(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機械、殊に自動車用発電機のためのブラシ保持器と組み合わされた、チップ構造又はハイブリッド構造形式の電子回路のための構造ユニットであって、カーボンブラッシ及び接続部のための回路の接触部分が、その接触領域を除いて、絶縁材料から成るケーシング部分内に接続導体として埋め込まれており、電子回路が殊に制御回路としてアース電位の電導性の支持プレート上に不動に接着されているか又はろう付けされていて、この支持プレートに固定されたケーシング部分のカラーによって取り囲まれ、かつカラー開口部内に突出する接続導体の接触領域に接続されており、更にカラー開口部がカバーによって閉鎖されている形式のものにおいて、熱導出のために支持プレート（１４）が固定手段（２６）を用いて電気機械のケーシング（９）に固定されており、ブラシ保持器（１２）がブラシ接続用の接触部分（１６）と共に絶縁材料から成るケーシング部分（１５）に１体成形されており、かつ電子回路（１１）が中間支持体（５０）を備えたモノリシックチップとして支持プレート（１４）上に固定されていることを特徴とする、制御器及びブラシ保持器のための構造ユニット。
【請求項２】
電気機械、殊に自動車用発電機のためのブラシ保持器と組み合わされた、チップ構造又はハイブリッド構造形式の電子回路のための構造ユニットであって、カーボンブラッシ及び接続部のための回路の接触部分が、その接触領域を除いて、絶縁材料から成るケーシング部分内に接続導体として埋め込まれており、電子回路が殊に制御回路としてアース電位の電導性の支持プレート上に不動に接着されているか又はろう付けされていて、この支持プレートに固定されたケーシング部分のカラーによって取り囲まれ、かつカラー開口部内に突出する接続導体の接触領域に接続されており、更にカラー開口部がカバーによって閉鎖されている形式のものにおいて、熱導出のために支持プレート（１４）が固定手段（２６）を用いて電気機械のケーシング（９）に固定されており、ブラシ保持器（１２）がブラシ接続用の接触部分（１６）と共に絶縁材料から成るケーシング部分（１５）に１体成形されており、かつケーシング部分（１５）のカラー開口部（２２）が外方に向って拡げられた環状の段部（３０）を有し、該段部（３０）上には、コップ状に形成されたカバー（２４）が外方に向いた環状の縁部（３１）で載置されていることを特徴とする、制御器及びブラシ保持器のための構造ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は電気機械、殊に自動車用発電機のためのブラシ保持器と組み合わされた、チップ構造又はハイブリッド構造形式の電子回路、殊に制御回路のための構造ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
カナダ国特許第１  １４６  ２０８号明細書によればこの種の構造ユニットが既に公知であり、この場合制御回路のためのケーシングがハイブリッド構造形式で自動車のための発電機のブラシ保持器に結合されており、かつカーボンブラシ及び差込み接触接続部のための接触部分が導体としてケーシング部分の絶縁材料体内に埋め込まれうるようになっていて、この導体の接触領域だけが自由に位置できるようになっている。更にこの場合には、ハイブリット回路を冷却プレート上で平板状に固定して、導体の夫々の接触領域に電気的に結合することが公知である。その際ハイブリッド回路は、冷却プレートに固定された絶縁材料部体のカラーによって取り囲まれかつカラー開口部内に突入している導体の接触領域に電気的に接続されており、更にカラー開口部はカバーによって閉鎖されている。
【０００３】
