CN121285909A - 电连接装置和电动驱动机器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电连接装置以及包括至少一个电连接装置的电动驱动机器。电连接装置（1）用于将电动驱动机器的相的至少一个绕组电连接，并且电连接装置包括至少一个汇流条（21，22，23）以及连接至汇流条（21，22，23）的至少两个线元件（31，32），所述至少两个线元件设计成用于与电动旋转机器的相的绕组电连接，线元件（31，32）借助于夹持元件（50）固定至彼此。使用此处提出的电连接装置和配备有该电连接装置的电动驱动机器，提供了下述装置：这些装置以简单且经济的方式确保即使发生振荡也能具有长的使用寿命。

Description

电连接装置和电动驱动机器

技术领域

本发明涉及电连接装置以及包括至少一个电连接装置的电动驱动机器。

背景技术

在电动驱动机器、比如电动旋转机器中，高振动载荷可能发生在连接的接触部上。在电动旋转机器的操作期间，定子相对于转子旋转。在此过程期间发生的任何振荡都可以传递至定子。定子通常包括绕组，这些绕组被分配至定子的电端子的各个相。绕组连接至线元件，线元件将绕组连结至相电路。相电路通常在汇流条上实现或借助于汇流条实现。在这种情况下，这样的汇流条可以布置在固定结构上，使得在定子与汇流条之间可以发生相对振荡。

因此，线元件会受到振动载荷。在机器的使用寿命期间，这些振动载荷可能导致在电动旋转机器的定子与电力电子单元之间的高压接触部、在所谓的高压端子中发生故障。

存在各种方法来减少电动旋转机器中的振荡。

US 2019 356 193 A1公开了一种用于将电力电子单元连接至电机的断开联接元件，该断开联接元件包括由绝缘材料制成的至少一个保持器和布置在保持器上的至少一个汇流条。断开联接元件具有：第一区域；第二区域，该第二区域布置成与第一区域基本平行并间隔开；以及弯曲的第三区域，该弯曲的第三区域用作弹簧元件，该弯曲的第三区域将第一区域连接至第二区域，其中，至少一个汇流条在其第二区域处经由至少一个保持元件连接至保持器。断开联接元件基本上根据弯曲的弯折弹簧的原理工作，其仅在断开联接元件的弹性、弯曲的第三区域中被加载，由此尤其导致长的使用寿命。弹簧作用还确保了各个部件之间大的公差补偿和高水平的稳定性。此外，振荡部可以断开联接，从而提高抗振动性。

DE 10 2020 212 117 A1公开了一种用于机动车辆的电动机器系统，电动机器系统包括用于驱动机动车辆的电机以及用于操作电机的电力电子单元，其中，电机具有绕组导线，绕组导线从电机引出以将电机与电力电子单元电联接。用于与电力电子单元的汇流条电联接的联接套筒布置在绕组导线的导线端部区域处，其中，联接套筒具有远离绕组导线指向的联接区域，联接区域用于与汇流条机械联接并且电联接。联接区域具有两个联接腿部，其中，在联接腿部之间形成有接纳区域，并且其中，汇流条的汇流条部段布置并保持在接纳区域中。

发明内容

在此基础上，本发明的目的是提供一种电连接装置和一种配备有该电连接装置的电动驱动机器，电连接装置和配备有该电连接装置的电动驱动机器以简单且经济的方式确保即使发生振荡也能具有长的使用寿命。

该目的通过根据权利要求1所述的电连接装置和根据权利要求10所述的电动驱动机器来实现。电连接装置的有利实施方式在从属权利要求2至9中公开。

权利要求的特征可以以任何技术上有意义的方式组合，其中还可以为此目的参照包括本发明的补充实施方式的来自以下描述的解释和来自附图的特征。

本发明涉及一种电连接装置，该电连接装置用于对电动驱动机器的相的至少一个绕组进行电连接，电连接装置包括至少一个汇流条以及连接至汇流条的至少两个线元件，所述至少两个线元件设计成用于与电动旋转机器的相的绕组电连接。线元件借助于夹持元件固定至彼此。

电连接装置也可以称为端子。例如，电连接装置可以形成高压端子并且设计成在高压区域中实现电连接。

汇流条也可以称为导体线。

线元件相对于汇流条振荡。线元件例如可以设计为导线。

夹持元件通过在相应的夹持点处夹持每个线元件并且借助于夹持点之间的刚性机械连接来提供线元件彼此的固定。

如果需要，可以利用所述夹持元件来夹持被分配至电动驱动装置的相应相的成对线元件。

一个特定实施方式规定的是分配至不同相的线元件使用夹持元件被成对地夹持。这简单地需要由夹持元件提供的足够的电绝缘。

夹持元件的使用可以显著影响彼此固定的线元件的固有频率。

因此，可以实现的是线元件与在不使用夹持元件的情况下相比以显著更低的振幅进行振荡，并且/或者线元件具有下述固有频率：该固有频率远离在连接的电动旋转机器的操作期间被引入的振荡。因此，线元件以及电联接至线元件的元件、比如绕组和/或汇流条经受显著更低的机械应力并且继续具有长的使用寿命。

