CN102918721A - 流体密封的电机连接插头，以及马达 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电机（7）的、特别是机动车的马达冷却风扇或ABS/ESP的电机（7）的壳体（70）的流体密封的电机连接插头（1），该电机连接插头具有可插到壳体（70）上的插头壳体（10），借助于该插头壳体，至少一个电导线（80）可相对于电机（7）流体密封地与该电机相连接，其中，插头壳体（10）可借助于卡锁弹簧（50）或锁止结构固定在壳体（70）上，其中，流体密封的电机连接插头（1）可简单地可再拆卸地固定在壳体（70）上。此外，本发明涉及一种马达、特别是用于机动车的马达冷却风扇或ABS/ESP的电机（7），或者一种用于马达（7）、特别是电机（7）的批量生产的电缆（8），其中，马达（7）或批量生产的电缆（8）具有根据本发明的流体密封的电机连接插头（1）。

Description

流体密封的电机连接插头,以及马达

技术领域

本发明涉及一种用于电机的、特别是机动车的马达冷却风扇或ABS/ESP的电机的壳体的流体密封的电机连接插头。此外，本发明涉及一种马达、特别是一种用于机动车的马达冷却风扇或ABS/ESP的电机，或者一种用于这种马达的批量生产的电缆。

背景技术

由于成本原因，在制造电机、特别是在制造直流电机时，为其壳体使用深冲部件。在多种应用中，例如在机动车的马达冷却风扇中和/或在ABS/ESP-领域中，必须使得这种电机流体密封，也就是说，电控制线路和供给线路经由密封法兰必须进行流体密封地引入电机中。图1的示图示出了根据现有技术的这种密封法兰100，其中密封法兰100自身通过轴向密封部105，和各一个电导线80通过径向密封部106相对于壳体70流体密封。

密封件的也在下面所应用的术语表从密封件的机械负载中得出，也就是说机械轴向负载的密封件被称为轴向密封部，并且机械径向负载的密封件被称为径向密封部。密封件当然也可以根据其密封功能的变化来命名，其中随后将名称更换，也就是说随后将轴向密封部称为径向密封部并且将径向密封部称为轴向密封部。

根据现有技术的密封法兰100借助于自身开槽的或自身切割的螺栓102固定在壳体70上，其中螺栓102必须通过钢套101支承，以便预防密封法兰100的收缩性，该密封法兰由相对柔软的塑料材料制成。此外，螺栓102在壳体70中的其螺纹孔104的区域中具有微型封装体103，由此其相对于壳体70同样是流体密封的。通过微型封装体103，密封法兰100仅能在微型封装体103裂开的情况下重新从壳体70上取下；也就是说，密封法兰100在维修情况下根据可能性保留在壳体70上，因为否则必须重新布置微型封装体103。

为了实现密封法兰100的轴向匹配而必需的旋紧是复杂的且成本相对较高，因为必须设置附加的螺纹孔104，且该螺纹孔必须借助专门的螺栓102来密封。此外，旋紧过程是相对耗费的，其中，被微型封装的螺栓102是昂贵的且其密封性（约2.000ppm）在系列生产过程（Serienprozess）中并不始终被确保。在螺栓102的开槽过程中产生了金属屑，该金属屑可以侵入到壳体70的内部，这在以后可能在马达的运行中或者在电路板上造成损害，这些损害可能导致整个马达的失效。此外，由于密封法兰的旋拧区域提高了材料使用。

发明内容

本发明的目的是：提供一种在马达上的、特别是在电机上的改进的流体密封的接口、特别是一种改进的流体密封的电接口。在此，接口和传统的密封法兰相比应该能更简单地操作，其中，接口应该能简单地且在不损坏密封法兰的组成部件或其在壳体上的固定的情况下从壳体上重新取下。此外，接口应该是成本经济的且与现有技术相比具有更少的组件。此外，为了实现接口的流体密封仅须使用少量的成本较高的密封材料。

