汇流排、电机和变速器组件的制作方法

    专利2022-07-07  167


    本发明涉及电机领域,具体地涉及一种电机用汇流排、包括该汇流排的电机和包括该电机的变速器组件。



    背景技术:

    图1示出了一种安装于三相电机(以下也称电机)的汇流排。

    汇流排包括载体1和嵌设在载体1内的三个铜环(图未示),汇流排上还安装有三个(图中只示出了一个)接线端子4,接线端子4通过导电的端子连接头5与载体1内部的一个铜环相连。每个铜环与电机定子的一个相位的绕组相连,接线端子4与电源(包括电池)相连。从而通过汇流排连接了电机的三相绕组和电源(包括电池)。

    在图1所示的方案中,汇流排安装于电机壳体2的轴向a上的一个端部。载体1的外周设有多个向径向外侧凸出的凸起1a,凸起1a例如为塑料件。电机壳体2的端部形成有多个配对件2a,凸起1a嵌设在配对件2a的内周侧且凸起1a在轴向a上抵靠于电机壳体2的端面2f。依靠配对件2a与凸起1a的过盈配合以及端面2f对凸起1a的抵靠实现汇流排与电机壳体2的定位。

    然而,一旦配对件2a与凸起1a的过盈配合失效,汇流排很容易与电机壳体2发生松脱,尤其在车辆处于振动的工作状态下,汇流排容易向变速器侧(图1中的上方)移动,此时仅有的定子绕组与汇流排的连接(引线)很容易发生断裂,造成不良后果。

    此外,接线端子4和端子连接头5通常仅通过焊接相连并实现对接线端子4的定位,这使得接线端子4相对于载体1在径向r上和轴向a上均难以实现精确定位,这将影响接线端子4相对于例如设置于变速器的对手件的安装。



    技术实现要素:

    本发明的目的在于克服或至少减轻上述现有技术存在的不足,提供一种汇流排、电机和变速器组件。

    根据本发明的第一方面,提供一种汇流排,用于连接电机的绕组和外部端子,所述汇流排包括导电环、接线端子和载体,所述导电环固定于所述载体,所述接线端子与所述导电环电连接,其中,

    所述载体用于嵌设在电机壳体的内部,所述载体的外周壁部分地向径向内侧凹进而形成多个汇流排孔,所述汇流排孔用于供定位件插入,以通过所述定位件实现所述载体在所述电机的轴向上和周向上的定位。

