ITTO980517A1 - Dispositivo raddrizzatore a ponte per un alternatore. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Dispositivo raddrizzatore a ponte per un alternatore"

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un dispositivo raddrizzatore per un alternatore, ed in particolare un dispositivo raddrizzatore a ponte destinato ad essere montato su un alternatore per autoveicoli.

Più specificamente essa ha per oggetto un dispositivo raddrizzatore comprendente:

una coppia di piastre conduttrici di raffreddamento, rispettivamente positiva e negativa, disposte affacciate ed isolate fra "loro, ed a cui sono connessi rispettivi gruppi di diodi positivi e negativi presentanti rispettivi reofori a filo per il collegamento alle fasi dell'alternatore;

una struttura di interconnessione disposta sostanzialmente parallela ad una di dette piastre conduttrici da parte opposta rispetto all'altra piastra conduttrice e comprendente un corpo di materiale elettricamente isolante in cui sono incorporati elementi conduttori di collegamento fra loro isolati, presentanti ciascuno un primo ed un secondo terminale per il collegamento ai reofori rispettivamente di un diodo positivo e di un diodo negativo, ed un terzo terminale per il collegamento ad una fase dell'avvolgimento di armatura dell'alternatore; e

mezzi distanziatori elettricamente isolanti disposti tra dette piastre positiva e negativa;

in cui le piastre positiva e negativa presentano sul loro lato esterno rispettive pluralità di intagli periferici in posizioni relative corrispondenti ed affacciate ai suddetti terzi terminali della struttura di interconnessione.

Una soluzione di questo tipo è nota dalla domanda di brevetto italiana TO96Α000674 depositata dalla stessa richiedente.

Durante il montaggio del dispositivo raddrizzatore secondo la tecnica nota sull'alternatore possono sorgere complicazioni nel portare le porzioni d'estremità dei conduttori delle fasi in corrispondenza dei rispettivi terzi terminali provvisti sulla struttura di interconnessione.

Scopo della presente invenzione è quello di semplificare l'assemblaggio del raddrizzatore e facilitarne vantaggiosamente il montaggio sull'alternatore.

A tale scopo forma oggetto dell'invenzione un dispositivo raddrizzatore caratterizzato dal fatto che comprende inoltre una pluralità di elementi tubolari isolanti collegati a detti mezzi distanziatori in un'unica struttura ed estendentisi secondo una direzione sostanzialmente ortogonale alle piastre in corrispondenza degli intagli periferici formati su di esse, detti elementi tubolari essendo atti ad accogliere porzioni di estremità dei conduttori delle fasi dell'avvolgimento di armatura dell'alternatore in modo guidato verso i rispettivi terzi terminali della struttura di interconnessione, proteggendo dette porzioni dei conduttori dal contatto con le piastre conduttrici.

Ulteriori caratteristiche' e vantaggi dell'invenzione verranno più dettagliatamente esposti nella descrizione particolareggiata seguente di una sua forma di attuazione, data a titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

la figura 1 è una vista sezionata di un alternatore per autoveicoli su cui è montato un dispositivo raddrizzatore secondo l'invenzione;

la figura 2 è una vista in pianta secondo la freccia II della figura 1;

la figura 3 è una vista prospettica esplosa del dispositivo raddrizzatore;

le figure 4a e 4b sono viste in sezione secondo le frecce IVa-IVa e, rispettivamente, IVb-IVb di due porzioni della struttura di interconnessione del dispositivo raddrizzatore della figura 3;

la figura 5a è una vista in sezione secondo le frecce Va-Va di un elemento tubolare del dispositivo raddrizzatore; e

la figura 5b è una vista laterale di un elemento distanziatore del dispositivo raddrizzatore.

Un alternatore trifase per autoveicoli è indicato in figura 1 con A. Esso comprende uno statore 1 provvisto di un avvolgimento trifase ed un rotore 3 montato su un albero 4 ad esso coassiale. Il rotore 3 comprende un nucleo magnetico 5 avente estensioni polari 6 e 7 disposte secondo una configurazione per sé nota, cosiddetta a poli compenetrati. Intorno al nucleo magnetico del rotore è formato l'avvolgimento di campo 8, collegato in modo per sé noto ad un collettore 10 disposto ad un'estremità dell'albero 4. L'alternatore è racchiuso entro una carcassa 11 formata dall'unione di due calotte Ila e llb, ed attraverso la quale sono estratte le porzioni d'estremità 12 dei conduttori delle fasi dell'avvolgimento di Btatore.