本发明的目的借助于一种根据权利要求1所述的、用于电机的、特别是机动车的马达冷却风扇或ABS/ESP的电机的壳体的流体密封的电机连接插头来实现；和借助于一种根据权利要求10所述的马达、特别是用于机动车的马达冷却风扇或ABS/ESP的电机，或者一种用于马达的、特别是用于电机的批量生产的电缆来实现。本发明的有利的改进方案由从属权利要求中得出。

根据本发明，替代那种必须耗费地从马达壳体脱离的、用于马达的电导线的密封法兰，提供了一种用于电导线的连接插头，该连接插头可简单地且舒适地固定在壳体上并且又可以简单地从壳体上取下。根据本发明的流体密封的连接插头具有可插到壳体上的插头壳体，借助于插头壳体，至少一个电导线可相对于马达流体密封地与该马达相连接。插头壳体可借助于卡锁弹簧或锁止结构固定在壳体上，由此，流体密封的电机连接插头可简单地可再拆卸地固定在壳体上。

本发明与现有技术相比具有更少且成本更经济的组件，其中，在对安装装置投入较低的情况下提供了用于马达的流体密封的接口。与开头所述的现有技术相比，取消了至少两个被微型封装的螺栓，这导致了：消除了密封法兰的螺栓区域中的密封问题并且不会由于螺栓的旋入或切入到壳体中而形成金属屑。这在具有电路板的马达中、特别是当电路板具有SMD-部件（SMD=surface-mounted device, 表面组装器件）。此外取消了至少两个必须被压入到密封法兰中的钢套。

在此，为了使得相关的电导线和/或连接插头相对于壳体流体密封，插头壳体具有径向密封部和轴向密封部，或者优选材料一体的密封单元，其确保了导线和/或连接插头相对于壳体轴向和径向地流体密封。优选地，连接插头的插头壳体具有安装部段，借助于该安装部段，连接插头可固定在马达的壳体上。在此，优选基本上为方形的安装部段可通过壳体中的凹口向内插入到壳体中，并且以下述方式设计，使得连接插头可在内部锁定在壳体中。此外，安装部段能以下述方式设置在插头壳体上，使得连接插头可锁定在壳体外部。

在本发明的一种实施方式中，安装部段可以具有优选设计成穿通凹口的卡锁凹部，为了将连接插头安装在壳体上，卡锁弹簧能以下述方式插入到卡锁凹部中，使得壳体的壁可在卡锁弹簧和插头壳体的凸肩之间夹紧。在此优选的是，卡锁弹簧具有至少一个弹簧部段，该弹簧部段特别设计成优选弧形的弹簧片。

在此，卡锁弹簧的各个弹簧部段能以下述方式插入到安装部段的相关的卡锁凹部中，使得弹簧部段的纵向端部部段布置在壳体上并且弹簧部段的中间部段在内部布置在安装部段上。在此，安装部段优选以下述方式设计，使得卡锁弹簧在所述壳体内能利用其各个弹簧部段插入到相关的卡锁凹部中。

在本发明的优选实施方式中，安装部段的相关的卡锁凹部是穿通凹口。在此，卡锁弹簧优选地以下述方式设计，使得卡锁弹簧在安装部段内的卡锁状态中可利用其两个纵向端部部段支承在壳体上。在本发明的优选的实施方式中，在卡锁弹簧的卡锁状态中，在卡锁凹部中，卡锁弹簧的锁定装置锁定地位于卡锁凹部中的锁定装置上。在此，卡锁弹簧的锁定装置优选设计成锁定接片或锁定凸出部，并且卡锁凹部的锁定装置优选设计成锁定凹部或者说锁定肩部。

在本发明的实施方式中，插头壳体以下述方式设计，使得密封单元、例如组合的轴向-/径向密封部可安装在插头壳体和壳体的一侧、特别是壳体的外侧之间。此外，插头壳体可以这样设计，使得径向密封部或特别是设计成垫式密封件的径向密封部容纳在插头壳体中，其中，径向密封部随后借助于优选设计成固定板的固定装置安装在插头壳体中。

