在逆变器或变流器与电机之间的相连接件以及用于建立电连接的方法、电驱动装置与流程

1.本发明涉及一种用于将逆变器与电机的母线进行导电连接的相连接件，其中，相连接件具有至少一条负载母线，并且负载母线至少局部地由软退火铜构成。通过用软退火铜构成负载母线，在组装逆变器和电机时，能够以简单的方式补偿电连接件的区域中的公差。此外，本发明还涉及一种带有逆变器和电机的电驱动装置，其中，逆变器和电机通过根据本发明的相连接件彼此导电地连接。此外，本发明还涉及一种用于通过根据本发明的相连接件在逆变器和电机之间建立导电连接的方法。


背景技术：

2.逆变器与电机之间的相连接件原则上是已知的。已知的相连接件用于在电机的母线和逆变器之间建立导电的连接。在此一个已知的问题是，在将逆变器安置在电机上时，两侧上的电连接件并不总是彼此精确对齐。换言之，不排除以下情况：在将相连接件的导体与电机的母线进行电连接时，必须补偿一定的公差。为了实现公差补偿，相连接件的电导体至少局部地被构造为片状的。换言之，在导体的纵向方向上并排地布置多个导电的薄片，以便一方面实现导体的一定的柔韧性，并且另一方面为电导体提供一定的最小横截面。这种已知的相连接件制造成本高昂。


技术实现要素：

3.本发明的一项任务在于提供一种在逆变器与电机之间的相连接件，该相连接件可廉价地制造。
4.通过独立专利权利要求的主题解决该任务。本发明的优选的改进方案是从属权利要求、下面的说明书和附图的主题，其中，如果从说明书中不能明确得出某种相反的内容，那么每个特征都不仅可以单独地而且可以以组合的方式构成本发明的一个方面。
5.根据本发明，提供了一种用于将逆变器或变流器与电机的母线进行导电连接的相连接件，该相连接件具有：壳体部件，该壳体部件具有壳体壁，其中，壳体壁具有第一侧和不同于第一侧的第二侧，并且在壳体壁内构造了在第一侧和第二侧之间延伸的开口；被引导通过开口的负载母线，该负载母线具有通过第一侧被引导出去的第一连接部段，该第一连接部段至少局部地由软退火铜构成和/或具有软退火铜
6.换言之，本发明的一个方面给出了一种用于将逆变器或变流器与电机的母线进行导电连接的相连接件。逆变器也可称为逆整流器。电机优选是至少部分由电驱动的机动车的电机，其中，电机用在机动车的传动系中。通常，电机具有带定子绕组的定子。定子绕组的相被引向母线，以便与其导电地连接。
7.相连接件具有壳体部件。壳体部件优选可以是至少局部包围逆变器的逆变器壳体的组成部分。壳体部件通常由电绝缘材料(例如塑料)制成。此外规定：壳体部件具有壁。壳体壁形成第一侧和第二侧。这两个侧彼此不同。第一侧优选可以朝向电机，并且第二侧优选
指向逆变器的方向。第一侧和第二侧优选彼此平行地对齐。
8.在第一侧和第二侧之间，一开口延伸通过壳体壁。开口优选是边缘封闭的贯通开口。负载母线被引导通过所述开口，所述负载母线具有通过第一侧被引导出去的第一连接部段。负载母线被导电地设计。规定：第一连接部段至少局部地由软退火铜构成和/或具有软退火铜。软退火铜尤其在冷的状态下具有良好的或提高了的可变形性和/或降低的刚度，从而在第一连接部段与电机的母线紧固在一起时，第一连接部段可以补偿汇流条的区域内的与生产相关的公差。由于连接部段的柔韧性增加，连接部段在壳体壁的开口的区域内的应力可以得以减小。可以价格低廉地制造这种无片带的(lamellenbandfrei)负载母线，从而可以降低相连接件的成本。
9.软退火铜优选理解为强度为200至240兆帕的铜材料，其中界限包含在内。软退火铜的断裂伸长率大于38％，且软退火铜的硬度值介于45hb和55hb(布氏硬度)之间。
10.可以想象：连接部段可以通过材料配合的连接，特别是通过熔焊连接和/或钎焊连接与电机的母线连接在一起。
11.本发明的一个有利的改进方案在于，第一连接部段在远离壳体壁的那一侧上具有远端部段，该远端部段具有紧固开口。通过这种方式，负载母线或第一连接部段优选能够通过被引导穿过紧固开口的紧固件以简单的方式力配合地与母线连接。紧固件优选可以是螺纹连接件、铆钉连接件和/或螺栓。通过这种方式，优选地，针对维修情况可以无损地松开所述连接。