Esternamente alla calotta Ila che racchiude l'alternatore dalla parte del collettore 10 è montato un dispositivo raddrizzatore R, a sua volta protetto da un involucro esterno 13 fissato alla medesima calotta Ila attraverso le viti 14.

Il dispositivo raddrizzatore R illustrato è del tipo a ponte con otto diodi e destinato all'accoppiamento con un alternatore trifase le cui fasi siano collegate tra loro secondo una generale configurazione a stella.

In una configurazione di questo tipo ogni fase è collegata all'anodo di un diodo cosiddetto positivo ed al catodo di un diodo cosiddetto negativo, ed accoppiata attraverso tale coppia'’di diodi rispettivamente ai terminali positivo e negativo di un accumulatore/generatore di energia, ad esempio la batteria dell'autoveicolo. Tre coppie di diodi sono impiegate nel collegamento con i terminali di fase, ed una quarta coppia nel collegamento con il terminale di centro-stella.

La soluzione secondo l'invenzione potrebbe essere applicata analogamente ad un dispositivo raddrizzatore a ponte destinato all'accoppiamento con un alternatore le cui fasi siano collegate tra loro secondo una configurazione a triangolo impiegando soltanto sei diodi, dal momento che viene a mancare il collegamento ad un terminale comune, quale quello di centro-stella.

Il dispositivo raddrizzatore a ponte R (nel seguito chiamato anche più brevemente raddrizzatore) è descritto nelle sue componenti con particolare riferimento alla figura 3.

Esso comprende due piastre conduttrici di raffreddamento 16 e 17, rispettivamente positiva e negativa, di forma arcuata. Sulle piastre sono montati relativi diodi positivi 18 e negativi 19, in numero di quattro per ciascuna piastra.

Tali diodi presentano ciascuno un rispettivo reoforo a filo 18a e 19a che si estende rigidamente lungo una direzione ortogonale alle piastre, ed un rispettivo secondo reoforo a forma di tazza (è visibile nella figura 1 soltanto il reoforo 18b) piantato a pressione in una corrispondente apertura della piastra conduttrice cui è associato.

Sulla piastra positiva 16 sono ricavati quattro fori passanti 20 in corrispondenza della posizione di montaggio dei quattro diodi negativi sulla rispettiva piastra 17, in modo tale da consentire il passaggio dei reofori a filo 19a di tali diodi attraverso la suddetta piastra positiva senza contatto con la stessa.

La piastra positiva 16 presenta inoltre in una porzione radiale interna una pluralità di aperture di ventilazione 21, in corrispondenza delle quali la piastra negativa 17 presenta invece un bordo periferico interno 22 frastagliato. Lungo i bordi periferici esterni di entrambe sono formate, in posizioni relative corrispondenti, rispettive pluralità di intagli 23 e 24.

Parallelamente alla piastra positiva 16 e da parte opposta rispetto alla piastra negativa 17 è disposta una struttura di interconnessione, anch'essa di forma arcuata, complessivamente indicata con 28.

Tale struttura di interconnessione comprende un corpo 30 di materiale isolante nel quale è ricavata una serie di aperture di ventilazione 32, e da cui aggettano radialmente quattro elementi conduttori di collegamento 34 tra loro separati. Ciascun elemento conduttore 34 presenta un primo ed un secondo terminale 35 e 36, entrambi nella forma di alette planari, per il collegamento rispettivamente con il reoforo 18a di un diodo positivo e 19a di un diodo negativo, ed un terzo terminale 37 sagomato a V per il collegamento alle porzioni d'estremità 12 dei conduttori di fase e del centro-stella dell'avvolgimento di statore.

