溶融したりするほど過負荷が大
きくなってはならない。ただし公知の解決手段によると、導体条片から形成され
る保護部材の応答電流におけるトレランスは製造公差のために大きくなりすぎ、
整流器ブリッジ内の電流に基づいて保護部材の一部が早く応答し、一部が遅れて
応答することになる。

【０００５】 本発明は、電気的過負荷または短絡が発生した場合の発電機およびブリッジ整
流器の保護を、許容可能な最大電流のトレランス領域をできるだけ狭くして行う
ことを目的とする。

【０００６】 本発明の利点 本発明の請求項１の特徴を有するブリッジ整流器は、相応の材料を選択して接
続導体の導体端部間に挿入された保護部材の断面積を精確かつ簡単に設計するこ
とにより、保護部材の応答の値を狭いトレランス範囲内に維持できる利点を有す
る。これによりブリッジ整流器を相応の高い電力密度に合わせて調整することが
できる。他の利点として、保護部材が応答した際にブリッジ整流器をさしあたり
交換しておき、取り出した整流器のほうを溶融した保護素子を置換することによ
り交換用整流器として再使用することが挙げられる。

【０００７】 有利な実施形態または実施態様は残りの従属請求項の記載の特徴から得られる
。保護部材を製造する際には保護部材を保護条片として構成し、保護条片の端部
を回路基板の導体端部に導電接続すると特に有利であると判明している。欠陥の
ある保護素子を置換するために、ここでは特に保護素子をクランプにより回路基
板の導体端部に接続すると有利である。回路基板の導体端部と保護条片との熱的
かつ機械的に安定な接続は、保護条片を円線から成る回路基板の接続導体の平坦
な端部セクションにはんだ付けするかまたは溶接して行われる。

【０００８】 本発明の保護素子を外部からの腐食および損傷から保護するために、さらに保
護素子をそれぞれ閉じたコンテナによって包囲し、このコンテナに珪砂を充填す
る。保護素子を駆動中に振動から保護するために、コンテナは有利にはプレート
状絶縁体に固定されている。

【０００９】 図面 本発明を更に詳細に添付図に即した実施例により説明する。図１にはブリッジ
整流器を備えた回転電流発電機の回路図が示されている。図２にはブリッジ整流
器の構造の断面図が示されている。図３には保護部材を備えたブリッジ整流器の
回路基板の部分が図４の切断線Ａ−Ａに沿って切断した断面拡大図で示されてい
る。図４にはコンテナ内の同じ保護部材を前から見た図が示されている。

【００１０】 実施例の説明 図１には車両の交流発電機１１の３相巻線１０が示されており、この相巻線の
一方の端部は星形回路としてまとめられており、他方の端部はそれぞれ１つずつ
ブリッジ整流器１５の整流器ブリッジ１２、１３、１４に接続されている。３相
巻線１０を３つの整流器ブリッジに接続するために回路基板１６が用いられる。
ここで３つの整流器ブリッジはそれぞれ直列接続されたマイナス側ダイオード１
７およびプラス側ダイオード１８から成る。マイナス側ダイオード１７はアノー
ド側でマイナス側冷却体１９内にプレス成形されており、マイナス側ダイオード
１７のアノード端子はマイナス側冷却体１９を介してマイナス端子２０にまとめ
られている。プラス側ダイオード１８はカソード側でプラス側冷却体２１内にプ
レス成形されている。冷却体２１内にプラス側ダイオード１７のカソード端子が
まとめられ、ブリッジ整流器１５のプラス端子２２に接続されている。

【００１１】 図２〜図４に関連して、回路基板１６が主としてプレート状の絶縁体２３から
成り、この絶縁体内に複数の接続導体２４が埋め込まれていることがわかる。回
路基板のプラス側ダイオードおよびマイナス側ダイオード１７、１８は相互接続
され、かつ回転電流発電機の相巻線１０に接続されている。回転電流発電機１１
およびダイオード１７、１８を保護するために各整流器ブリッジ１２、１３、１
４には保護部材２５が設けられている。保護部材２５は整流器ブリッジ１２、１
３、１４内の許容可能な最大の直流電流が上方超過された場合に溶融するように
構成されている。

【００１２】 ブリッジ整流器１５は図２によれば回転電流発電機１１の後方に配置されてい
る。この整流器の構造では、まずマイナス側冷却体１９がアース電位に置かれた
回転電流発電機１１のケーシングの個所に配置される。その上に続いて絶縁材プ
レート２６が配置され、さらにプラス側冷却体２１、回路基板２３、および保護
キャップ２７が設けられる。これらの部材はねじ２８によって発電機に固定され
る。プラス端子２２はこの場合プラス側冷却体２１内で使用される端子ねじ２２
ａにより形成される。

