二极管载架布置结构、过电压保护装置、机动车部件和制造方法与流程

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的二极管载架布置结构。特别是，本发明涉及一种具有二极管载架布置结构的过电压保护装置，还特别地涉及一种具有二极管载架布置结构的机动车部件或涉及过电压保护装置，并且更特别地，涉及一种用于二极管载架布置结构的制造方法。

背景技术：

1、例如，在us 3,876,926 a中描述了开头提及的类型的二极管载架布置结构。这些通常作为单独部件安装在机动车的发动机舱内，并通过电缆连接到电机，使得必须在那里为其和电缆布线预留对应的安装空间。这样做的缺点在于，尽管期望有尽可能大的可用安装空间，但由于这样做，已经非常有限的发动机舱的安装空间被减小。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供二极管载架布置结构的改进的或至少另一实施例。特别地，试图提出一种具有二极管载架布置结构的过电压保护装置以及一种具有二极管载架布置结构或过电压保护装置的机动车部件。此外，将提供一种用于二极管载架布置结构的制造方法。

2、利用本发明，特别是通过独立权利要求的主题解决了该目的。有利实施例是从属权利要求和说明书的主题。

3、为了解决该目的，提出了一种二极管载架布置结构，其用于机动车的电机，特别是发电机，更特别地是交流发电机，该二极管载架布置结构包括：至少两个二极管，该二极管各自配备有二极管主体、布置在其上用于电接触相应的二极管的至少一个电连接接触引脚，和由二极管主体形成或与二极管主体一体形成的用于电接触相应的二极管的电连接触点；轨道布置结构，该轨道布置结构包括两个单独的导电金属轨道；至少一个单独的导电金属板；外壳，例如模制的塑料外壳，该外壳布置在轨道布置结构和所述至少一个金属板上，用于保持轨道布置结构和所述至少一个金属板。在此，外壳将所述至少一个金属板以夹在中间的方式保持在金属轨道之间，使得所述至少一个金属板不直接触及金属轨道，即相对于这些金属轨道是无接触的，并且金属轨道在两侧上位于所述至少一个金属板的侧面。重要的是，根据本发明的二极管载架布置结构包括：用于接收二极管的至少一个第一二极管接受器，其通过外壳和这两个金属轨道中的第一金属轨道界定或形成；以及用于接收二极管的至少一个第二二极管接受器，其通过外壳和所述至少一个金属板界定或形成。第一二极管被插入到所述至少一个第一二极管接受器中，其中所述第一二极管以其至少一个连接接触引脚以导电方式一体地连接到所述至少一个金属板，特别是被钎焊或熔焊，并且所述第一二极管通过外壳被夹持到第一金属轨道上，使得其连接触点和/或其二极管主体以导电且导热的方式接触第一金属轨道。第二二极管被插入到所述至少一个第二二极管接受器中，其中所述第二二极管以其至少一个连接接触引脚以导电方式一体地连接到这两个金属轨道中的第二金属轨道，特别是被钎焊或熔焊，并且所述第二二极管通过外壳被夹持到所述至少一个金属板上，使得其连接触点和/或其二极管主体以导电且导热的方式接触所述至少一个金属板。通过这种方式，提供了承载至少两个(特别是相同的)二极管的二极管载架布置结构，该二极管载架布置结构可集成在例如机动车的电机中、特别是发电机中、进一步特别地交流发电机中，其结果是，可以有利地节省通常用于在机动车的发动机舱内安装二极管载架布置结构所需的安装空间，而可以以其它方式分配该安装空间。

4、为了改善至少一个二极管的二极管主体与第一金属轨道和/或所述至少一个金属板之间的热传导，实际上可以规定，在所述至少一个二极管的二极管主体与第一金属轨道和/或所述至少一个金属板之间引入导热膏或导热胶，该导热膏或导热胶既润湿所述至少一个二极管的二极管主体，又润湿第一金属轨道和/或所述至少一个金属板。

