CN111095606A - 用于紧固机动车辆的汇流条的*** - Google Patents

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Abstract

一种用于紧固机动车辆的汇流条的***，该***包括汇流条(l)、至少部分地覆盖该汇流条(l)的用于保护汇流条(1)的电绝缘保护罩(4)、以及包括主体(6)和螺钉(5)的头部(7)的至少一个紧固螺钉(5)，该紧固螺钉用于该汇流条(l)和该保护罩(4)之间的紧固，该汇流条(1)和保护罩(4)具有孔口，该孔口用于分别使螺钉(5)的主体(6)和螺钉(5)的头部(7)通过，保护罩(4)的孔口的宽度最大等于螺钉(5)的头部(7)的直径。本发明还涉及一种包括该用于紧固汇流条的***的机动车辆。

Description

用于紧固机动车辆的汇流条的***
技术领域
本发明涉及一种用于紧固机动车辆的汇流条的***。更具体地，本发明旨在提出一种用于紧固机动车辆的特殊类型的电缆并对其进行电气保护和隔离的解决方案，该类型电缆用于输送高压(≥450伏)，因此存在特定的风险，已知的是，这些电缆在当前称为母线或汇流条。
背景技术
诸如电动汽车或混合动力汽车的电动机械包括具有多个电池单元的电池组。因此，电池组包括多个电池单元，在该多个电池单元中，正极和负极彼此相邻地设置，并且两个相邻的电池单元的正极和负极通过汇流条彼此联接。因此，电池组通过将所有电池单元串联连接来构成，从而可以输送高输出电压(≥450伏)。
用于电池组的汇流条通常具有刚性条的形式，该刚性条由例如由铜制成的导体形成，该导体在其整个长度上被绝缘材料覆盖。汇流条在其两端具有一对的两个孔，两个电池的负极和正极***该两个孔中。汇流条以优化的方式定位在电池环境中(狭窄区域、弯曲通道等)。
在电池组中，多个汇流条通常通过不导电的支撑件保持在一起。该支撑件包括多个绝缘保护罩，多个绝缘保护罩各自紧固到汇流条的端部。通常，这种保护罩允许避免与汇流条的一部分(其端部)发生任何物理接触。
因此，已知专利EP 1872421，其描述了一种包括绝缘保护罩的用于连接汇流条或母线的盒体或支撑件。还已知专利EP 2688122，其描述了一种包括汇流条或母线的配线模块，该配线模块包括绝缘元件，该绝缘元件具有一个或两个长椭圆形连接孔。
保护罩还应配备有紧固螺钉，该紧固螺钉适于保持并稳定电池电极与汇流条之间的紧密连接。因此，这些紧固螺钉一旦紧固之后就必须强制性地保持就位，以便首先确保电极和汇流条之间的良好电连接，而且还要避免由于与其他导电元件接触而产生短路，从而导致电池组不可逆的劣化，特别是产生电弧。
然而，这种紧固螺钉在汇流条的运输和安装循环中承受大量且强烈的机械应力，从而在安装到车辆上之前存在丢失紧固螺钉的风险。
发明内容
本发明旨在提出一种简单且经济的解决方案，以在将这些紧固螺钉紧固时就永久地稳定它们的位置，从而确保将汇流条固定到电极并确保将保护罩固定到汇流条。
为此目的，本发明提出了一种用于紧固机动车辆的汇流条的***，其包括汇流条、至少部分地覆盖该汇流条的用于保护汇流条的电绝缘保护罩、以及包括主体和螺钉头部的至少一个紧固螺钉，该紧固螺钉用于该汇流条和供电电源之间的紧固，该汇流条和该保护罩具有分别用于使该螺钉主体和螺钉头部通过的孔口，该***的特征在于，保护罩的孔口的宽度最大等于螺钉头部的直径。
通过本发明，一旦紧固螺钉处于其紧固位置，该紧固螺钉通过紧固以及在其螺钉头部与保护罩的孔口壁的接触处通过保护罩产生的摩擦而受到限制，以使得该紧固螺钉在车辆(电池组或汇流条)的整个使用过程中不再移动，无论机动车辆的行驶状况如何。