12.在这种情况下，本发明的一个有利的改进方案在于，紧固开口构造为长孔。长孔的纵向方向在此优选沿第一连接部段的纵向方向延伸。在借助于紧固件将第一连接部段与母线紧固在一起时，在第一连接部段出现与公差相关的偏移的情况下，可通过长孔减小开口区域内的应力。同样，在母线(该母线通常与定子绕组头的相相连)的区域内的应力也可以减小。绕组头可以具有脆的、部分玻璃状的护套和/或涂层，其易碎。因此，在将相线连接件紧固到母线处时，通过远端部段内的长孔，也可将作用到定子的绕组头上的机械影响降最小化。
13.本发明的一个优选的改进方案规定：第一连接部段在远端部段和第一侧之间的至少一部分区域由软退火铜构成和/或具有软退火铜，并且远端部段具有与第一连接部段的所述部分区域相比提高了的强度。因此，也可以设想：除远端部段外，整个负载母线都由软退火铜构成和/或具有软退火铜。与第一连接部段在第一侧和远端部段之间的部分区域(该部分区域由软退火铜构成)相比，远端部段具有更高的结构强度和/或刚度。远端部段优选由金属，尤其是铜构成。远端部段优选材料配合地连接到第一连接部段的部分区域处。由于远端部段具有提高了的结构刚度，因此可以在负载母线力配合地连接到母线处时实现持久的预紧力。
14.替代于此地，本发明的一个有利的改进方案在于：负载母线在其整个长度上由软退火铜构成。换言之，连同远端部段在内的整个负载母线由相同的材料构成并且优选构成为一体的。因此，负载母线的成本可以降低。因为在将负载母线力配合地紧固到母线处时，由于软退火铜的刚度因材料松弛而降低，紧固件的夹紧力会在一段时间内减小，因此可以规定：在紧固件的头部和远端之间和/或在远端和母线之间布置弹簧元件。
15.本发明的一个优选的改进方案在于：在远端部段上布置由导电的材料制成的盖
帽，与由软退火铜构成的负载母线相比，所述盖帽具有提高了的强度。盖帽优选具有与远端部段的紧固开口对齐的紧固开口，从而使得紧固件可以被引导穿过盖帽和远端部段，以便与母线或支座连接在一起。由于盖帽具有提高了的强度，紧固件的预紧力可以持久地施加到盖帽上，以用于将负载母线紧固到母线处。盖帽优选由铜构成和/或至少部分地具有铜。可以想象：盖帽材料配合和/或形状配合地布置和/或紧固在远端部段上。
16.在本发明的一个有利的改进方案中规定：负载母线在开口中以介质密封的方式连接在壳体壁处。介质密封的连接优选是流体密封的连接。通过这种方式，可以防止来自电机的流体(例如机油)通过相连接件进入逆变器内。
17.根据本发明的一个优选的改进方案规定：负载母线具有矩形轮廓，其具有第一宽度b1和与第一宽度b1成直角布置的第二宽度b2，其中，第一宽度b1小于第二宽度b2。对于宽度b2优选地适用：2b1≤b2≤10b1，特别是，3b1≤b2≤8b1。因此，例如可以规定：负载母线具有3mm的宽度b1，并且具有17mm的宽度b2。为了在组装逆变器和电机时补偿电连接件的区域内的公差，负载母线或第一连接部段至少部分地围绕负载母线的作用弱的轴线弯曲和/或偏移。
18.根据本发明的一个优选的设计方案规定：远端部段的端面至少局部地(优选完全)呈斜面地和/或倾斜地被构造。因此，远端部段的端面是负载母线在其纵向方向或纵向延伸上的端部。如果在将逆变器布置到电机上时第一连接部段正面碰到要连接的配合件(gegenst
ü
ck)，那么通过呈斜面地或倾斜地构造所述端面，第一连接部段就会发生偏移。
19.如果在远端上布置了由导电材料制成的盖帽，则可以优选地规定：盖帽的端面至少部分地(优选完全)呈斜面地和/或倾斜地被构造。盖帽的端面形成在远离紧固开口的那一侧上。如果在将逆变器布置到电机上时第一连接部段正面碰到要连接的配合件，那么通过呈斜面地或倾斜地构造所述端面，第一连接部段就会发生偏移。
20.远端部段的倾斜端面的纵向方向或盖帽的倾斜端面的纵向方向与负载母线的纵向方向成直角地延伸。特别是，盖帽的端面和/或远端部段的倾斜端面的纵向方向沿着第二宽度b2的纵向方向延伸。至少部分地和/或局部地倾斜地或呈斜面地是指，相对于第一宽度b1，大于0.1xb1且小于0.8xb1、优选大于0.2xb1且小于0.7xb1、特别优选大于0.3xb1且小于0.6xb1的部段倾斜地被构造，其中界限包含在内。