在本发明的实施方式中，所述轴向密封部在安装部段外部完全地围绕安装部段地设置在电机连接插头的凸肩上。此外，相关的径向密封件可以设置在插头壳体内，其中，相关的密封件使得相关的电导线相对于插头壳体流体密封。插头壳体可以具有多个穿通凹口，电导线可延伸穿过该穿通凹口。此外，安装部段可以设计成多个圆拱部，这些圆拱部可穿过壳体中的多个穿通凹口插入；卡锁弹簧随后可穿过圆拱部中的凹口插入到其中、特别是穿过其插入。

附图说明

下面根据实施例参考详细的附图进一步说明本发明。图中示出：

图1示出了用于电机的电供给-或控制线路的电机的壳体上的、根据现有技术的密封法兰的剖视俯示图；

图2示出了在将电机连接插头安装在电机的壳体上时，根据本发明的流体密封的电机连接插头的第一变体的上前方的透示图；

图3示出了在安装状态中的、根据图2的连接插头在其闭锁在电机上的区域中的侧面剖视透示图；

图4示出了用于连接插头的卡锁弹簧的三维示图；

图5示出了类似于图2的连接插头的透示图，该透示图示出了处于安装状态中的连接插头，其中形成了电机与电导线之间的接触；

图6示出了处于安装状态中的连接插头的下前方的透示图，其中出于简明的原因未示出壳体或电机；

图7以后上方的三维分解图示出了根据本发明的连接插头的第一变体的第一实施方式；

图8同样以后上方的三维分解图示出了根据本发明的连接插头的第一变体的第二实施方式；

图9示出了处于安装状态中在电机的壳体上的根据本发明的流体密封的电机连接插头的第二变体的上前方透示图；

图10示出了根据图9的安装上的连接插头的后下方的透示图；

图11示出了在将连接插头安装在电机的壳体上时，连接插头的第一变体的上前方的三维分解图；

图12示出了在将连接插头安装在壳体上时，连接插头的后上方的三维分解图；

图13示出了在将连接插头锁定在壳体上的区域中安装上的连接插头的截面图；和

图14示出了类似于图13的截面图，然而在穿过连接插头引导的电导线的区域中形成截面。

具体实施方式

下面首先参考图2至图8，说明根据两个实施方式的、根据本发明的流体密封的电机连接插头1的第一变体。连接插头1具有插头壳体10，连接插头借助于该插头壳体可固定在电机7的壳体70上、例如极壳体70上。至少一个电导线80或至少一个电缆80穿过连接插头1引导进入电机的内部中，该电导线或者说该电缆随后与在电机7内的电导体电连接（见图5）。在此，设置在连接插头1上的电导线80与连接插头1一起形成批量生产的电缆8或者说电缆束8。

插头壳体10基本上构造为方形的，具有优选倒圆的侧壁并且在其正面上具有安装部段11，其中，在插头壳体10上在与其安装部段11的过渡部上形成凸肩13，借助该凸肩可将连接插头1安装在壳体70上。安装部段11随后在这种状态下-连接插头1在壳体70上的安装状态下-穿过壳体70中的穿通凹口71向内插入到壳体70中。在此优选的是，连接插头1锁定在壳体70的内部，其中，与凸肩13一起形成的锁定将壳体70的壁夹紧在其间；但也可应用一种在必要时附加的、外部的锁定，以将插头壳体10锁定在壳体70上。

这种锁定例如可以借助于形成在安装部段11上的锁止装置、例如锁止钩来实现，其在壳体70内锁止在适合的锁止装置上；这例如可以是壳体70的内壁（在图中未示出）。此外，锁止装置、例如锁定接片或锁止凹部能以下述方式设置或形成在插头壳体10上，使得其利用锁止装置、例如锁止凹部或锁止钩锁止在壳体70的外部（在图中同样未示出）。此外，该锁定可以借助于卡锁弹簧50或固定弹簧50来实现，其将插头壳体10的凸肩13拉靠在壳体70的外壁上，这一点在下面进行详细阐述。