5、所述二极管可以例如通过瞬态电压抑制二极管(所谓的tvs二极管)来实现。对于本领域的技术人员来说，瞬态电压抑制二极管是保护二极管，其被设计用于保护电子电路免受瞬态和过电压的威胁。特别是，该瞬态电压抑制二极管被设计为在很短的时间段(例如，毫秒)内吸收大量能量(例如，焦耳)。

6、实际上规定，所述至少一个第一二极管接受器和所述至少一个第二二极管接受器被布置在二极管载架布置结构的彼此相反的两侧上。由此，二极管载架布置结构的第一二极管接受器和第二二极管接受器可以相对容易且迅速地装配有二极管，因为二极管可以从不同侧馈送到二极管载架布置结构。此外，这导致了相对紧凑的设计。可替代地，所述至少一个第一二极管接受器和所述至少一个第二二极管接受器可以布置在二极管载架布置结构的彼此相反的两侧中的同一侧上。如果在第一金属轨道和/或第二金属轨道上布置有附加的肋状散热器，则这是有利的。这对于散热目的来说可能是重要的。

7、实际上还规定，所述至少一个第一二极管接受器和所述至少一个第二二极管接受器的尺寸相同。由此，相同的二极管(即，尺寸相同的二极管)可插入到相应的二极管接受器中。由此，二极管载架布置结构的安装是可能的，而不需要付出很大努力，因为二极管不需要分配给特定的二极管接受器，而是可以插入到任意的二极管接受器中。

8、实际上规定，所述至少一个第一二极管接受器被布置在第一平面中，或者至少两个第一二极管接受器限定第一平面。此外，所述至少一个第二二极管接受器可以被布置在第二平面中，或者至少两个第二二极管接受器限定第二平面。此外，第一平面和第二平面可以布置为彼此平行和/或彼此偏移。由此，提出了一种有利实施例，通过该实施例，二极管载架布置结构的金属轨道和金属板可以相对容易地以导电和/或导热的方式彼此连接。

9、实际上还规定，第一金属轨道和/或第二金属轨道和/或所述至少一个金属板各自一体地实现，和/或各自通过一个平坦主体实现。此外，布置在所述至少一个第一二极管接受器中的第一二极管可以与布置在所述至少一个第二二极管接受器中的第二二极管串联电连接。在此，可以实际上规定，布置在所述至少一个第一二极管接受器中的第一二极管与布置在至少一个第二二极管接受器中的第二二极管串联电连接，并且关于分别布置在另一第一二极管接受器和另一第二二极管接受器中且彼此串联电连接的至少一个另一第一二极管和至少一个另一第二二极管，彼此并联电连接。由此，可以成本有效地大量提供金属轨道和/或金属板，使得二极管载架布置结构完全可以成本有效地实现。

10、实际上规定，外壳由一个单件式连续部件形成，或由多个分离的区段形成。由此，二极管载架布置结构的外壳可以成本有效地实现，并且特别是作为注射成型件实现。

11、实际上还规定，第一金属轨道在其主延伸部中限定了主轴线，并且被分区为在主轴线的方向上延伸的三个相连的平坦轨道部分。在此，第一金属轨道可以包括两个一体的弯曲部分，所述两个弯曲部分相对于主轴线各自布置在两个轨道部分之间并且将这些彼此一体地连接，其中例如作为该二极管载架布置结构在机动车的电机、特别是发电机、更特别地交流发电机上的安装的一部分，所述弯曲部分横向于主轴线变形或弯曲，使得轨道部分以预定或可预定的弯曲角度彼此倾斜。当弯曲角度最大为45°和/或弯曲角度最小为5°或小于5°时，这是实用的。在此还可以特别规定，弯曲部分的相对于主轴线横向定向的宽度小于轨道部分的同样相对于主轴线横向定向的宽度。在这方面，还可以规定，弯曲部分的相对于主轴线横向定向的宽度等于轨道部分的同样相对于主轴线横向定向的宽度的最大50％，或特别地小于25％，或更特别地小于10％，和/或弯曲部分的相对于主轴线横向定向的宽度等于轨道部分的同样相对于主轴线横向定向的宽度的至少25％。由此，第一金属轨道可以用简单的方式变形或弯曲，例如用手手动地进行，特别是横向于其主方向变形或弯曲，其中仅所述弯曲部分永久塑性变形，而所述轨道部分保持平坦。首先，这样做的优点在于，作为其安装的一部分，二极管载架布置结构或第一金属轨道可以相对容易地适应机动车的电机、特别是发电机、更特别地交流发电机的弯曲或复杂轮廓。此外，这样做的优点在于，即为布置二极管保留的轨道部分是平坦的，且因此仍然容易装配二极管。可选地，弯曲部分可以各自分成两个更容易弯曲的单独的弯曲子部分。特别是，在这种情况下，每个弯曲子部分的宽度将小于轨道部分的宽度的25％。