21.有利地规定：第一连接部段在远端部段和壳体壁的第一侧之间具有至少一个横截面缩小部。可以想象的是：设置两个或更多个横截面缩小部，这些横截面缩小部优选在第一连接部段的纵向方向上彼此间隔开地布置。多个横截面缩小部可以形成在负载母线的一侧上和/或优选形成在负载母线的对置的侧上。横截面缩小部用作转向点，从而使得连接部段可以有针对性地偏移。因此，在第一连接部段偏移时，可以减小应力，特别是在穿过壳体壁的开口区域内的应力、在远端区域内的应力。例如，横截面缩小部可以是在第一宽度b1和/或第二宽度b2上延伸的材料凹部和/或凹槽。形式为横截面缩小部的转向点可以节省空间且简单地被制造。
22.替代地和/或补充地，本发明的一个有利的改进方案可以规定：第一连接部段在远端部段和壳体壁的第一侧之间具有膨胀部段，该膨胀部段垂直于连接部段的纵向方向地具有u形和/或v形造型。膨胀部段一方面可以补偿长度公差，并且另外还可以用作转向点，以便减小在将负载母线与母线紧固在一起时在壳体壁的开口的区域内和/或在远端部段处或
在母线处的应力。
23.此外，本发明还涉及一种用于至少部分由电驱动的机动车的电驱动装置，其具有逆变器、带母线的电机和根据本发明的相连接件，该相连接件以导电的方式将逆变器和母线相互连接。
24.此外，本发明还涉及一种用于利用根据本发明的相连接件在逆变器和电机的母线之间建立电连接的方法，其中，通过第二侧被引导出去的第二连接部段与逆变器导电地连接，逆变器置于电机的壳体上，并且第一连接部段通过紧固件与电机的母线导电地连接。
25.本发明的其他特征和优点从从属权利要求以及下面的实施例中得出。这些实施例不是限制性的，而是相反地应理解为示例性的。它们应当使本领域技术人员能够实施本发明。申请人保留将在实施例中公开的单个和/或多个特征作为专利权利要求的主题或将这些特征纳入现有权利要求中的权利。这些实施例将借助附图进行详细说明。
附图说明
26.在这些附图中：
27.图1示出了根据本发明的一个实施例的相连接件的视图；
28.图2示出了根据本发明的一个优选实施例的用于公差补偿的相连接件的剖面；
29.图3示出了相连接件的视图，该相连接件带有被设计成不同类型的负载母线；
30.图4示出了带有螺纹连接件和弹簧元件的用于公差补偿的相连接件的剖面。
具体实施方式
31.在图1中示出了用于将逆变器与电机的母线ss进行导电连接的相连接件pa的三维视图。逆变器也可称为逆整流器。电机优选是至少部分由电驱动的机动车的电机，其中，电机用在机动车的传动系中。通常，电机具有带定子绕组的定子。定子绕组的相(u、v、w)被引向母线ss，以便与其导电连接。
32.相连接件pa具有壳体部件gt，该壳体部件由电绝缘材料(例如塑料)制成。壳体部件gt优选可以是至少局部包围逆变器的逆变器壳体的组成部分。规定：壳体部件gt具有壳体壁gw。壳体壁gw形成第一侧es和第二侧zs。这两个侧es、zs彼此不同。第一侧es优选朝向电机，并且第二侧zs优选指向逆变器的方向。
33.在第一侧es和第二侧zs之间，一开口oef延伸通过壳体壁gw。在此有三个彼此间隔开地布置的开口oef。开口oef是边缘封闭的贯通开口。负载母线lss被引导通过每个开口oef。每个负载母线lss都具有一通过第一侧es被引导出去的第一连接部段eva。负载母线lss被导电地设计。规定：第一连接部段eva至少局部地由软退火铜构成和/或具有软退火铜。软退火铜具有提高了的可变形性，从而在第一连接部段eva与电机的母线ss紧固在一起时，第一连接部段eva可以补偿与生产相关的公差t。由于第一连接部段eva的柔韧性增加，第一连接部段eva在壳体壁gw的开口oef的区域内的应力可以得以减小。此外，也可以价格低廉地制造这种相连接件pa。