    在至少一个实施方式中,所述多个汇流排孔为盲孔。

    在至少一个实施方式中,所述多个汇流排孔在所述汇流排的周向上均匀地分布。

    在至少一个实施方式中,所述汇流排孔的数量不少于三个。

    在至少一个实施方式中,所述载体的外周壁在所述汇流排孔所在处部分地向径向外侧凸出而形成多个凸台,所述凸台用于抵靠到所述电机壳体的内壁。

    在至少一个实施方式中,所述汇流排还包括端子支承件,

    所述端子支承件固定于所述载体,且在所述汇流排的周向上,所述端子支承件设置在所述接线端子的端部,所述接线端子部分地嵌设于所述端子支承件而实现在所述周向上的定位。

    在至少一个实施方式中,所述端子支承件还与所述接线端子的朝向所述载体的面相抵靠而为所述接线端子提供轴向定位。

    根据本发明的第二方面,提供一种电机,其特征在于,包括电机壳体、多个定位件和根据本发明的汇流排,

    所述电机壳体的周壁具有在所述电机的径向上贯穿的多个壳体孔,

    所述汇流排设置在所述周壁的内周侧,所述定位件穿过所述壳体孔而伸入所述汇流排孔,使所述汇流排固定于所述电机壳体。

    在至少一个实施方式中,所述定位件与所述壳体孔和所述汇流排孔均过盈配合。

    根据本发明的第三方面,提供一种变速器组件,其中,包括变速器和根据本发明的电机,所述变速器包括变速器壳体和多个配对端子,

    所述变速器壳体部分地套设在所述电机壳体的外周,

    在所述轴向上,所述电机壳体的一个端部形成向径向外侧凸出于所述周壁的法兰部,所述变速器壳体抵靠于所述法兰部,

    所述配对端子固定于所述变速器壳体,所述配对端子抵靠于所述接线端子的在所述轴向上背离所述载体的一侧。

    根据本发明的汇流排结构简单且相对于电机的定位准确。

    根据本发明的电机可靠性高、散热性能好。根据本发明的变速器组件具有同样的优点。

    附图说明

    图1是一种可能的汇流排安装于电机壳体的纵剖示意图。

    图2是根据本发明的一个实施方式的变速器组件的部分结构的纵剖的示意图的一半。

    图3是根据本发明的一个实施方式的沿轴向观察的汇流排的部分结构的示意图。

    图4是根据本发明的一个实施方式的汇流排与电机壳体在安装状态下的横剖的示意图。

    图5是根据本发明的一个实施方式的汇流排的横剖的示意图。

    图6是根据本发明的一个实施方式的电机壳体的横剖的示意图。

    图7是根据本发明的一个实施方式的沿径向观察的汇流排的部分结构的示意图。

    附图标记说明:

    1、10载体;1a凸起;11凸台;12汇流排孔;

    2、20电机壳体;21周壁;22壳体孔;23法兰部;2a配对件;2f端面;

    30定位件;4、40接线端子;5、50端子连接头;60端子支承件;

    70变速器壳体;71基台;80配对端子;

    a轴向;r径向;b汇流排;w导电环。

    具体实施方式

    下面参照附图描述本发明的示例性实施方式。应当理解,这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本发明,而不用于穷举本发明的所有可行的方式,也不用于限制本发明的范围。

    除非特别说明,参照图2和图7,a表示汇流排的轴向,该轴向a与电机和变速器的轴向一致;r表示汇流排的径向,该径向r与电机和变速器的径向一致。

    参照图2,根据本发明的变速器组件包括变速器壳体70、电机和汇流排b。该变速器组件例如为用于电动车辆或混合动力车辆的变速器组件(或者,可以称为动力系统)。

    首先,以三相电机为例,介绍根据本发明的电机和用于电机的汇流排b。

    同时参照图3,汇流排b包括载体10、嵌设在载体10内的导电环w(包括第一导电环w1、第二导电环w2和第三导电环w3)、接线端子40和端子连接头50。

    导电环w例如为铜环。每个导电环w例如通过引线连接到三相电机的定子的一个相位的绕组。

    载体10的制作材料例如包括绝缘的树脂,载体10将三个导电环w封装在一起。

    端子连接头50部分地伸入载体10内而与导电环w电连接。端子连接头50还部分地露出于载体10而与接线端子40电连接。接线端子40用于与外部的例如电源(包括电池)相连。

    参照图2、图4、图5和图6,介绍汇流排b与电机壳体20的具体结构及二者的连接关系。

    汇流排b嵌设在电机壳体20内、并通过定位件30与电机壳体20相连。

    电机壳体20包括周壁21,周壁21的轴向一端具有多个在径向r上贯通的壳体孔22。

    载体10呈环形,载体10的外周壁部分地向径向外侧凸出而形成多个(图中为6个)凸台11。优选地,多个凸台11在载体10的周向上均匀分布。凸台11用于与周壁21的内表面相抵接。优选地,凸台11与周壁21的内表面过盈配合。

    每个凸台11的中部向径向内侧凹进而形成盲孔状的汇流排孔12。当汇流排b嵌设在周壁21内时,汇流排孔12与壳体孔22在周向上对齐。

    定位件30穿过对齐的一对汇流排孔12和壳体孔22从而使汇流排b相对于电机壳体20在周向上和轴向a上得到定位。优选地,定位件30与汇流排孔12和壳体孔22均过盈配合。优选地,定位件30为塑料制的定位销。

    接下来,参照图2、图3和图7,介绍本发明对接线端子40在周向上的定位结构。

    载体10的朝向接线端子40的面在轴向a上向接线端子40所在的方向部分地凸出而形成端子支承件60。端子支承件60在周向上位于接线端子40的一个端部,且端子支承件60形成有与接线端子40形状锁合的缺口,使接线端子40部分地嵌设在端子支承件60内,从而通过端子支承件60实现对接线端子40在周向上的定位。

