(57)【要約】電気的な素子、特にダイオード（２０）を挿入部、特にダイオード基部（２６）で支持体（２３）に固定するための方法が提案される。この場合、挿入部、特にダイオード基部（２６）が支持体（２３）の開口（３５）に挿入される。当該方法は、後続のステップにおいて、挿入部を取り囲むように支持体（２３）の材料が挿入部に向かって押し退けられ、これによって、固い結合部が電気的な素子と支持体（２３）の間に獲得されることによって特徴付けられている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的な素子、特にダイオードを挿入部、特にダイオード基部（２６）で支持体（２３）に固定するための方法であって、この場合、挿入部を支持体（２３）の開口（３５）に挿入する形式の方法において、後続のステップにおいて、挿入部を取り囲むように支持体（２３）の材料を挿入部に向かって押し退け、これによって、固い結合部を電気的な素子と支持体（２３）の間に獲得することを特徴とする、電気的な素子を挿入部で支持体に固定するための方法。
【請求項２】
材料をポンチ（４０）を用いて挿入部に向かって所定の半径方向力によって押し退ける、請求項１記載の方法。
【請求項３】
ポンチ（４０）が、一般的に円錐形の形状部（５５）を有している、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
ポンチ（４０）の所定の軸方向力を対応ポンチ（４３）によって受け止める、請求項２または３記載の方法。
【請求項５】
ポンチ（４０，４３）の少なくとも一方が環状に形成されている、請求項２から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
対応ポンチ（４３）が、同じく一般的に円錐形の形状部（５５）を有しており、これにより、同じく所定の半径方向力によって材料を挿入部に向かって押し退ける、請求項４または５記載の方法。
【請求項７】
少なくとも１つの電気的な素子、特にダイオード（２０）を支持する少なくとも１つの支持体（２３）を備えた、電気機械に用いられる構成ユニットにおいて、少なくとも１つの電気的な素子が、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法ステップにより固定されていることを特徴とする、電気機械に用いられる構成ユニット。
【請求項８】
支持体（２３）が、少なくとも１つの箇所に、電気的な素子を取り囲むように圧潰部を有している、請求項７の上位概念部記載の構成ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景技術
本発明は、独立請求項の上位概念部に記載した形式の、電気的な素子、特にダイオードを固定するための方法ならびに構成ユニットに関する。
【０００２】
ヨーロッパ特許第０３２９７２２号明細書に基づき、三相交流発電機の整流器構成ユニットに用いられる、ダイオードとして形成された電気的な素子が、支持体の収容孔にプレスによって挿入されることが公知である。このためには、簡単に支持体に孔が加工成形される。この孔はダイオード基部と協働してプレス嵌めを生ぜしめる。その後、ダイオード基部もしくはダイオードがこの孔に圧入される。この構成には、一方で孔内でのダイオードの確実な保持を保証しかつ他方でダイオードから支持体への十分な熱伝達も確保するために、孔が比較的小さく寸法設定されていなければならないという欠点がある。このことには、高い圧入力によって、ダイオード基部の変形ひいては組み付けられたダイオードチップの前損傷が生ぜしめられ得ることが結びつけられている。このように圧入されたダイオードは比較的早期に故障し得る。さらに、ダイオード基部と孔とにおける機械的な誤差によって、ダイオードと支持体との間の部分的に不適切な熱伝達が生ぜしめられる。これによって、高い温度がダイオードに生ぜしめられ、結果的に運転中に故障が生ぜしめられ得る。
【０００３】
発明の利点
独立請求項の特徴を備えた、電気的な素子、特にダイオードを固定するための本発明による方法は、挿入部と、支持体に設けられた孔との間のプレスを一層減じることができ、にもかかわらず、支持体内での電気的な素子の良好な保持および電気的な素子と支持体との間の同じく良好な熱伝達も達成することができるという利点を有している。電気的な素子の故障率は減じられている。なぜならば、圧入力が減じられているからである。
【０００４】
従属請求項に記載した手段によって、独立請求項に記載した、電気的な素子を固定するための方法の有利な実施態様が可能となる。