这种优选材料一体的、由板冲制的卡锁弹簧50在图4中详细示出，其中，卡锁弹簧50优选具有在连接片51上的、特别是设计成弹簧片（Federlasche）52的三个弹簧部段52。弹簧部段52的数量当然是任意的，其中的数量仅应符合于安装部段11中的卡锁凹部12的数量。各个弹簧部段52优选地设计成弧形并且提供垂直于其平面延伸部的弹簧力。

各个弹簧部段52利用结合的纵向端部部段53与连接片51相连接，随后朝向自由端部57平坦地从连接片51平面沿其中间部段54的方向抬起，以便随后重新沿自由的纵向端部部段55的方向回落到结合的纵向端部部段53的平面中。各个弹簧部段52的自由端部57又沿与中间部段54相同的方向向上拱起，以便使得卡锁弹簧50的插接变得容易。

优选地在各个弹簧部段52的中间部段54中设置有特别是设计成锁定接片56或锁定凸出部56的锁定装置56，借助于该锁定装置，相关的弹簧部段52或卡锁弹簧50可以锁定在安装部段11中的相关的卡锁凹部12中，由此阻止了卡锁弹簧50从相关的卡锁凹部12中滑出。优选地，仅两个外部的弹簧部段52具有设计在其上的锁定装置56。在此锁定装置56在卡锁弹簧50安装在安装部段11之中/之上的状态中接合到优选地设计成卡锁凹部16的锁定装置16中或作用在其上，其中，锁定装置16设置在相关的卡锁凹部12中（见图3）。

此外在图5中可清楚地看到连接插头1在壳体70上的安装状态，其中，卡锁弹簧50利用其每一个弹簧部段52插入到与此相对应的、安装部段11的卡锁凹部12中。在此，相对应的卡锁凹部12向内凸入到壳体70中。在安装状态中，卡锁弹簧50的相关的两个纵向端部部段53、55在内部抵靠在壳体70上，相反地，相关的中间部段54在内部抵靠在相应的卡锁凹部12上并且在此对安装部段11和进而对插头壳体10朝向壳体70的内部施加预应力，也就是说轴向密封部30（见下面）被轴向加载。也就是说，弹簧部段52的相关的中间部段54抵靠在相关的卡锁凹部12的、与安装部段11的自由端部直接相邻的边界上。

为了实现连接插头1相对于壳体70的流体密封，连接插头1优选在插头壳体10的槽15中具有轴向密封部30（见图6）。在此，槽15被装入凸肩13中（见图3）并且优选地完全围绕从凸肩13凸出的安装部段11。在槽15外部可以在凸肩13上设置凸出部19（见本发明的第二变体，图11和12），该凸出部限定了轴向密封部30的最大轴向的压缩路段。在安装状态中，卡锁弹簧50将轴向密封部30和其密封部段34拉靠到壳体70的外侧上，由此，插头壳体10向外相对于壳体70流体密封。

此外，连接插头1具有径向密封部20、21（见图7和8），该径向密封部借助于内部的密封部段22相对于一个或多个相关的电导线80流体密封，并且借助于外部的密封部段23相对于插头壳体10流体密封。在此给出两种实施方式。在图7中示出的第一实施方式中，每个电导线80被单独地密封，为此，插头壳体10分别具有单容纳部17。在图8中示出的、第一变体的第二实施方式中，多个且特别是所有电导线80利用一个唯一的、优选设计成垫式密封件21的径向密封部21来密封，为此，插头壳体10具有平面相对后置的容纳部18。

不仅单独的径向密封部20、而且垫式密封件21都被固定装置60保持在位置上，该固定装置可固定在插头壳体10上，特别是可借助于锁定件（Verratung）61固定。此外，插头壳体10具有用于电导线80的穿通凹口14，其中，导线80可附加地固定在插头壳体10之上/之中；然而也可能的是，导线80仅被引导穿过插头壳体10，而不将其固定在插头壳体10上。在壳体70内部，导线80可连接到电的连接装置90上，其中，导线80为电机7供给电功率以用于产生转矩和/或向其传输控制信号或将信号从其中导出。