    优选地,在轴向a上,端子支承件60还部分地抵靠在接线端子40的朝向载体10的端面上,从而在轴向a上对接线端子40起到支承作用。

    端子支承件60例如可以与载体10一体形成,或者说端子支承件60是载体10的一部分;又或者,端子支承件60可以是与载体10分体制作后固定于载体10的。端子支承件60优选由绝缘材料制成。

    接下来,回到图2,介绍变速器壳体70与电机壳体20以及汇流排b的位置关系。

    电机壳体20在轴向a上远离汇流排b的端部(即,底壁)的外周部分向径向外侧凸出周壁21地形成法兰部23。

    变速器壳体70部分地套设在周壁21的外周,且变速器壳体70的一个端部抵靠到法兰部23。

    变速器壳体70另一个端部在轴向a上超出电机壳体20,且在该另一个端部附近,在变速器壳体70的内周侧具有配对端子80。配对端子80用于与接线端子40电连接,以将例如外部电源电连接至汇流排b。配对端子80抵靠到接线端子40的背离载体10的面上,一方面方便配对端子80与接线端子40的连接,另一方面也避免接线端子40朝远离载体10的方向脱落。

    优选地,接线端子40的中部具有螺纹孔41(参照图3),配对端子80的中部也具有孔(图未示)。通过螺栓穿过位于配对端子80的孔并旋拧到位于接线端子40的螺纹孔41,能将接线端子40和配对端子80连接在一起。端子支承件60和配对端子80分别在接线端子40的轴向两侧对接线端子40起到支承限位作用,接线端子40在轴向a上的定位牢靠、不容易脱落。

    优选地,变速器壳体70在周向上与接线端子40对齐的部分形成有由绝缘材料包覆的、至少向径向内侧凸出的基台71,基台71上例如形成有螺栓孔,配对端子80的嵌入基台71的部分也设有孔,从而可以使用螺栓将配对端子80固定于基台71。

    本发明至少具有以下优点中的一个优点:

    (i)本发明通过使载体10嵌设在电机壳体20内、载体10的外周(凸台11的外周侧)贴靠在周壁21的内周面而形成第一接触面f1,并使用销状的定位件30穿过汇流排孔12和壳体孔22,从而实现了汇流排b相对于电机壳体20在周向上和轴向a上的定位。例如参照图2,在轴向a上,载体10与电机壳体20的底部之间的距离(图中将该距离简化为二者的相对的面之间的距离)为d2。

    (ii)通过使用端子支承件60,实现接线端子40相对于载体10在周向上和轴向a上的定位。图2中接线端子40的背离端子支承件60的面与载体10的朝向电机壳体20的底部的面之间的距离为d3。

    (iii)通过使变速器壳体70在轴向a上与电机壳体20的法兰部23相抵接形成第二接触面f2,能确定固定于变速器壳体70的配对端子80与电机壳体20的底部之间的距离d1(图中将该距离简化为二者的相对的面之间的距离)。配对端子80抵靠于接线端子40的背离端子支承件60的端面,在满足d1=d2 d3的情况下,能通过配对端子80有效控制接线端子40在轴向a上的位置。

    (iv)由于汇流排b(包括接线端子40)相对于电机壳体20的定位牢靠,因此可以不需要使用灌封材料填充汇流排b与电机壳体20之间的间隙,冷却液(例如冷却机油)能更顺畅地流过电机内部,以达到较好的冷却效果。

    当然,本发明不限于上述实施方式,本领域技术人员在本发明的教导下可以对本发明的上述实施方式做出各种变型,而不脱离本发明的范围。例如:

    (i)根据本发明的定位件30也可以不是销状的,而是例如条板状、螺钉状的(此时汇流排孔12可以为螺纹孔)。

    (ii)在端子支承件60能对接线端子40在轴向a上和周向上定位的情况下,本发明对端子支承件60的具体形状不作限制。

    (iii)根据本发明的电机不限于是三相电机,汇流排b所包括的导电环w也不限于是三个。

    (iv)虽然导电环w的完整环状的外形有利于导电环w与电机的绕组的连接,但是本发明对导电环w的具体形状不作限制,其例如也可以不是完整的环形,例如为c形。


    技术特征:

    1.一种汇流排,用于连接电机的绕组和外部端子,所述汇流排包括导电环(w)、接线端子(40)和载体(10),所述导电环(w)固定于所述载体(10),所述接线端子(40)与所述导电环(w)电连接,其特征在于,

    所述载体(10)用于嵌设在电机壳体(20)的内部,所述载体(10)的外周壁部分地向径向内侧凹进而形成多个汇流排孔(12),所述汇流排孔(12)用于供定位件(30)插入,以通过所述定位件(30)实现所述载体(10)在所述电机的轴向(a)上和周向上的定位。

    2.根据权利要求1所述的汇流排,其特征在于,所述多个汇流排孔(12)为盲孔。

    3.根据权利要求1所述的汇流排,其特征在于,所述多个汇流排孔(12)在所述汇流排的周向上均匀地分布。

    4.根据权利要求1所述的汇流排,其特征在于,所述汇流排孔(12)的数量不少于三个。

    5.根据权利要求1所述的汇流排,其特征在于,所述载体(10)的外周壁在所述汇流排孔(12)所在处部分地向径向外侧凸出而形成多个凸台(11),所述凸台(11)用于抵靠到所述电机壳体(20)的内壁。

    6.根据权利要求1所述的汇流排,其特征在于,所述汇流排还包括端子支承件(60),

    所述端子支承件(60)固定于所述载体(10),且在所述汇流排的周向上,所述端子支承件(60)设置在所述接线端子(40)的端部,所述接线端子(40)部分地嵌设于所述端子支承件(60)而实现在所述周向上的定位。

    7.根据权利要求6所述的汇流排,其特征在于,所述端子支承件(60)还与所述接线端子(40)的朝向所述载体(10)的面相抵靠而为所述接线端子(40)提供轴向定位。

    8.一种电机,其特征在于,包括电机壳体(20)、多个定位件(30)和根据权利要求1至7中任一项所述的汇流排(b),

    所述电机壳体(20)的周壁(21)具有在所述电机的径向(r)上贯穿的多个壳体孔(22),

    所述汇流排(b)设置在所述周壁(21)的内周侧,所述定位件(30)穿过所述壳体孔(22)而伸入所述汇流排孔(12),使所述汇流排(b)固定于所述电机壳体(20)。

    9.根据权利要求8所述的电机,其特征在于,所述定位件(30)与所述壳体孔(22)和所述汇流排孔(12)均过盈配合。

    10.一种变速器组件,其特征在于,包括变速器和根据权利要求8或9所述的电机,所述变速器包括变速器壳体(70)和多个配对端子(80),

    所述变速器壳体(70)部分地套设在所述电机壳体(20)的外周,

    在所述轴向(a)上,所述电机壳体(20)的一个端部形成向径向外侧凸出于所述周壁(21)的法兰部(23),所述变速器壳体(70)抵靠于所述法兰部(23),

    所述配对端子(80)固定于所述变速器壳体(70),所述配对端子(80)抵靠于所述接线端子(40)的在所述轴向(a)上背离所述载体(10)的一侧。

    技术总结
    本发明提供一种汇流排、电机和变速器组件。汇流排用于连接电机的绕组和外部端子,所述汇流排包括导电环(W)、接线端子(40)和载体(10),所述导电环(W)固定于所述载体(10),所述接线端子(40)与所述导电环(W)电连接,所述载体(10)用于嵌设在电机壳体(20)的内部,所述载体(10)的外周壁部分地向径向内侧凹进而形成多个汇流排孔(12),所述汇流排孔(12)用于供定位件(30)插入,以通过所述定位件(30)实现所述载体(10)在所述电机的轴向(A)上和周向上的定位。根据本发明的汇流排结构简单且相对于电机的定位准确。根据本发明的电机可靠性高、散热性能好。根据本发明的变速器组件具有同样的优点。

    技术研发人员:梁俊毅
    受保护的技术使用者:舍弗勒技术股份两合公司
    技术研发日:2020.10.27
    技术公布日:2021.03.12

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