因此，一方面确保了汇流条与电极之间的紧固，并且另一方面，罩和螺钉头部的紧密接触确保了螺钉的紧固以及保护罩在汇流条的端部的紧固。
本发明的优点在于，不使用任何附加部件，因此该解决方案既经济又简单(不增加车辆的重量)。
另一优点在于，在紧固螺钉在车辆使用过程中偶然松开的情况下，该罩还允许避免紧固螺钉丢失。
优选地，保护罩的孔的宽度比螺钉头部的直径小至多一毫米。
优选地，保护罩的孔的宽度比螺钉头部的直径小至少0.1毫米。
有利地，保护罩的孔口具有长椭圆形的截面，该孔口的长度大于其宽度。
目前，由于孔口(用于使紧固螺钉头穿过)不是对称地设置在汇流条的端部，当前技术的保护罩需要使用双套工具。实际上，这些孔口在汇流条上有时向右偏移，有时向左偏移(参照示出了这样的汇流条的附图3中的标记11和12)。
因此，通过设置长椭圆形的孔口，无论孔口在该汇流条上的设置如何，由于保护罩适用于汇流条的端部中的任意一个，因此不再需要使用那么多的工具。例如，如果考虑三十个汇流条，根据现有技术将有大约六十套工具(每侧一套)，而根据本发明的解决方案，仅需要六套工具。
因此，本发明的该有利特征允许减少所使用的工具部件的多样性并因此降低工具成本。另外，该解决方案节省了组装时间。
更具体地，优选地，保护罩的孔的长度至少等于其宽度的1.5倍。
根据本发明的优选实施例，保护罩由塑性材料制成。
有利地，保护罩在其用于使螺钉头部通过的孔口处具有凸出的部分，该凸出的部分沿紧固螺钉的纵轴线延伸，该凸出的部分的长度至少等于螺钉头部的厚度的两倍。
因此，即使假设紧固螺钉例如在长时间且特殊的条件下使用车辆之后略微移动的情况下，螺钉头部也被围绕在该保护罩的柱体形的凸出部分(具有长椭圆形的截面)中，尤其是防止该螺钉头部接触或靠近车辆的其他导电元件。
有利地，保护罩在该罩的整个长度上覆盖汇流条和紧固螺钉的主体。
通过该特征，本发明旨在弥补现有技术的缺陷。
实际上，现有技术的保护罩并未覆盖固定有该保护罩的汇流条的整个端部。然而，在组装过程中，汇流条的未受保护的端部与车身之间可能会发生意外接触，从而形成电弧，该电弧可导致严重的短路。这些电弧会对操作人员造成严重伤害(烧伤)并使零件损坏，从而使零件无法使用(移除绝缘材料)。
根据优选实施例，根据本发明的用于紧固机动车辆的汇流条的***包括多个紧固螺钉以及分别来自汇流条和保护罩的一样多的孔口。
实际上，根据当前的技术规范，由于汇流条的每个端部都紧固到两个电池电极，汇流条的每个保护罩必须安装两个紧固螺钉。
为了同样的目的，本发明还提出了一种机动车辆，该机动车辆的特征在于，包括至少一个如上简述的用于紧固汇流条的***。
附图说明
通过阅读下面对以非限制性示例给出的特定实施例的描述并参照附图，本发明的其他方面和优点将显现，在附图中：
-图1是汇流条的示意性顶视图，在汇流条的端部紧固有根据现有技术的保护罩；
-图2是图1所示的根据现有技术的汇流条和保护罩的示意性底视图；
-图3是常规汇流条的示意图；
-图4是示出了根据本发明的保护罩的实施例和汇流条的剖视图，在该汇流条上紧固有两个紧固螺钉；
-图5是根据本发明的保护罩和汇流条的示意性俯视图，在该汇流条上紧固有两个紧固螺钉；
-图6是示出了根据本发明的保护罩的实施变型和汇流条的剖视图，在该汇流条上紧固有两个紧固螺钉；
-图7是示出了根据本发明的保护罩的另一实施变型和汇流条的剖视图，在该汇流条上紧固有两个紧固螺钉。
具体实施方式