12、实际上，术语“分区”也被本领域的技术人员理解为“细分”。

13、实际上规定，所述至少一个第一二极管接受器由第一金属轨道的平坦轨道部分且由外壳的第一横向支撑元件界定或形成。在此，第一横向支撑元件可以将插入到所述至少一个第一二极管接受器中的第一二极管弹性地夹持在第一金属轨道的相应的轨道部分上。此外可以规定，所述至少一个第二二极管接受器由所述至少一个金属板且由外壳的第二横向支撑元件界定或形成，其中实际上，第二横向支撑元件将插入到所述至少一个第二二极管接受器中的第二二极管弹性地夹持在所述至少一个金属板上。通过这种方式，说明了二极管接受器的优选实施例。当外壳的所述第一横向支撑元件和第二横向支撑元件各自实施为条形和/或具有矩形横截面时，这是实用的。此外实用的是，外壳除了横向支撑元件之外还具有如下的所谓支撑元件，这些支撑元件直接布置在所述金属轨道和所述至少一个金属板上，相对于横向支撑元件被正交地定向，并且与所述横向支撑元件一体地实施。

14、实际上还规定，轨道布置结构包括布置在这两个金属轨道中的第一金属轨道上的连接接触片，配备该连接接触片是用于在电机的供电导线上钎焊或熔焊，特别是电阻熔焊或激光熔焊。特别是，所述连接接触片可以是弯曲的和/或曲折的，或者实现偏移的连接接触片。此外还可以规定，轨道布置结构包括布置在这两个金属轨道中的第二金属轨道上的另一、特别是偏移的连接接触片，配备该另一连接接触片是用于在电机的中性导线上钎焊或熔焊，特别是电阻熔焊。实际上，连接接触片和另一连接接触片被布置在二极管载架布置结构的彼此相反的两侧上。由此，二极管载架布置结构具有实用的电连接片，通过该电连接片可以为其二极管供应电能。实际上，连接片和另一连接片可以布置在二极管载架布置结构的共同侧上，其结果是，由于连接片和所述另一连接片可由安装者从一侧到达，因此简化了这些连接片在电机上的电气安装。实际上，连接片和/或所述另一连接片可以与第一金属轨道或第二金属轨道一体地形成。

15、实际上规定，外壳包括紧固凸起，所述固定凸起用于将二极管载架紧固到机动车的电机，特别是发电机，更特别地交流发电机。此外，紧固凸起可以各自配备有用于紧固装置(特别是紧固螺钉)的中心开口。通过这种方式，二极管载架布置结构可以用简单的装置、例如用紧固螺钉紧固到电机。

16、实际上还规定，外壳由热塑性材料制成，例如由可注射成型的聚酰胺66(pa66)制成，由聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)制成，或由类似的可注射成型的塑料材料制成。相反，可以规定，外壳由热塑性材料和填充材料制成，该热塑性材料例如为可注射成型的聚酰胺66(pa66)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)或类似的可注射成型的塑料，该填充材料特别地是玻璃或矿物纤维填充材料。由此，二极管载架布置结构的外壳可以成本有效地实现，且特别是作为注射成型件实现，因为所限定的塑料材料对于注射成型都表现出相对有利的适用性。实际上，填充材料可以与所使用的塑料材料混合，以便机械地加固外壳。

