CN110784028A - 用于电动机定子的接触环 - Google Patents

Abstract

一种用于电动机的定子(72)的接触环(1)，所述接触环(1)具有三个平面：‑具有至少一个第一导体(17)的第一平面；‑由电绝缘材料制成的第二平面(5)；‑具有至少一个第二导体(51、52、53、54、55、56)的第三平面；‑穿过第二平面(5)的至少一个第一和第二导孔(11、13、15)；第一导孔(13、15)小于第二导孔(11)，第一导孔(13、15)引导一个线圈的线圈导线，第二导孔(11)引导至少两个线圈的线圈导线。

Description

用于电动机定子的接触环

技术领域

本发明涉及一种用于电动机定子的接触环。

背景技术

电动机通常是已知的，并且越来越多地用于为车辆提供动力。电动机由定子和转子组成。

定子包括多个槽，绕组在其中引导。在端部绕组中，绕组接触并连接。为了简化产生这种连接，所谓的接触环或接线板是已知的。

这种接线板在DE 10 2015 200 089 B4中示出。该接线板具有轴向间隔件，其可以直接支撑在定子的端面上。

EP 2 959 564 B1公开了一种接触环，其将每个线圈端部与两个其它相的线圈端部连接，形成中性点。

发明内容

本发明的目的是改进接触环。

这是通过根据主权利要求的接触环实现的。其它有利实施例是从属权利要求的主题。

本发明的用于电动机定子的接触环具有三个平面，具有至少一个第一导体的第一平面、由电绝缘材料制成的第二平面、具有至少一个第二导体的第三平面，以及穿过第二平面的至少一个第一导孔(feedthrough)和一个第二导孔，第一导孔小于第二导孔，且第一导孔引导一个线圈的线圈导线且第二导孔引导至少两个线圈的线圈导线。

线圈导线也可以是例如线圈导线端。

第一导孔可以保持一个线圈的线圈导线，较大的第二导孔能够保持两个线圈的线圈导线。因此，在第二导孔中，在导孔内已经可以使来自两个不同线圈的两个线圈导线接触。

第一导体可以是中性导体，其电连接第一导孔中的线圈导线端。

第二导体可以是相导体，其将第二导孔中的至少两个线圈的线圈导线端与另一个第二导孔中的至少两个其它线圈的线圈导线端连接。

将第一和第二导体设置在绝缘材料的不同侧上使得接触环具有紧凑的结构。

优选地，至少一个第二导体可以直立在接触环上。

第二导体的高度大于其宽度。

在本发明的另一个实施例中，线圈导线可以在压接套管中的导孔中被引导。

将线圈导线端压接在套管中使得可以克服线束中的各个导线的绝缘。这使得可以通过套管在线圈导线端和导体之间形成导电连接。

更优选地，线圈导线可以焊接到第一或第二导体。

焊接允许导电连接同时具有足够的机械稳定性。

在另一个实施例中，至少一个第一导体可以在第二导体的方向上具有一延伸部，并且该延伸部可以穿过第一导孔。

使第一导体延伸穿过第一导孔允许第一导体和第二导体两者与接触环的同一侧上的线圈导线或套管的端部接触。第一导体与第一导孔中的线圈导线端连接，并且每个第二导体与第二导孔中的两个线圈的线圈导线端连接。如果将接触环设置在定子上并且线圈导线应尽可能短，这尤其有益。然后，在背离定子的一侧接触是简单的。

优选地，第二平面可以具有至少一个用于第二导体的支撑件。

支撑件可以是夹入式支撑件，导体可以从上方***其中，然后由可变卡扣保持。

第二导体可以穿过支撑件，例如，仅在第一导体与接触环上的相应线圈导线端接触之后。

更优选地，接触环可以具有至少一个支撑元件，该支撑元件与定子或定子的定子端板相互作用。

该支撑元件产生例如到定子芯的限定距离。此外，支撑元件保持接触环用于与线圈导线端或套管接触。

在本发明的另一个优选实施例中，第二导体的横截面可以从一个电流连接点到另一个电流连接点逐渐变小，或者它的横截面可以具有一突变(jump)。

第二导体的横截面取决于要传导的电流，并且可以具有例如从第一电流连接点到第二电流连接点比从该第二电流连接点到第三电流连接点更大的横截面。横截面的变化可以是突变的或连续的。