此外，可以修改固有频率的固有模式，使最大机械应力的位置偏移。这可以防止在具有由凹口效应引起的应力集中的点处开裂。

线元件可以经由汇流条在相应的连接区域中间接连接至彼此并且可以相对于彼此机械地固定，使得夹持元件在夹持点与连接区域之间的距离D处提供线元件的固定。

夹持点与连接区域之间的距离D相对于线元件的下述长度L的比率可以是D/L<0.2：该长度从连接区域到线元件与绕组的电连接部。

如果考虑没有夹持的线元件，则线元件的从连接区域到线元件与绕组的电连接部的长度L也可以称为自由振荡长度。线元件的长度由连接至每个相的两个线元件的长度的平均值确定，而不是由两个线元件的长度的总和确定。

线元件可以在平面中至少部分地延伸，并且线元件的在该平面中延伸的部段可以借助于夹持元件通过夹持元件的夹持作用而固定在所述平面中。在平面中延伸的线部段可以直接连接至连接区域，应理解的是，本发明并不限制于此。

替代性实施方式规定的是，线元件在平面中至少部分地延伸，并且线元件的在该平面中延伸的部段借助于夹持元件通过夹持元件的夹持作用而固定在该平面的外部。

夹持元件可以至少部分地抵靠汇流条支撑。因此，线元件至少部分地在垂直于平面的平移自由度上是形状配合的，因为夹持元件可以抵靠汇流条支撑，并且通过夹持作用还将线元件固定成垂直于汇流条并且垂直于布置有线元件和汇流条的平面。

然而，本发明并不限制于该实施方式，而是还可以设计成使得在夹持元件与汇流条之间存在间隙，使得借助于夹持元件机械地固定至彼此的线元件沿着所述平移自由度被赋予更大的运动自由度。

电连接装置可以设计成使得夹持元件在仅一个夹持点处夹持每个线元件。

夹持点包括相关线元件的至少两个相反区域，所述至少两个相反区域经受由夹持元件实现的压力。

替代性实施方式规定的是夹持元件在多个夹持点处夹持每个线元件。

线元件中的至少一个线元件可以在给定的连接区域中焊接至汇流条。这意味着连接区域是通过焊接而形成的。焊接是在汇流条上沿着相应线元件的纵向方向执行，使得实现了线元件的附接部段在汇流条上的机械固定式夹持。

夹持元件的材料可以是塑料。夹持元件的有利实施方式规定塑料是耐温的。

此外，不能排除夹持元件的质量对线元件的修正固有频率具有影响，因为夹持元件与线元件的部段一起形成振荡系统。

所描述的电连接装置能够使线元件在受到振动、比如于电动驱动马达中受到振动时的振荡减小，电线元件连接至电动驱动马达的绕组。

本发明的另一方面是一种电动驱动机器，该电动驱动机器具有至少一个所描述的电连接装置。

附图说明

下面参照示出了优选实施方式的相关附图针对相关的技术背景对上面描述的本发明进行详细地说明。本发明绝不受纯示意性附图的限制，并且应当注意的是，附图中所示出的示例性实施方式不限于所示出的尺寸。在附图中：

图1：以第一立体图示出了电连接装置，

图2：以仰视图示出了电连接装置；以及

图3：以放大图示出了图2的细节A。

具体实施方式

图1以立体图示出了根据本发明的电连接装置1。

电连接装置1包括三个端子，这三个端子用于与相、即与第一相11、第二相12和第三相13电接触。

相应的相连接至对应的汇流条、即第一汇流条21、第二汇流条22和第三汇流条23。每个汇流条21、22、23形成所谓的汇流条。

电连接装置1还具有例如由塑料制成的壳体14，壳体用于接纳相11、12、13和汇流条21、22、23的连接部。

汇流条21、22、23中的每个汇流条通过两个线元件、即通过第一线元件31和第二线元件32接触。这些线元件31、32设计成以导电的方式连接至电动旋转机器（此处未示出）的定子的相关相的绕组。

图2从下方示出了电连接装置1，其中，可以看到已经分配至每个汇流条21、22、23的相应夹持元件50，该夹持元件布置在两个线元件31、32与相应汇流条21、22、23进行机械连接的区域中。

下面将在图3中参照图2中所示的细节A的放大图来解释这种夹持元件50及其效果。在此，示出了第一汇流条21的端部区域以及连接至该第一汇流条的第一线元件31和连接至汇流条21的第二线元件32。明显的是，两个线元件31、32平行于彼此对准并且在与图3的表示平面相对应的平面中延伸。