この構成の場合差込接続部、ブラシ保持器、制御回路及び接続導線から形成された構造ユニットには、構造ユニットを発電機のスリップリング側端面に固定するため、付加的に固定ユニットが必要であるという欠点を有している。この固定フランジは付加的に、プラスチックケーシング部分の射出モールド内にこれを挿入しなければならない。更に制御回路を備えた冷却プレートはケーシング部分のカラー開口部上に不動にリベット付けされており、そのため制御回路内に発生した損失熱がこの位置から固定フランジを介して放熱できなくて、専ら冷却空気を介して放熱されている。更にこの位置にはブラシ保持器が別個に形成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、ブラシ保持器及び電子回路から成る構造ユニットをより簡単に構成することがきるようにすると同時に、損失熱の放出が改善できるようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明では、熱導出のために支持プレートが固定手段を用いて電気機械のケーシングに固定されており、ブラシ保持器がブラシ接続用の接触部分と共に絶縁材料から成るケーシング部分に１体成形されており、かつ電子回路（１１）が中間支持体を備えたモノリシックチップとして支持プレート（１４）上に固定されているか、若しくはケーシング部分のカラー開口部が外方に向って拡げられた環状の段部を有し、該段部上には、コップ状に形成されたカバーが外方に向いた環状の縁部で載置されていることによって、上記課題を解決することができた。
【０００６】
【発明の効果】
電子回路のためのケーシング部分とブラシ保持器とを有するこの構造ユニットは、請求項１に記載の特徴によれば、ブラシ保持器が電子回路を直接取り囲んでいるケーシング部分に直接的に１体成形されており、この構造ユニットの材料ケーシングへの固定が電子機器の支持プレートを介して直接行われており、そのため支持プレートが、その固定手段を介して電子回路の損失熱を電気機械に放出し得るようになっている。支持プレート１４を発電機ケーシングに付設することによって、この支持プレートは制御回路１１のために、回路１１の熱放出のために好都合である低熱部を形成することができるようになっている。
【０００８】
【実施例】
本発明の２つの実施例を図面に図示し、次にこれを詳しく説明する。
【０００９】
図１及び図２には、電子制御回路１１と、図３の回路図に図示された自動車用の三相発電機１３のブラシ保持器１２とを備えた構造ユニット１０が図示されている。この場合制御回路１１は、ＩＣチップとして直接、例へばアルミニウムから成る電導的な支持プレート１４上に接着又はろう付けされており、その際この支持プレート１４にはアース電位が負荷されている。ブラシ保持器１２は絶縁材料から成るケーシング部分１５内に組み込まれており、該ケーシングの内方でカーボンブラシ１７のための接触部分１６乃至押圧接触接続部１８及び制御回路１１のための接続部１９が、接続導体２０としてケーシング部分１５の絶縁材料内に、これらの領域１６，１８，１９を除いて埋め込まれている。制御回路１１は支持プレート１４に固定されたケーシング部分１５のカラー２１によって取り囲まれており、その際接続導体２０の接触領域１９がカラー開口部２２内に突入している。制御回路１１はカラー開口部２２の内方で、ボンドワイヤ２３を介して両接触領域１９及び支持プレート１４のアース電位に夫々接続されている。更にカラー開口部２２は、図２のように、プラスチックから製造されたカラー２４によって閉ぢられており、その後カラー開口部２２は接触領域１９の上方まで乃至はボンドワイヤ２３の上方まで封止コンパウンド２５で充填される。
【００１０】
支持プレート１４は、縦長にかつ部分的には楕円状に形成されていて、その両外方領域１４ａに夫々１つの固定孔２６を有しており、このためねじ８によって三相発電機１３のケーシングフランジ９に、ひいてはアース電位で、不動に螺着されている。これによって運転中制御回路１１内に発生する損失熱は、支持プレート１４を介してこの構造ユニット１０の領域内の冷却空気に、かつ載置部を介して発電機１３のケーシングフランジに、夫々放出されうるようになっている。
【００１１】