第一电流连接点可以是到逆变器的接口，且第二和第三电流连接点每个都可以是到第二导孔中的两个线圈导线端或套管的接触点。

优选地，第一平面可以具有比第三平面更大的到定子的距离，并且第二平面可以设置在第一和第三平面之间。

在接触环设置在定子上之后，第三平面比第一平面更容易接入，并且例如，线圈导线端与那里的套管或导体接触比在第一平面上更简单。

因此，接触环可以例如设置在定子上，并且只有在接触环设置在定子上之后才能在接触环的背离定子的一侧上形成接触。

在本发明的一个实施例中，第一导体承载的电流小于第二导体，且因此具有比第二导体小的横截面。因此，第一导体可以设置在接触环平面上，即使得导体的宽度大于它们的高度。

在本发明的另一个实施例中，接触环可以具有另一个平面。另一个平面可以位于例如定子方向上的第一平面下方，增大定子和第一平面之间的电绝缘。

在本发明的另一个实施例中，接触环和定子可以用密封材料封装。这保护定子免受潮湿。

根据本发明，车辆具有根据其中一个优选实施例的用于电动机定子的接触环。

附图说明

图1示出了接触环的俯视图。

图2示出了接触环的中性面。

图3示出了接触环的横截面。

图4示出了中性导体的两个实施例。

图5示出了接触环的另一个视图。

图6示出了接触环的相平面。

图7示出了相导体的两个实施例。

图8示出了接触环的另一个实施例。

图9示出了定子端板。

图10示出了具有电动机和接触环的车辆。

具体实施方式

图1示出了具有外直径9和内直径3的接触环1。接触环1具有多个导孔11、13、15。第一导孔13、15具有第一直径，第二导孔11具有第二直径。第一导孔13、15中的每一个其中具有一个线圈的线圈导线端，并且较大的第二导孔11其中具有两个线圈的线圈导线端。因此，两个线圈导线端已经在第二导孔11中接触。

由绝缘材料制成的连续的第二平面5使环1具有稳定性。

图2示出了接触环1的第一平面的仰视图或透明内部视图。第一平面为例如中性平面。所选择的第一导孔13、15分别通过导电条19与导电部分17连接，导电条19中的每一个用作第一导体或中性导体2。三个第一导孔15、15a、15b分别具有通过中性点形式的一个中性导体2的导电连接。导电部分17位于接触环1的外表面9或内表面3上，并且具有至导孔13、15的连接条19。这实现了不同中性导体2之间的绝缘的最大间隔。

此外，图2示出了仅每三个第一导孔15、15a、15b通过中性导体2连接在一起。这将三个线圈导线端或套管连接到中性点。第二导孔11不通过中性连接件2连接，每个第二导孔11可以保持两个线圈的线圈导线端。

图3示出了接触环1的横截面。在图3所示的实施例中，中性面位于接触环1的中间。在中性面上方的是第一和第三平面之间的绝缘形式的第二平面5。在中性平面下方的是附加平面6，其也由电绝缘材料组成。三个平面，即第二平面5、第一平面(中性平面)和附加平面6可以采用电绝缘材料通过挤压涂覆第一平面的中性导体2形成。

此外，图3示出了第一导孔13，其可以在有或没有套管的情况下保持线圈的线圈导线端。在导孔13后面有另一个导孔15，其由虚线表示。导孔13、15在定子21的方向上向外张开。这使得在有或没有套管的情况下更容易将线圈导线端***到导孔13、15中。导电部分17位于例如接触环1的外边缘9上并且通过条19向内引导至导孔13、15，导电部分17的条19从此处向上弯曲。这些向上弯曲的部分23、25可以具有例如固定在它们上的线圈导线端。这可以通过例如焊接导线、通过将端部套管压接到导线上并焊接端部套管，或者通过本领域技术人员已知的类似紧固来完成。以相同的方式，能够想到，套管已经是弯曲部分23、25的部件，以及线圈导线端直接***套管中并仅在此时压接。压接在线圈导线端和套管之间产生电接触。这消除了线圈导线端的电绝缘。