La struttura di interconnessione comprende inoltre una porzione 38 di forma anulare cilindrica (illustrata anche nella figura 4a) internamente alla quale è disposta una boccola metallica 39, ad esempio costampata con essa, predisposta per il collegamento del raddrizzatore R al polo positivo della batteria.

Le piastre sono separate tra loro da una struttura isolante 40, anch'essa di forma arcuata, includente una pluralità di organi distanziali 42 collegati da un'intelaiatura formata da una coppia di elementi arcuati concentrici 44 e”45, rispettivamente interni ed esterni, tra i quali si estende radialmente una pluralità di razze 46.

Gli organi distanziali 42 (si veda anche la figura 5b) hanno una forma anulare cilindrica e presentano porzioni di estremità di diametro ridotto 42' e 42'' atte ad essere inserite in corrispondenti fori 48, 50 predisposti rispettivamente sulle piastre positiva e negativa, ed in appendici di posizionamento 52 sporgenti dalla struttura di interconnessione.

Tali appendici di posizionamento (si veda anche la figura 4b) presentano ciascuna un'incavatura di forma cilindrica 53 rivolta all'esterno del raddrizzatore R, ed un foro 54 al fondo dell'incavatura affacciantesi ad un foro 48 della piastra positiva.

In particolare ciascuna porzione d'estremità 42' si estende dal corpo dell'organo per una lunghezza tale da attraversare la piastra positiva ed impegnarsi almeno parzialmente entro il corrispondente foro 54 dell'appendice di posizionamento, mentre, al contrario, ciascuna porzione 42'' è predisposta per impegnarsi entro il rispettivo foro 50 senza fuoriuscirne da parte opposta.

In corrispondenza dei punti di raccordo delle razze 46 con l'elemento arcuato esterno 45 sono formati quattro elementi tubolari 56 estendentesi secondo una direzione sostanzialmente ortogonale alle piastre.

Tali elementi tubolari 56 presentano una generale conformazione ad imbuto con un'apertura 58 di sezione minore, di forma sostanzialmente circolare, rivolta verso i terminali 37 della struttura di interconnessione ed un'apertura 59 di sezione allargata, di forma sostanzialmente a cartiglio, disposta dalla parte della piastra negativa.

Nell'assemblaggio del raddrizzatore R la struttura isolante 40 viene interposta tra le piastre 16 e 17 inserendo la porzione d'estremità 42'' di ciascun organo distanziale 42 nel corrispondente foro 50 previsto sulla piastra negativa 17, e la porzione diestremità 42' nel corrispondente foro 48 previsto sulla piastra positiva 16.

In condizione assemblata i reofori 19a dei diodi negativi sporgono così oltre il piano della piastra positiva 16 passando attraverso i fori 20, e gli elementi tubolari 56 vengono ricevuti entro gli intagli 23, 24.

Successivamente la struttura di interconnessione 28 viene allineata rispetto alla piastra positiva inserendo ciascuna porzione d'estremità 42' degli organi distanziali sporgente dalla superficie della piastra positiva entro il corrispondente foro 54 dell'appendice di posizionamento 52, ed affacciando in tal modo le aperture 58 degli elementi tubolari 56 ai terminali a V 37.

Il raddrizzatore R viene infine montato sull'alternatore A portando a contatto la piastra negativa 17 con la carcassa 12 dell'alternatore così da realizzare il collegamento elettrico verso il polo negativo della batteria.

Nel montaggio, le porzioni d'estremità 12 dei conduttori delle fasi e del centro-stella dell'avvolgimento di statore sono facilmente inserite entro gli elementi tubolari 48 attraverso l'apertura 59 che viene a trovarsi in prossimità del medesimo avvolgimento, ed agevolmente guidate fino a fuoriuscire attraverso l'apertura 58 in corrispondenza dei terminali 37, in posizione idonea alla saldatura con essi.

Quindi il raddrizzatore viene fissato all'alternatore mediante tiranti a viti 60 che vengono inseriti nei passaggi definiti entro le appendici di posizionamento 52 ed i rispettivi organi distanziali 42 fino a raggiungere proprie sedi ricavate sulla carcassa. A montaggio completato la testa dei tiranti a vite 60 viene accolta nell'incavatura 53 delle stesse appendici di posizionamento 52.