34.负载母线lss具有矩形的轮廓或横截面，其具有第一宽度b1和与第一宽度b1成直角布置的第二宽度b2，其中，第一宽度b1小于第二宽度b2。这里适用：4b1≤b2≤7b1。因此，例如可以规定：负载母线lss具有3mm的第一宽度b1，并且具有17mm的第二宽度b2。为了补偿第一
连接部段eva和母线ss之间的公差t，负载母线lss或第一连接部段eva围绕负载母线lss的作用弱的轴线弯曲和/或偏移。
35.图2示出了用于进行公差补偿的、如从图1中已知的那样的相连接件pa的剖面。第一连接部段eva在远离壳体壁gw的那一侧上具有远端部段dea，该远端部段具有紧固开口bo。紧固件bm(优选螺钉)被引导通过紧固开口bo和母线ss，并与支座gl力配合地连接。力配合的连接例如是螺纹连接。通过将远端部段dea紧固到母线ss处，能够通过在第一侧es和远端部段dea之间可伸缩地设计的第一连接部段eva以简单的方式补偿第一连接部段eva和母线ss之间的公差t。
36.紧固开口bo设计为长孔。长孔的纵向方向在此沿第一连接部段eva的纵向方向延伸。在借助于紧固件bm将第一连接部段eva与母线ss紧固在一起时，在第一连接部段eva出现与公差相关的偏移的情况下，可通过长孔减小开口oef区域内的应力。同样，在母线ss(该母线通常与定子绕组头的相相连)的区域内的应力也可以减小。
37.图3示出了带有三个不同设计的负载母线lss的相连接件pa的视图。可以想象：相连接件pa可以设置有不同的负载母线lss。但通常情况下，相连接件pa具有相同类型地设计的负载母线lss。不过，这些负载母线在其长度方面可以不同。
38.在左侧的负载母线lss的情况下规定：第一连接部段eva在远端部段dea和壳体壁gw的第一侧es之间具有膨胀部段da，该膨胀部段垂直于连接部段的纵向方向地具有u形和/或v形的造型。膨胀部段da一方面可以补偿长度公差，并且另外还可以用作转向点，以便减小在将负载母线lss与母线ss紧固在一起时在壳体壁gw的开口oef的区域内和/或在远端部段dea处或在母线ss处的应力。
39.在布置于中间的负载母线lss的情况下规定：第一连接部段eva在远端部段dea和壳体壁gw的第一侧es之间具有至少一个横截面缩小部qr。如图所示，横截面缩小部qr优选可以是沿着负载母线lss的第二宽度b2延伸的凹槽。在此布置或构造了两个在负载母线lss的纵向方向上彼此间隔开的横截面缩小部qr。横截面缩小部qr可以布置在第一连接部段eva的一侧上。不过，也可以想象：将横截面缩小部qr布置在第一连接部段eva的对置的侧上。横截面缩小部qr可用作转向点，从而使得第一连接部段eva可以有针对性地偏移。因此，在第一连接部段eva偏移时，可以减小应力，特别是在穿过壳体壁gw的开口oef区域内和/或在远端部段dea区域内的应力。形式为横截面缩小部qr的转向点可以节省空间且简单地被制造。
40.在右侧的负载母线lss的情况下规定：负载母线lss在其整个长度上由软退火铜构成。换言之，连同远端部段dea在内的整个负载母线lss由相同的材料构成并且构成为一体的。因此，可以降低负载母线lss的成本。在远端部段dea上布置由导电的材料制成的盖帽ka，与由软退火铜构成的负载母线lss相比，所述盖帽ka具有提高了的强度。盖帽ka优选具有与远端部段dea的紧固开口bo对齐的紧固开口bo，从而使得紧固件bm可以被引导穿过盖帽ka和远端部段dea，以便与母线ss连接在一起。由于盖帽ka具有提高了的强度，紧固件bm的预紧力可以持久地施加到盖帽ka上，以用于将负载母线lss紧固到母线ss处。盖帽ka优选由铜构成和/或至少部分地具有铜。可以想象：盖帽ka材料配合和/或形状配合地布置和/或紧固在远端部段dea上。
41.图4示出了相连接件pa的剖面，其中，整个负载母线lss由软退火铜构成和/或至少
具有软退火铜。这也适用于远端部段dea的区域。在负载母线lss力配合地紧固到母线ss处时，由于软退火铜的刚度降低，紧固件bm的夹紧力会减小。因此规定：在紧固件bm的头部ko和远端部段dea之间布置弹簧元件fe。

技术特征：