接触环1在外边缘9上具有支撑元件7，支撑元件7允许接触环1直接或例如通过定子端板支撑在定子上。定子或定子端板也可以具有凹槽或凹部，支撑元件7的卡扣27可以接合在其中以提高稳定性。

图4示出了中性导体2的两个示例实施例。中性导体2包括导电部分17、导电条19和弯曲的导电部分23、25。部分17可以布置在接触环1的外边缘上。至导孔的连接件的功能由条19执行。条向上弯曲，并且其向上弯曲的部分23、25穿过导孔。

中性导体2可以从下方穿过接触环1***，或者它们已经用绝缘材料挤压涂覆，然后位于接触环1内，在第二平面5和附加平面6之间。因此，在挤压涂覆的中性导体的示例性实施例中，中性面具有位于其下方的附加电绝缘平面，其在定子的方向上提供绝缘。

如附图标记23、25所示，图4示出了两个不同的中性导体2。两个中性导体不在中性面中交叉，并且在第一导孔中连接不同的线圈导线端。因此，在每种情况下，三个线圈导线端连接到一个中性点。

图5示出了接触环1的视图。中性面位于绝缘平面5下方。在挤压涂覆的中性导体的情况下，可能以中性平面下方的附加平面的形式存在的另一绝缘平面在图5中不可见，图5为俯视图。用于保持各个线圈的线圈导线端的第一导孔13、15的直径应当与用于保持两个线圈的线圈导线端的导孔11的直径不同。在用于各个线圈的导孔13、15中可以看到中性导体的向上弯曲部分23、25。

此外，还示出了线圈的线圈导线端的示例，其中中性套管29压接到线圈上。以相同的方式，示出了压接相套管31，其压接在两个线圈的线圈导线端上并***第二导孔11中。

为了通过第二导体将线圈导线端连接在第二导孔11中，环具有支撑件41、43、45。支撑件为例如支撑件43的形式，用于保持两个导体。以相同的方式，存在仅保持一个导体的支撑件41。此外，还有支撑件45，仅保持一侧的导体。选择正确的支撑件取决于第二导体的形状或位置。

此外，支撑元件7设计有用于定子上或定子端板上的凹部的卡扣27。此外，接触环1具有凹部4、8，以减轻重量。

接触环1上具有凸起22，凸起22在第三平面即相平面上由电绝缘材料制成。这些凸起22允许相导体彼此小的分隔，并且还允许中性面的第一导孔或它们的弯曲部分23、25或可能存在任何套管29的线圈导线端与相导体的小的分离。

此外，接触环1具有在第三平面上用于接口的支撑卡扣24。

图6示出了在接触环1顶部的第三平面，即相平面。两个线圈的线圈导线端一起定位在第二导孔11中的其中一个中。两个分别具有两个线圈导线端的导孔11、11a通过所谓的相导体56连接在一起。两个线圈导线端可以压接在也称为相套管的一套管中。第一导孔13、15不通过也称为相导体的第二导体51、52、53、54、55、56连接，而是相导体以足够的距离绕这些第一导孔13、15设置以确保电绝缘。相导体54、55、56的部分在端部处与接触接口61连接，接触接口61例如为逆变器提供限定的接口。另一个接触接口63与相导体51、52、53连接，相导体51、52、53在中间，即在线圈导线端的两个接触点之间与接触接口63连接。

图7示出了相导体51、52、53、54、55、56的示例实施例，包括至逆变器的限定的接口61、63。相导体弯曲，使得首先它们根据绕组图将线圈导线端的正确端部连接在一起，同时保持与其它相导体和与中性面的第一导孔的足够的绝缘距离。

相导体的电流负载取决于电流连接点与线圈导线端的端部的接触位置，使得相导体的横截面以及相导体的相关高度不同。对于从第一电流连接点到第二电流连接点的路径，横截面小于从第二电流连接点到逆变器61、63的接口的路径。因此，相导体可以在第二电流连接点之后的横截面中具有突变57、58、59、60。相导体也可以在朝向远离接口61、63的端部的方向上连续地逐渐变小。