17、实际上规定，第一金属轨道和/或第二金属轨道通过冲压件实现，和/或由薄的导电金属片材冲出。此外，可以规定，第一金属轨道和/或第二金属轨道由铜材料、黄铜材料、青铜材料或其它导电金属材料实现。此外，所述至少一个金属板可以通过冲压件实现，和/或由薄的导电金属片材冲出。也可以规定，所述至少一个金属板由铜材料、黄铜材料、青铜材料或其它导电金属材料实现。由此，金属轨道和/或金属板可以成本有效地大量提供，使得可以完全成本有效地实现二极管载架布置结构。关于铜材料，本发明是指例如纯铜或铜合金，特别是黄铜材料或青铜材料。这种金属轨道和/或金属板另外具有主要优点，即它们具有相对良好的导电性，同时也具有良好的导热性。由此，二极管可以很好地连接到例如发电机的或交流发电机的供电网络。此外，在二极管载架布置结构的操作期间可以有效地排出在二极管上产生的热能。

18、本发明的另一基本构思可以作为上文提及的基本构思的补充或替代实现，本发明的该另一基本构思可以包括提供一种用于机动车的电机、特别是发电机、更特别地交流发电机的过电压保护装置，该过电压保护装置包括至少一个根据前述描述的二极管载架布置结构。在此，二极管载架布置结构的二极管可配置为或实际配备为保护电机免受也称为过电压的供电电压的影响，该供电电压由于故障而增加到电机的额定电压以上。通过这种方式，提供了一种有利的用于电机的过电压保护装置。该过电压保护装置可以节省空间地布置在例如电机内，并且在那里与电机电接触。

19、本发明的另一基本构思可以作为上文提及的基本构思的补充或替代实现，本发明的该另一基本构思可以包括提供一种机动车部件，特别是机动车的电机，特别是发电机，更特别地是交流发电机，该机动车部件包括根据前述描述的布置在机动车部件内并且与该机动车部件电接触的至少一个二极管载架布置结构，或者包括根据前述描述的用于电机的至少一个过电压保护装置，该过电压保护装置被布置在机动车部件内并与该机动车部件电接触。所述机动车部件可以可选地包括主体以及能够被放置在或被放置在该主体上的保护盖，该保护盖在盖内侧上包括夹持装置，配备该夹持装置是用于接收并夹持二极管载架布置结构或过电压保护装置。实际上，夹持装置包括夹持凸起，该夹持凸起形成或界定夹持接受器，该夹持接受器可以例如与保护盖一体地实施。在机动车部件的组装状态下，二极管载架布置结构或过电压保护装置被插入到夹持接受器中，其中夹持凸起夹持和/或卡入到二极管载架布置结构或过电压保护装置的外壳中，其结果是，二极管载架布置结构或过电压保护装置被固定在保护盖上。由此，特别是可以防止二极管载架布置结构或过电压保护装置由于在保护盖上发生的振动而产生的自身移动，这例如有助于降低噪音。总之，由此提出了一种具有二极管载架布置结构或过电压保护装置的有利的机动车部件，特别是电机，其中通过在机动车部件内布置二极管载架布置结构或过电压保护装置，例如可以节省通常用于在机动车的发动机舱内安装二极管载架布置结构或过电压保护装置所需的安装空间，而可以以其它方式分配该安装空间。

20、此外，可以提供一种机动车部件，特别是机动车的电机，更特别地是发电机，更特别地是交流发电机，该机动车部件包括例如根据上文描述的二极管载架布置结构，其中二极管载架布置结构与机动车部件的保护盖组装以形成子组件，其中二极管载架布置结构被压靠在保护盖上，并且通过夹持、例如通过二极管载架布置结构的紧固凸起或通过压入缝隙的摩擦而被固定到保护盖，并且保护盖的电源连接器和接地电源连接器被钎焊或熔焊到二极管载架布置结构的电源连接器和接地连接器。例如，仅在二极管载架布置结构被插入-压靠保护盖并且另外连接器被熔焊或钎焊之后，才能形成子组件。以这种方式，二极管载架布置结构可以在一侧上通过塑料凸起和熔焊的导体被固定和稳固，并且在另一侧上，它只有在与保护盖一起被拧到机动车的主体之后才被固定。保护盖还包括：盖供电导线连接器，其配置为用作二极管载架布置结构的电源；以及盖中性导线连接器，其配置为用作二极管载架布置结构的接地电源，其中所述子组件通过紧固装置(优选地为螺钉)组装到机动车部件的主体，其中紧固装置(优选地为螺钉)穿过二极管载架布置结构的紧固凸起和保护盖的紧固凸起。由此，提供了一种优选实施例。