1.一种用于将逆变器或变流器与电机的母线(ss)进行导电连接的相连接件(pa)，其具有：壳体部件(gt)，该壳体部件具有壳体壁(gw)，其中，所述壳体壁(gw)具有第一侧(es)和不同于该第一侧(es)的第二侧(zs)，并且在所述壳体壁(gw)内构造了在所述第一侧(es)和所述第二侧(zs)之间延伸的开口(oef)；被引导通过所述开口(oef)的负载母线(lss)，该负载母线具有通过所述第一侧(es)被引导出去的第一连接部段(eva)，该第一连接部段至少局部地由软退火铜构成和/或具有软退火铜。2.根据权利要求1所述的相连接件，其特征在于，所述第一连接部段(eva)在远离所述壳体壁(gw)的那一侧上具有远端部段(dea)，该远端部段具有紧固开口(bo)。3.根据权利要求2所述的相连接件，其特征在于，所述紧固开口(bo)构造为长孔。4.根据前述权利要求中任一项所述的相连接件，其特征在于，所述第一连接部段(eva)在所述远端部段(dea)和所述第一侧(es)之间的至少一部分区域由软退火铜构成，并且所述远端部段(dea)具有相比于所述第一连接部段(eva)的所述部分区域提高了的强度。5.根据前述权利要求中任一项所述的相连接件，其特征在于，所述负载母线(lss)在其整个长度上都由软退火铜构成。6.根据前述权利要求中任一项所述的相连接件，其特征在于，在所述远端部段(dea)上布置了由导电材料制成的盖帽(ka)，相比于由软退火铜构成的负载母线(lss)，所述盖帽具有提高了的强度。7.根据前述权利要求中任一项所述的相连接件，其特征在于，所述负载母线(lss)在所述开口中以介质密封的方式连接在所述壳体壁(gw)处。8.根据前述权利要求中任一项所述的相连接件，其特征在于，所述负载母线(lss)具有矩形轮廓，该矩形轮廓具有第一宽度(b1)和与该第一宽度(b1)成直角布置的第二宽度(b2，其中，所述第一宽度(b1)小于所述第二宽度(b2)。9.根据前述权利要求中任一项所述的相连接件，其特征在于，所述远端部段的端面至少局部呈斜面地和/或倾斜地被构造。10.根据与权利要求6相结合的前述权利要求中任一项所述的相连接件，其特征在于，所述盖帽的端面至少部分呈斜面地和/或倾斜地被构造。11.根据前述权利要求中任一项所述的相连接件，其特征在于，所述第一连接部段(eva)在所述远端部段(dea)和所述壳体壁(gw)的第一侧(es)之间具有至少一个横截面缩小部(qr)。12.根据前述权利要求中任一项所述的相连接件，其特征在于，所述第一连接部段(eva)在所述远端部段(dea)和所述壳体壁(gw)的第一侧(es)之间具有膨胀部段(da)，该膨胀部段垂直于所述第一连接部段(eva)的纵向方向地具有u形和/或v形造型。13.一种用于至少部分由电驱动的机动车的电驱动装置，其具有逆变器、带母线的电机和根据前述权利要求中任一项所述的相连接件(pa)，该相连接件以导电的方式将所述逆变器和所述母线(ss)相互连接。14.一种用于利用根据权利要求1至12中任一项所述的相连接件(pa)在逆变器和电机的母线(ss)之间建立电连接的方法，其中，通过所述第二侧被引导出去的第二连接部段与
所述逆变器导电地连接，所述逆变器置于所述电机的壳体上，并且所述第一连接部段(eva)通过紧固件(bm)与所述电机的母线(ss)导电地连接。

技术总结
本发明涉及一种用于将逆变器与电机的母线(SS)进行导电连接的相连接件(PA)，其具有：壳体部件(GT)，该壳体部件具有壳体壁(GW)，其中，所述壳体壁(GW)具有第一侧(ES)和不同于该第一侧(ES)的第二侧(ZS)，并且在所述壳体壁(GW)内构造了在所述第一侧(ES)和所述第二侧(ZS)之间延伸的开口(OEF)；被引导通过所述开口(OEF)的负载母线(LSS)，该负载母线具有通过所述第一侧(ES)被引导出去的第一连接部段(EVA)，该第一连接部段至少局部地由软退火铜构成和/或具有软退火铜。构成和/或具有软退火铜。构成和/或具有软退火铜。


技术研发人员：C
受保护的技术使用者：纬湃科技德国有限责任公司
技术研发日：2022.02.08
技术公布日：2023/10/20