图1和2以顶视图和底视图示出了汇流条1，在汇流条1上紧固有根据现有技术的保护罩2，这两个元件1、2的连接区域3未被保护以防止导电接触。
上述供电电源由电池构成，该电池在附图中未示出。该电池通常包括两个电极，一个为正极，另一个为负极，该两个电极各自分别***位于汇流条1的两端的两个孔口11、12中的一个(参照图3)，然后，紧固螺钉将被紧固以保持汇流条和电极中的每一个人之间的导电接触。因此，保持并稳定紧固螺钉的使用(紧固)位置相当重要。
本发明的首要目的是将紧固螺钉保持在其使用位置，以使其万无一失。因此，即使当前用于机动车辆的电源由具有两个电极的电池构成并因此需要两个紧固螺钉，本发明也不限于必须使用两个紧固螺钉的***。因此，仅当两个电极经由导电电路(诸如紧固螺钉的导电材料)连接时，才出现短路和电弧的问题。
图4示出了根据本发明的保护罩4的实施例。该剖视图示出了两个紧固螺钉5，通常紧固汇流条1所需的螺钉数量。如该图所示，紧固螺钉5沿纵轴线XX'延伸，该纵轴线XX'由螺钉5的主体6的轴线确定。
在此，保护罩4仅部分地覆盖汇流条1的端部，并且不覆盖螺钉5的主体6。在用于使螺钉5的头部7穿过的孔口处，保护罩4具有基本柱体形的突出或者凸出的部分8，该部分8围绕螺钉5的头部7。该部分8从罩4的与汇流条1接触的内表面沿着螺钉5的主体6的轴线XX'延伸。根据该实施例，该部分8的高度比紧固螺钉5的头部7的厚度大两倍。更精确地，在该实施例中，该部分8的高度大约是紧固螺钉5的头部7的厚度的三倍。当然，该部分8的高度可以变化，然而优选地总是大于螺钉头部的厚度的两倍，以防止螺丝头部与其他导电元件的任意接触。
如图5所示，用于使螺钉5的头部7穿过的罩4的孔口以及上述部分8沿水平截面(垂直于紧固螺钉5的轴线XX'的平面)具有长椭圆形截面。换句话说，罩4的孔口沿轴线Y'Y的长度大于其沿轴线ZZ'的宽度。如图3所示，由于汇流条1上用于使螺钉5的主体6通过的孔口通常相对于中心偏向汇流条1的两端，因此，该长椭圆形的孔口适用于该汇流条1上用于使螺钉5的主体6通过的孔口的位置。因此，优选地，用于使螺钉5的头部7穿过的罩4的孔口的长度至少为其宽度的1.5倍，该宽度等于(小于)螺钉5的头部7的直径。(用于使螺钉5的头部7穿过的)保护罩4的这样的孔口的长度可达到其宽度的两倍。
首先，本发明设定紧固螺钉5在整个使用循环中不应移动，而且，本发明提出保护罩4的孔口的宽度至多等于螺钉5的头部7的直径。根据所使用的材料，更确切地说，根据其是否具有弹性特征，为了形成保护罩4，可以设定保护罩4的孔口的该宽度比螺钉5的头部7的直径至多小一毫米(mm)且至少小0.1mm。
实际上，当将保护罩4固定到汇流条1时，紧固螺钉5需要可以完全发挥其功能，也就是说，紧固螺钉5应当可以完全紧固，以使得汇流条1在两个电极上的紧固是最佳的。因此，螺钉5的头部7相对于罩4的孔口的壁的摩擦不应过大以至于影响紧固，然而这些机械装置(紧固/摩擦)必须足以确保在紧固螺钉5被紧固之后(通过其头部7)保持该紧固螺钉5。
因此，有利地，选择用来构成保护罩4的材料必须至少在其用于使螺钉5的头部7穿过的一个或多个孔口处具有一定的弹性，尤其是当孔口的宽度(任意保持比例)明显小于螺钉5的头部7的直径时。
另外，为了使保护罩4易于安装在汇流条1的端部且保护罩4可以更容易地适用于该部件(符合公差)，保护罩4由塑性材料制成，该塑性材料有利地是柔性的。这种有利地是柔性的塑性材料可以由热塑性物质或热固性物质构成。
该热塑性物质可以由例如聚乙烯(低密度或高密度)或PVC的聚烯烃、例如高抗冲聚苯乙烯的聚苯乙烯、醋酸纤维素或聚酰亚胺制成。