21、本发明的另一基本构思可以作为上文提及的基本构思的补充或替代实现，本发明的该另一基本构思可以包括说明一种用于二极管载架布置结构的制造方法。为此，其步骤如下：

22、1)提供冲压坯料，该冲压坯料由金属质板材通过冲压形成，所述金属质板材可选地通过铜材料、黄铜材料、青铜材料或其它导电金属材料来实现，该冲压坯料包括第一金属轨道、第二金属轨道以及在第一金属轨道与第二金属轨道之间的至少一个金属板，其中所述至少一个金属板通过安装辅助肋被一体地连接到第一金属轨道，并且被一体地连接到第二金属轨道，以及

23、2)通过变形或弯曲，使两个金属轨道(4，18)适应电机(46)的预定轮廓，以及

24、3)提供外壳，所述外壳用于保持两个金属轨道和所述至少一个金属板，并且由热塑性材料和/或填充材料形成，所述热塑性材料例如是可注射成型的聚酰胺66(pa66)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)或类似的可注射成型的塑料材料，并且所述填充材料特别地是玻璃或矿物纤维填充材料，以及提供用于接收二极管的至少一个第一二极管接受器和用于接收二极管的至少一个第二二极管接受器，其中所提供的冲压坯料用以形成或界定所述至少一个第一二极管接受器和所述至少一个第二二极管接受器，所述冲压坯料被二次成型，例如借助于注射成型机二次成型，以及

25、4)通过冲压来割断或切掉所述安装辅助肋(74)，以及

26、5)将第一二极管插入到所述至少一个第一二极管接受器中，使得该第一二极管通过外壳被夹持在金属轨道上，使得第一金属轨道(特别是其连接触点和/或其二极管主体)与第一金属轨道导电且导热地接触，并且该第一二极管的所述至少一个连接接触引脚与所述至少一个金属板导电地一体连接，特别是焊接或熔接，以及

27、6)将第二二极管插入到所述至少一个第二二极管接受器中，使得该第二二极管通过外壳被夹持在所述至少一个金属板上，使得所述金属板(特别是其连接触点和/或其二极管主体)与所述至少一个金属板导电且导热地接触，并且该第二二极管的所述至少一个连接接触引脚与这两个金属轨道中的第二金属轨道导电地一体连接，特别是焊接或熔接。

28、通过这种方式，说明了一种优选的用于二极管载架布置结构的制造方法，通过该制造方法，可以例如成本有效地提供二极管载架布置结构。

29、综上所述，仍需注意：本发明优选地涉及一种二极管载架布置结构，其包括二极管、包括金属轨道的轨道布置结构、至少一个金属板和用于保持轨道布置结构和/或所述至少一个金属板的外壳。重要的是，通过外壳和这些金属轨道中的第一金属轨道界定了用于接收二极管的第一二极管接受器，并且通过外壳和所述至少一个金属板界定了用于接收二极管的第二二极管接受器。二极管被插入到二极管接受器中，并且通过外壳被夹持到第一金属轨道或所述至少一个金属板上。本发明特别地涉及一种具有二极管载架布置结构的过电压保护装置，更特别地涉及一种具有二极管载架布置结构或过电压保护装置的机动车部件，并且更特别地涉及一种用于二极管载架布置结构的制造方法。

30、可以从从属权利要求、附图和通过附图的相关图形描述中获得本发明的其它重要特征和优点。

31、应当理解，上文提及的和仍将在下文中解释的特征不仅能在所说明的相应组合中使用，还可以在其它组合中使用，或者在不脱离本发明的范围的情况下本身使用。