機能の確実な構造ユニットをコスト的に有利に製造できるようにするため、支持プレート１４が制御回路１１のＩＣチップと共に予め製造された第１ユニット２７を形成している。射出モールド内でプラスチックから射出成形されたケーシング部分１５は、接続導体２０と共に挿入部分として予め製造された第２ユニット２８を形成している。予め製造された両ユニット２７及び２８を、先づその載置面２９において相互に大きな面積で接着する。続いて接続導体２０の接触領域１９と共にＩＣチップをボンドワイヤ２３によって接触させ、その後封止コンパウンド２５をカラー開口部２２内に注入する。最後にカラー開口部２２をカラー２４で密に接着する。構造ユニット１０の構造高さを付加的に増大させることなしにカバー２４を耐湿状にカラー２１に固定することができるようにするため、ケーシング部分１５のカラー２１がカラー開口部２２の縁部に外方に向って拡げられた段部３０を有しており、該段部３０上にコップ状に形成されたカバー２４が外方に配向された環状の縁部３１によって載置されている。これによってカバー２４の壁部３２と拡げられた段部３０の壁部３２との間に、少くとも部分的に接着材３５の充填された環状のギャップ３４が形成されるようになる。更に支持プレート１４に向い合うカラー２１の側には、制御回路１１のＩＣチップを確実にシールするための、接着剤の充填されたリング溝３６が位置している。予め製造された両ユニット２７及び２８を予め固定するため、ケーシング部分１５には、対応して形成された支持プレート１４の透し孔３８に係止する突起３７が設けられている。
【００１２】
更に図１から明らかなように、支持プレート１４の前方側部の中央領域においてブラシ保持器１２の固定孔２６に対し対称的にブラシ保持器１２が配置されている。並列状に位置している支持プレート１４の右半部には、電子回路１１が該回路１１を取り囲んでいるケーシングカラー２１と共に配置されており、また支持プレート１４の左半部では、固定孔２６の上方にまで突き出ているケーシング部分１５の支持アーム３９が支持プレート１４に接着されているだけであり、そのためこの左半部では、支持プレート１４が主として熱を冷却空気に放出できるように自由になっている。更に支持プレート１４の左半部においてケーシング部分１５は、ブラシ保持器１２の外にコンピュータ１１の電圧供給のための接続部１８を有している。
【００１３】
図１に関連して、図３の回路図から判るように、制御回路１１はその接続部ＤＦ及びブラシ保持器１２のカーボンブラシ１７を介して三相発電機１３の界磁巻線Ｅに接続されており、その他方の端部は、ブラシ保持器１２の第２のカーボンブラシ１７を介して制御器１１の電圧供給のための接続部１８と、制御器１１のＤ＋接続部１９とに夫々接続されている。更に支持プレート１４を介して制御器１１は、端子Ｂ−のアース電位に接続されている。この場合Ｄ＋とＤＦとの接続のために必要な接続導体２０がケーシング１５内に射出成形されており、これに対し発電機１３の三相交流ステータ巻線は、一方では整流器ユニット４０を介してＤ＋接続部１８に、他方では橋絡整流器４１を介して蓄電池接続用の端子Ｂ＋及びＢ−に、夫々接続されている。
【００１４】
図４及び図５は本発明に基く構造ユニットの第２の実施例を示しており、この場合図４は図１の右半部に、図５は図２の右半部に夫々対応している。その際同一の部分には同一の符号が使用されている。この例で第１実施例と異なっている点は、モノリシックチップ１１が金属製中間支持体５０を介して支持プレート上に不動に接着乃至ろう付けされているか又は溶接されているという点である。更に中間支持体１５上には別の電子回路部分用の第２のＩＣチップ１１ａも接着及び又はろう付けされており、該チップ１１ａはボンドワイヤ２３ａを介してチップ１１に接続されている。しかしＩＣチップの代りに回路ハイブリッドを設けることも可能であり、そのためＩＣチップ構造形式及び又はハイブリット構造形式で全体で複数の部分から成っている電子回路は、直接的に及び又は中間支持体を介して、支持プレート１４上に固定されうるようになっている。
【００１５】
図５によれば第１の実施例に対する別の変更点は、支持プレート１４の中央の透し孔３８及びその縁部は―該縁部が三相発電機１３のケーシングフランジ９に載置されていない限り―ケーシング部分１５の絶縁材縁部１５ａによって支持プレート１４を取り囲むような形式で、支持プレート１４が絶縁材料から成るケーシング部分１５内に射出成形されうるように構成されているという点である。
【００１６】