【００１３】 保護部材２５は図３では外部へ向かって屈曲された接続導体２４の２つの導体
端部として、図４では保護素子２９としてそれぞれ形成されている。導体端部２
４ａは接続導体のセクションとして回路基板１６の絶縁体２３から直角に屈曲さ
れ、絶縁体２３の上方へ突出している。この導体端部２４ａに金属条片のかたち
の保護素子２９が橋絡されており、保護素子２９の端部２９ａが導体端部２４ａ
に導電接続されている。例えば保護素子２５の端部２９ａは円線から成る接続導
体２４の扁平化された端部セクション２４ｂにはんだ付けされている。これらの
部材は（空間的な特性において可能である場合には）同様に良好に溶接すること
もできる。きわめて感度の鋭敏な保護素子２９は、必要に応じて、図４のように
閉じたコンテナによって腐食または機械的損傷から保護することができる。この
コンテナは導体端部２４ａおよび保護素子２９を完全に包囲する。タブ型のコン
テナ３０はここでは簡単にプラスティックから製造でき、回路基板１６の絶縁体
２３の表面に接着される。外部の短時間の温度変化を保護素子２９から分離し、
ひいては保護部材２５の応答特性を最適化するために、コンテナ３０にはさらに
珪砂３１が充填される。

【００１４】 大抵のケースで回転電流発電機１１の３相巻線１０の巻線端部はブリッジ整流
器１５の回路基板１６に接続されているので、３相巻線１０の星形接続点も付加
的に保護素子２５により保護される。このケースでは回路基板１６のプレート状
の絶縁体２３内にはさらに別の接続導体２４が埋め込まれており、この別の接続
導体は３相巻線１０を星形接続点へ接続している。この接続導体内にも同様に保
護部材２５を設けることができる。保護素子２９は置換可能に構成することがで
きる。この場合保護素子の端子はクランプにより導体端部２４ａに接続される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ブリッジ整流器を備えた回転電流発電機の回路図である。

【図２】 ブリッジ整流器の構造の断面図である。

【図３】 保護部材を備えたブリッジ整流器の回路基板の断面拡大図である。

【図４】 保護部材を前から見た図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴァルター クシクザー ドイツ連邦共和国 シュヴィーバーディン ゲン ドレスナー シュトラーセ ６ (72)発明者 クラウス−ウーヴェ ミッテルシュテット ドイツ連邦共和国 ヴァイサッハ ヌスド ルファー シュトラーセ 25／１ (72)発明者 ホルガー ショルツェン ドイツ連邦共和国 シュヴィーバーディン ゲン コルベルガー ヴェーク ４ (72)発明者 カール−オットー ハインツ ドイツ連邦共和国 レムゼック ダンネッ カーヴェーク 35 (72)発明者 ホルガー ハウスマン ドイツ連邦共和国 メッツィンゲン レー マーシュトラーセ 11／１ (72)発明者 ヘニング シュティルケ ドイツ連邦共和国 ローテンブルク／ヴュ メ ヴュメヴェーク １ (72)発明者 ヘルマン レーネルツ ドイツ連邦共和国 フェルバッハ テンホ ーファー ヴェーク 35 Ｆターム(参考） 5H006 CA07 CB01 CC01 CC02 FA02 FA03 5H611 AA03 BB02 BB04 PP01 QQ05 SS02 TT03 UA01

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 整流器ダイオード（１７、１８）および回路基板から成り、
   該回路基板はほぼプレート状の絶縁体（２３）から成り、複数の接続導体（２４
   ）が整流器ブリッジ（１２、１３、１４）のダイオード間に埋め込まれており、
   前記接続導体の一部が絶縁体から突出しており電気的な過負荷が発生した場合に
   溶け切れる保護部材（２５）として構成されている、 回転電流発電機（１１）用のブリッジ整流器（１５）、特に車両の搭載回路網に
   給電するための回転電流発電機用のブリッジ整流器において、 保護部材（２５）はそれぞれ外部へ向かって屈曲された２つの導体端部（２４
   ａ）と、該導体端部に接続され２つの導体端部（２４ａ）を橋絡する保護素子（
   ２９）とから形成されている、 ことを特徴とする回転電流発電機用のブリッジ整流器。
2. 【請求項２】 保護素子（２９）は金属条片であり、該金属条片の端部（２
   ９ａ）は導体端部（２４ａ）に導電接続されている、請求項１のブリッジ整流器
   。
3. 【請求項３】 保護素子（２９）はクランプを介して導体端部（２４ａ）に
   接続されている、請求項１または２記載のブリッジ整流器。
4. 【請求項４】 保護素子（２９）は円線から成る接続導体（２４）の扁平化
   された端部セクション（２４ｂ）にはんだ付けまたは溶接されている、請求項２
   記載のブリッジ整流器。
5. 【請求項５】 保護素子（２９）はそれぞれコンテナ（３０）によって包囲
   されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のブリッジ整流器。
6. 【請求項６】 コンテナ（３０）はプレート状の絶縁体（２３）に固定され
   ており、有利には接着されている、請求項５記載のブリッジ整流器。
7. 【請求項７】 コンテナ（３０）には珪砂（３１）が充填されている、請求
   項５記載のブリッジ整流器。