【０００５】
ポンチを用いて支持体の材料が所定の半径方向力によって挿入部に向かって押し退けられると、当該方法が簡単になると共に廉価となる。
【０００６】
ポンチが、一般的に円錐形の形状部を有していると、挿入部に向かっての材料の押退けの効果が特に良好に増加させられ、ポンチ力を減じることができる。これによって、一方では、製造方法時のエネルギ使用が低下し、他方では、押退けプロセス時の確実性が改善される。単にポンチが、一般的に円錐形の形状部を有していると、特に端面の領域、すなわち、挿入部の、接続線材と反対の側の端面で材料が押し退けられ得る。これは、たとえば１つのダイオードにおいてダイオードチップから比較的遠くに離されている領域であるので、このダイオードチップを破壊する危険がここでは特に少なくなる。
【０００７】
ポンチの軸方向力が対応ポンチによって受け止められると、支持体の位置は接合過程の前後で接続線材の方向に変化させられる必要はない。なぜならば、両ポンチが同時に支持体に向かって押圧されるからである。たとえば環状の支持体はそのリング軸線を中心として回転させられさえすればよい。
【０００８】
挿入部を丸く取り囲むような均一な押退けは、ポンチと対応ポンチとがそれぞれ環状に形成されていることによって達成される。
【０００９】
支持体の材料の特に均一なかつ中心的な、すなわち、支持体のプレート厚さに対して対称的な押退けは、ポンチだけでなく、対応ポンチも一般的に円錐形の形状部を有していることによって達成される。
【００１０】
個々の方法ステップにより製作された、電気機械に用いられる構成ユニットは、電気的な素子を備えた特に信頼性の高い支持体を有している。なぜならば、電気的な素子が特にほとんど前損傷されないからである。
【００１１】
以下に、電気的な素子、特に出力ダイオードを支持体に固定するための本発明による方法と、当該方法により圧入された電気的な素子を備えた、電気機械に用いられる構成ユニットとの実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１２】
説明
図１には、電気的な素子として、出力ダイオード２０として形成されたダイオードと、支持体２３とが示してある。出力ダイオード２０は３つの異なる区分から成っている。第１の区分は、ダイオード基部２６として形成された、ときにヒートシンクとも呼ばれる挿入部であり、第２の区分は本来の整流器部分２９である。この整流器部分から、第３の部分として、接続線材としてのダイオードヘッド線材３２が延びている。支持体２３は開口３５を有している。この開口３５は、通常、円筒状の孔として形成されている。ダイオード基部２６は一般的に円筒状の部分として形成されていて、その外周面に図示の縞目を有している。開口３５は、通常、ダイオード基部２６の直径よりも幾分小さな直径に寸法設定されているので、出力ダイオード２０はそのダイオード基部２６で著しい力手間をかけてしか開口３５に圧入することができない。本発明では、第１実施例において、さらに、開口３５が、ダイオード基部２６の直径よりも小さな直径を備えて形成される。しかし、開口３５とダイオード基部２６との間の嵌合寸法は、開口３５へのダイオード基部２６の組付けのために必要となる力が公知先行技術に比べて減じられているように変更されている。
【００１３】
第１のステップにおいて、出力ダイオード２０がそのダイオード基部２６で開口３５に圧入され、これによって、図２に示した状態が得られる。
【００１４】
以下、図３および図４につき、後続のステップにおいて、ダイオード基部２６を取り囲むように支持体２３の材料がダイオード基部２６に向かってどのように押し退けられるのかを詳しく説明する。第１実施例では、このために、ポンチ４０と対応ポンチ４３とが必要となる。このためには、出力ダイオード２０を備えた支持体２３が、この支持体２３の表面４６で対応ポンチ４３に当て付けられる。この対応ポンチ４３は、一般的に中空円筒状の形状を有している。この場合、整流器部分２９とダイオードヘッド線材３２とは中空円筒状の部分４９の内部で延びている。支持体２３は、表面４６と反対の側に位置する対応表面５２を有している。支持体２３が対応ポンチ４３に接触すると、同じく中空円筒状に形成されたポンチ４０によって、支持体２３の材料がダイオード基部２６に向かって押し退けられる。このためには、ポンチ４０が対応表面５２に向かって運動させられ、ポンチ４０の一般的に円錐形の、たとえば中空円錐形の形状部５５が最終的に支持体２３の材料に進入し（図４参照）、ポンチ４０の円錐形の形状部５５の傾斜位置によって、支持体２３の材料を出力ダイオード２０の軸線５８に向かって押し退ける。ポンチ４０の円錐形の形状部５５によって、最終的に材料をダイオード基部２６に向かって押し退ける半径方向力が形成される。ポンチ４０の、材料押退けのために最終的に必要となる一般的な軸方向力は対応ポンチ４３によって受け止められる。