Il collegamento elettrico tra la piastra positiva 16 ed il polo positivo della batteria viene ottenuto tramite la boccola metallica 39 presente nella porzione 38 della struttura di interconnessione, entro la quale è disposto un terminale 62 di collegamento alla batteria. La boccola 39 viene a trovarsi a contatto con la piastra positiva 16 da una parte, e da parte opposta opera da spallamento al terminale 62, contrastando la pressione di serraggio di un dado impiegato per il fissaggio del medesimo terminale e riducendo vantaggiosamente la caduta di tensione di tale collegamento.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto è stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito di protezione della presente invenzione.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo raddrizzatore (R) per un alternatore (A), particolarmente per un autoveicolo, del tipo comprendente: una coppia di piastre conduttrici di raffreddamento (16, 17), rispettivamente positiva e negativa, disposte affacciate ed isolate fra loro, ed a cui sono connessi rispettivi gruppi di diodi positivi (18) e negativi (19) presentanti rispettivi reofori a filo (18a, 19a) per il collegamento alle fasi dell'alternatore (A); una struttura di interconnessione (28) disposta sostanzialmente parallela ad una di dette piastre conduttrici (16) da parte opposta rispetto all'altra piastra conduttrice (17) e comprendente un corpo (30) di materiale elettricamente isolante in cui sono incorporati elementi conduttori (34) di collegamento fra loro isolati, presentanti ciascuno un primo ed un secondo terminale (35, 36) per il collegamento ai reofori (18a, 19a) rispettivamente di un diodo positivo (18) e di un diodo negativo (19), ed un terzo terminale (37) per il collegamento ad una fase dell'avvolgimento di armatura dell'alternatore (A); e mezzi distanziatori (42) elettricamente isolatiti disposti tra dette piastre positiva (16) e negativa (17); in cui le piastre positiva e negativa (16, 17) presentano sul loro lato esterno rispettive pluralità di intagli periferici (23, 24) in posizioni relative corrispondenti ed affacciate ai suddetti terzi terminali (37) della struttura di interconnessione (28); caratterizzato dal fatto che comprende inoltre una pluralità di elementi tubolari isolanti (56) collegati a detti mezzi distanziatori (42) in un'unica struttura (40) ed estendentisi secondo una direzione sostanzialmente ortogonale alle piastre (16, 17) in corrispondenza degli intagli periferici (23, 24) formati su di esse, detti elementi tubolari (56) essendo atti ad accogliere porzioni di estremità (12) dei conduttori delle fasi dell'avvolgimento di armatura dell'alternatore (A) in modo guidato verso i rispettivi terzi terminali (37) della struttura di interconnessione (28), proteggendo dette porzioni (12) dei conduttori dal contatto con le piastre conduttrici (16, 17).
2. 2. Dispositivo raddrizzatore (R) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ciascun elemento tubolare (56) è conformato ad imbuto ed orientato in modo tale da presentare l'apertura di sezione minore (58) rivolta verso i terzi terminali (37) della struttura di interconnessione (28).
3. 3. Dispositivo raddrizzatore (R) secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la piastra conduttrice (16) compresa fra la struttura di interconnessione (28) e l'altra piastra conduttrice (17) presenta una serie di fori passanti (20) in posizioni corrispondenti alle posizioni dei diodi (19) connessi all'altra piastra (17), detti fori passanti (20) avendo un'ampiezza tale per cui i reofori a filo (19a) dei suddetti diodi (19) si estendono attraverso di essi.
4. 4. Dispositivo raddrizzatore (R) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la struttura isolante (40) includente detti mezzi distanziatori (42) e detti elementi tubolari (56) comprende un'intelaiatura rigida avente una coppia di elementi arcuati concentrici (44, 45) collegati tra loro da razze (46), gli elementi tubolari (56) essendo disposti in corrispondenza dei punti di raccordo delle razze (46) con l'elemento arcuato periferico (45).
5. 5 . Dispositivo raddrizzatore (R) per un alternatore (A), sostanzialmente secondo quanto descritto ed illustrato, e per gli scopi specificati.