この実施例の構造ユニットは次のように製造される。先づ接続導体２０と支持プレート１４とをケーシング部分１５ａの製造用の射出モールド内に挿入する。これによってケーシング部分１５が、その内方に埋め込まれた接続導体と縁部１５ａに射出された支持プレート１４と共に第１の構造ユニット５１を形成するようになる。次に両チップ１１及び１１ａを備えた回路を中間支持体５０上に接着又はろう付けし、その後ボンドワイヤ２３ａによって相互に接続する。これによって第２のユニット５２が形成される。その後中間支持体５０を、回路１１，１１ａと共にカバー開口部２２内に挿入して支持プレート１４に接着、ろう付け又は溶接し、続いて回路１１，１１ａを、その他のボンドワイヤ２３を介して接続導体２０の接触領域１９に接続する。その後カラー開口部２２を少くとも部分的に封止コンパウンド２５で充填し、最後にカバー２４を用いて密に閉鎖する。
【００１７】
両実施例に対して重要なことは、ブラシ保持器１２がブラシ接続部のためのその接触部分１６と共に絶縁材料から成るケーシング部分１５に１体成形さているということである。このためこの場合は特別な構造部分が不必要である。更に電子回路１１の損失熱を良好に導出するためその支持プレート１４を、ねじ２６又はその他の固定手段を用いて発電機のケーシング９に直接固定することができる。本発明の構造ユニット１０にあっては、電子回路及び接続導体２０が電子機器、ブラシ保持器及び接続部１８の間で外部の影響に抗して保護されうるように取り付けられており、この場合ＩＣチップの代りに回路ハイブリッドが、支持プレート１４上に固定されていても宜い。その際接続導体２０は、有利には金属製の押出部分の形状を成した電流レールとして製造されていて、射出モールド内へ挿入部分としてケーシング部分１５の絶縁材料によって鋳ぐるまれている。適切に配置されている場合には制御回路の外に、例へば２つのネットワークが分離された際別の機能を果すことの可能な別の電子回路を組み込むことができる。この際この回路の底板が技術的又は回路技術的に制約されて異なった電位を有している必要がある場合には、半導体回路を例へば２つの底板上にろう付け又は接着することができる。付加的にネットワーク又は発電機への接続は、接続導体挿入部分の対応する接続部がケーシング部分１５から外方に案内されかつ対応して成形された絶縁材料と共に差込体として構成されうるような形式で、問題なく可能である。その場合カーボンブラシ１７は、予め製造された両ユニット２７，２８の組立前及び組立後において、これをブラシ保持器１２内に組み込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】チップ構造形式の電子制御回路を備えた、ブラシ保持器の本発明の構造ユニットの、カバーを取り外した場合における拡大平面図である。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った構造ユニットの横断面図である。
【図３】制御器及び整流ユニットを備えた三相発電機の回路図である。
【図４】構造ユニットの別の実施例の図である。
【図５】構造ユニットの別の実施例の図である。
【符号の説明】
８    ねじ
９    ケーシングフランジ
１０    構造ユニット
１１    制御回路
１１ａ    チップ
１２    ブラシ保持器
１３    三相発電機
１４    支持プレート
１４ａ    外方領域
１５    ケーシング部分
１５ａ    絶縁材部分
１６    接触部分
１７    カーボンブラシ
１８    押圧接触接続部
１９    接続部
２０    接続導体
２１    カラー
２２    カラー開口部
２３，２３ａ    ボンドワイヤ
２４    カバー
２５    封止コンパウンド
２６    固定孔
２７，２８    ユニット
２９    載設面
３０    段部
３１    縁部
３２，３３    壁部
３４    ギャップ
３５    接着剤
３６    リング溝
３７    突起
３８    透し孔
４０    整流器ユニット
５０    金属製中間支持体
５２    ユニット
Ｅ    界磁巻線
ＤＦ    接続部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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