图8示出了具有六个第二导体或相导体51、52、53、54、55、56的接触环1。每个相导体与接口61、63和两个套管31、31a连接，每个套管具有两个线圈的线圈导线端。

例如，相导体51与接口63连接。相导体51具有从接口63到具有套管31a的电流连接点65的第一横截面，套管31a与两个线圈的线圈导线端连接。此后，相导体51延伸至与另一个套管31的另一个电流连接点67，套管31与另外两个线圈的线圈导线端连接。在电流连接点65和另一个电流连接点67之间，相导体51的横截面减小。在图8所示的实施例中，这种减小以横截面中的突变57的形式出现。

在其它五个相导体52、53、54、55、56中，三个(54、55、56)的横截面也具有突变58、59、60，这也在图7中另外示出。

还示出了凸起22，其确保了载流部件之间的电绝缘。

图8中的接触环1还具有支撑元件7，支撑元件7具有用于形成在定子72上或定子端板上的凹部的卡扣27。此外，接触环1具有切口4、8，以减轻重量。

图9示出了已经描述的定子72的叠片铁芯的定子端板71的示例。该端板表示定子中叠片铁芯的最后一块板。正如叠片铁芯的所有其它板一样，定子端板71具有齿73和槽75，与叠片铁芯的其它板的差异在于定子端板71的外边缘79上的切口或凹部77。凹部77可以容纳例如接触环1的支撑元件7的卡扣27，因此卡扣27可以接合在该凹部77中。在接触环1的外边缘上的多个支撑元件7允许接触环1固定到定子72。

以相同的方式，支撑元件7可以在定子72的方向上引导接触环1，使得端部套管可以自动***为此目的设置的导孔中。之后，将套管焊接在顶部(即接触环1的第三平面，也称为相平面)上是更简单的。

图10为车辆103(例如混合动力车辆或电动车辆)的示例性实施例的示意图，其包括电机100，其具有用于为车辆103提供动力的接触环1的示例性实施例。

图10还示出了接触环1的接口与逆变器101的连接。

Claims (10)

1.一种用于电动机(100)的定子(72)的接触环(1)，所述接触环(1)具有三个平面：

-具有至少一个第一导体(17)的第一平面；

-由电绝缘材料制成的第二平面(5)；

-具有至少一个第二导体(51、52、53、54、55、56)的第三平面；

-穿过第二平面(5)的至少一个第一和第二导孔(11、13、15)；

其特征在于

第一导孔(13、15)小于第二导孔(11)，第一导孔(13、15)引导一个线圈的线圈导线，第二导孔(11)引导至少两个线圈的线圈导线。

2.根据权利要求1所述的接触环(1)，其中，至少一个第二导体(51、52、53、54、55、56)直立在接触环(1)上。

3.根据前述权利要求中任一项所述的接触环(1)，其中，所述线圈导线在压接套管(29、31)中的所述导孔(11、13、15)中被引导。

4.根据前述权利要求中任一项所述的接触环(1)，其中，所述线圈导线或所述套管(29、31)焊接至所述第一或第二导体。

5.根据前述权利要求中任一项所述的接触环(1)，其中，至少一个第一导体(17)在第二导体(51、52、53、54、55、56)的方向上具有延伸部(23、25)，并且该延伸部通过第一导孔(13、15)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的接触环(1)，其中，所述第二平面(5)具有用于所述第二导体(51、52、53、54、55、56)的至少一个支撑件(41、43、45)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的接触环(1)，其中，所述接触环(1)具有至少一个支撑元件(7)，所述支撑元件(7)与定子(72)或定子(72)的定子端板(71)相互作用。

8.根据前述权利要求中任一项所述的接触环(1)，其中，所述第二导体(51、52、53、54、55、56)的横截面从一个电流连接点(65)到另一个电流连接点(67)逐渐变小，或者其横截面具有突变(57、58、59)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的接触环(1)，其中，所述第一平面与所述定子(72)的距离小于所述第三平面，并且所述第二平面(5)布置在所述第一和第三平面之间。

10.一种车辆(103)，具有根据前述权利要求中任一项所述的用于电动机(100)的定子(72)的接触环(1)。

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