【００１５】
図３もしくは図４に示した実施例の代わりに、第２実施例を図５により簡単に説明する。
【００１６】
類似の形式で、ここでも同じくポンチ４０と対応ポンチ４３とが、支持体２３の材料をダイオード基部２６に向かって押し退ける。しかし、前述した実施例と異なり、対応ポンチ４３がポンチ４０と同様に形成されている。すなわち、対応ポンチ４３も、一般的に円錐形のもしくは中空円錐形の形状部５５を有している。この形状部５５は、対応ポンチ４３からも出発して支持体２３の材料をダイオード基部２６に向かって押し退ける半径方向力を加えるために適している。図３および図４に示した実施例に対して類似の形式で、ここでも、支持プレート２３がまず対応ポンチ４３に当て付けられ、ポンチ４０が対応表面５２に向かって接近運動させられる。ポンチ４０がその円錐形の形状部５５で支持体２３の材料に進入する。一般的な原理「作用」＝「反作用」、つまり運動の第三法則によりかつ対応ポンチ４３の円錐形の形状部５５に基づき、対応ポンチ４３もその円錐形の形状部５５で支持体２３の材料に進入し、この場合、表面４６からダイオード基部２６への支持体２３の材料の押退けも生ぜしめる。次いで、図３および図４に示した実施例でも同様に、ポンチ４０だけでなく、対応ポンチ４３も支持体２３から持ち上げられ、最終的に、支持体２３が、完全に組み付けられた出力ダイオード２０と共に製造装置から取り出される。
【００１７】
原理的には、ポンチ４０または対応ポンチ４３がそれぞれ１つの円錐形のもしくは中空円錐形の形状部５５を有している必要はない。原理的には、ダイオード基部２６に向かっての支持体２３の材料の押退けが、図３に示した対応ポンチ４３と同様に形成されたポンチ４０によって可能となるので、実際には、表面４６からだけでなく、対応表面５２からも、要するに尖っていない２つのポンチ４０，４３が材料の押退けを可能にする。
【００１８】
図６には、構成ユニットとして、自動車に用いられる三相交流発電機のために必要となるような整流器構成ユニット６５が概略的に示してある。この整流器構成ユニット６５は、出力ダイオード２０を支持する少なくとも１つの支持体２３を有している。この場合、少なくとも１つの出力ダイオード２０は、前述した方法の１つにより固定されている。出力ダイオード２０は複数の箇所で、認知可能な圧潰部７０によって取り囲まれている。
【００１９】
開口３５の寸法とダイオード基部２６の直径とは、択一的には、遊び嵌めとして設計されていてもよい。この場合、ダイオード２０と支持体２３との間のプレスは支持体材料の押退けによって初めて形成される。この場合、この押退けは、同じく前述した実施例の１つにより実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】支持体への圧入前の出力ダイオードを示す図である。
【００２１】
【図２】支持体に圧入された出力ダイオードを示す図である。
【００２２】
【図３】ダイオード基部に向かっての材料の押退け前の出力ダイオードを示す図である。
【００２３】
【図４】ポンチによって材料がダイオード基部に向かってどのように押し退けられているかを示す図である。
【００２４】
【図５】方法の変化形を示す図であり、この場合、ポンチと対応ポンチとがそれぞれ１つの一般的に円錐形の形状部を有している。
【００２５】
【図６】少なくとも１つのダイオードが本発明による方法により固定された支持体を備えた、電気機械に用いられる整流器構成ユニットを示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
２０  出力ダイオード、  ２３  支持体、  ２６  ダイオード基部、  ２９  整流器部分、  ３２  ダイオードヘッド線材、  ３５  開口、  ４０  ポンチ、  ４３  対応ポンチ、  ４６  表面、  ４９  部分、  ５２  対応表面、  ５５  形状部、  ５８  軸線、  ６５  整流器構成ユニット、  ７０  圧潰部
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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