保护罩4也可以由热固性物质制成，特别是硅树脂(属于聚有机硅氧烷家族)。
在图6和图7所示的实施例中，保护罩4包括保护护套9，以对螺钉5的主体6实现相同的功能(电绝缘和保护)。
在图6所示的实施例中，该护套9除了沿着螺钉5的主体6的表面延伸之外，还在未被保护罩4覆盖的汇流条1的端部的所有表面上延伸。
在图7所示的实施例中，该护套9呈现为两个单独的套筒10的形式，套筒10各自分别覆盖螺钉5的主体6。
可以设置该护套9或10由与保护罩4的材料相同或不同的绝缘材料形成。
护套9或10连接或不连接至保护罩4。在保护罩4通过连接包括护套9或10的情况下，有利地选择一种特别柔性的材料来制成该一个或多个元件4、9或10，以使得操作员容易将组件安装在汇流条1上。优选地，护套9或10不连接至保护罩4。
当护套9或10构成区别于保护罩4的元件时，有利地，该护套9或10是可拆卸的，以便在操作员完成将汇流条组装到电池时，可以将该护套9或10移除。
根据本发明的这种保护罩4、9或10一方面允许防止有关可能损坏车辆电池的电弧的所有风险，例如在安装/组装过程中使人员受伤，并且另一方面允许在触点处有效防止氧化，尤其是在不使用任何涂层(锡，镍等)以节省成本的情况下。

Claims (10)

1.一种用于紧固机动车辆的汇流条的***，其包括汇流条(1)、至少部分地覆盖所述汇流条(1)的用于保护所述汇流条(1)的电绝缘保护罩(4)、以及至少一个紧固螺钉(5)，所述紧固螺钉包括主体(6)和所述螺钉(5)的头部(7)，所述紧固螺钉用于所述汇流条(1)与供电电源之间的紧固，所述汇流条(1)和所述保护罩(4)具有孔口，所述孔口用于分别使所述螺钉(5)的主体(6)和所述螺钉(5)的头部(7)通过，其特征在于，所述保护罩(4)的孔口的宽度最大等于所述螺钉(5)的头部(7)的直径。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述保护罩(4)的孔口的宽度比所述螺钉(5)的头部(7)的直径小至多一毫米。
3.根据权利要求1或2所述的***，其特征在于，所述保护罩(4)的孔口的宽度比所述螺钉(5)的头部(7)的直径小至少0.1毫米。
4.根据前述权利要求中任一项所述的***，其特征在于，所述保护罩(4)的孔口具有长椭圆形的截面，所述孔口的长度大于其宽度。
5.根据权利要求4所述的***，其特征在于，所述保护罩(4)的孔口的长度至少等于其宽度的1.5倍。
6.根据前述权利要求中任一项所述的***，其特征在于，所述保护罩(4)由塑性材料制成。
7.根据前述权利要求中任一项所述的***，其特征在于，所述保护罩(4)在其用于使所述螺钉(5)的头部(7)通过的孔口处具有凸出的部分(8)，所述凸出的部分沿所述紧固螺钉(5)的纵轴线(XX')延伸，所述凸出的部分的长度至少等于所述螺钉(5)的头部(7)的厚度的两倍。
8.根据前述权利要求中任一项所述的***，其特征在于，所述保护罩(4、9、10)在所述罩(4)的整个长度上覆盖所述汇流条(1)和所述紧固螺钉(5)的主体(6)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的***，其特征在于，包括多个紧固螺钉(5)、以及分别来自所述汇流条(1)和所述保护罩(4)的一样多的孔口。
10.一种机动车辆，其特征在于，包括至少一个根据前述权利要求中任一项所述的用于紧固汇流条(1)的***。
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