两个线元件31、32在相应的连接区域40中、即在相应导线33的从绝缘材料34中暴露的区域中借助于平行的焊接部41连接至第一汇流条21。

还存在呈塑料部分的形式的夹持元件50，该夹持元件借助于两个夹持点、即第一夹持点51和第二夹持点52连接至两个线元件31、32中的每个线元件。在此处示出的实施方式中，相应的第一夹持点51仅有助于将夹持元件50固定至两个线元件31、32。因此，第一夹持点51仅用于稳定夹持元件50本身，以便确保两个线元件31、32在连接区域40外部更稳定的机械固定。

相应的第二夹持点52沿着两个线元件32的纵向方向与相应的连接区域40分开距离D。在所图示的平面中，两个线元件31、32在每个线元件上的相应第二夹持点52处被夹持。为此目的，在此处示出的实施方式中，夹持元件具有作用在两个线元件31、32上的中央部分54。通过相应的第二夹持点52，相应的线元件31、32在所示平面中于两侧被夹持，使得如通过第一线元件31在第二夹持点52处被夹持的示例所示，压力60在两侧作用于第一线元件31上。因此，也在第二夹持点52与连接区域40之间的距离D处施加这些压力60。

在没有所述夹持元件50的情况下，线元件31、32将围绕支承点42振荡。这将使得线元件31、32可以在振荡期间实现显著更高的振幅。

由于夹持元件50的布置结构，振荡运动部53的支承点现在位于压力60的引入点或第二夹持点52处。第二夹持点52与连接区域40之间的距离D显著小于线元件的长度L，这在图2中以图形的方式指示。然而，第二夹持点52与连接区域40之间的距离D足够大，以防止线元件的枢转运动的振幅非常大。此外，这影响了振荡系统——其包括汇流条、线元件31、32和夹持元件50——的固有频率，使得该振荡系统的固有频率范围可能偏移，使得在具有电连接装置的电动旋转机器的正常操作期间排除该振荡系统的谐振行为。

还明显的是，夹持元件50可以在线元件31、32上沿着纵向方向移动，以便能够设定不同的振幅和它们自己的固有频率范围。

所使用的夹持元件50的另一效果是，最大机械弯曲应力现在将发生在第二夹持点52处，而不再出现在连接区域40处，在连接区域处，由于较高的凹口效应，对于线元件31、32存在较高的断裂风险。

使用此处提出的电连接装置和配备有该电连接装置的电动驱动机器，提供了下述装置：这些装置以简单且经济的方式确保即使发生振荡也能具有长的使用寿命。

附图标记列表

1 电连接装置

11 第一相

12 第二相

13 第三相

14 壳体

21 第一汇流条

22 第二汇流条

23 第三汇流条

31 第一线元件

32 第二线元件

33 导线

34 绝缘材料

40 连接区域

41 焊接部

42 在没有夹持元件的情况下振荡运动部的支承点

50 夹持元件

51 第一夹持点

52 第二夹持点

53 在具有夹持元件的情况下振荡运动部的支承点

54 中央部分

60 压力

D 夹持点至连接区域的距离

L 线元件的长度

Claims (10)

1.一种电连接装置（1），所述电连接装置用于对电动驱动机器的相的至少一个绕组进行电连接，所述电连接装置包括至少一个汇流条（21，22，23）以及连接至所述汇流条（21，22，23）的至少两个线元件（31，32），所述至少两个线元件设计成用于电连接至电动旋转机器的相的绕组，其特征在于，所述线元件（31，32）借助于夹持元件（50）固定至彼此。

2.根据权利要求1所述的电连接装置，其特征在于，所述线元件（31，32）在相应的连接区域（40）中经由所述汇流条（21，22，23）间接连接至彼此并且相对于彼此机械固定，使得所述夹持元件（50）在所述夹持点（51，52）与所述连接区域（40）之间的距离D处提供所述线元件（31，32）的固定。

3.根据权利要求2所述的电连接装置，其特征在于，所述夹持点（51，52）与所述连接区域（40）之间的距离D相对于所述线元件（31，32）的长度L的比率为：D/L <0.2，所述长度从所述连接区域（40）到所述线元件（31，32）与绕组的电连接部。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的电连接装置，其特征在于，所述线元件（31，32）在平面中至少部分地延伸，并且所述线元件（31，32）的在所述平面中延伸的部段借助于所述夹持元件（50）通过所述夹持元件的夹持作用而固定在所述平面中。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的电连接装置，其特征在于，所述夹持元件（50）至少部分地抵靠所述汇流条（21，22，23）支撑。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的电连接装置，其特征在于，所述夹持元件（50）仅在一个夹持点（51，52）处夹持相应的线元件（31，32）。

7.根据权利要求1至5中的任一项所述的电连接装置，其特征在于，所述夹持元件（50）在多个夹持点（51，52）处夹持相应的线元件（31，32）。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的电连接装置，其特征在于，所述线元件（31，32）中的至少一个线元件在相应的连接区域（40）中焊接至所述汇流条（21，22，23）。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的电连接装置，其特征在于，所述夹持元件（50）的材料是塑料。

10.一种电动驱动机器，所述电动驱动机器包括至少一个根据权利要求1至9中的任一项所述的电连接装置（1）。