此外可以通过卡锁弹簧50的厚度以及材料，相对准确地调节可靠的变形程度和轴向密封部30的密封唇的收缩性（Setzverhalten）。此外，卡锁弹簧50对轴向密封部30的材料的张弛进行补偿，使得持久地确保了流体密封。卡锁弹簧50在此以下述方式设计，使得该卡锁弹簧即使在振动负荷的情况下仍轴向地可靠地将插头壳体10保持在壳体70n上。在此，根据本发明的连接插头1例如可以使用在EC-和DC-马达上。

下面参考图9至图14借助根据一种实施方式来说明根据本发明的流体密封的电机连接插头1的第二变体。在此仅探讨和本发明的第一变体不同的特征。也就是说，第一变体的特征可转移到本发明的第二变体上；此外可能的是，第二变体的特征可转移到本发明的第一变体上。根据第二变体，第一变体的两个单独的径向密封的组件（轴向密封部30）和轴向密封的组件（径向密封部20、21）组装在密封单元40中，该密封单元是组合的轴向-/径向密封部40并且可以形成为垫式密封件40。内部的密封部段42在此承担上面的径向密封部20的功能，以及外部的密封部段43承担上面的轴向密封部30的功能。

除了用于密封单元40的较少的材料成本之外，也减少了安装时间，而不损害连接插头1的密封性能。相对于上面的实施方式，安装部段11不再基本上是方形的，而是设计成一个或多个优选为柱形的圆拱部（Domen）11。在此，为了将连接插头1安装在壳体70上，各个圆拱部11的纵向端部部段通过壳体70中的单独的穿通凹口71向前运动到其中。

此外，壳体70相邻于用于圆拱部11的穿通凹口71具有用于电导线80的穿通凹口72。优选地，在四个电导线80之间，在插头壳体10上设计有三个柱形的圆拱部11。为了将插头壳体10锁定在壳体70上，圆拱部11类似于本发明的第一变体在其各个自由纵向端部部段上具有卡锁凹部12，卡锁弹簧50可锁定地插入该卡锁凹部中；这类似于本发明的第一变体。

密封单元40容纳在插头壳体10的前面的容纳部18中，或者可在将插头壳体1安装在壳体70上时容纳在其中，其中，密封单元40夹紧在壳体70和插头壳体10之间。在此，外部的密封部段43抵靠在壳体70上并且相对于壳体70密封插头壳体10。内部的密封部段42密封电导线80并且相对于壳体70密封圆拱部11。此外，圆拱部11本身进行流体密封，因为圆拱部11在插入的卡锁弹簧50后方在内部被封闭（见图13），使得液体不能经过部分空心的圆拱部11到达壳体70内部。在此，圆拱部11一方面用于将连接插头1固定在壳体70上并且另一方面用于节省密封单元30的材料。

密封单元40优选以下述方式设计（见图13和14），使得内部的密封部段42相对于外部的密封部段43缩进或者说减少（absetzen），由此节省了密封材料。也就是说，密封单元40在用于圆拱部11和电导线80的穿通凹口71、72的区域中的横截面比在其它位置上的、特别是在外围设备上的横截面更厚，在其上优选设置密封单元40的外部的密封部段43。优选地，密封单元40与其密封部段42、43材料一体地设计；然而可能的是，在密封单元40的基体上设置密封部段42、43，特别是在其上粘贴密封部段，以便节省其它的密封材料，因为在这种情况下优选仅密封部段42、43由密封材料制成。

此外在本发明的两个变体中可能的是，例如封闭住壳体70的、电机7的顶盖或另一个壳体部件（这两者未在附图中示出）在该顶盖或者壳体部件在壳体70上的安装状态中、在相邻于卡锁弹簧50的部段中以下述方式设计，即例如凸出部、卡锁弹簧50保持在其安装位置上。这也可以转移到壳体70上，该壳体在内部在相应的区域上具有凸出部或凹部，该凸出部或凹部随后将卡锁弹簧50保持在其安装位置上。对于壳体70中的凹部的情况，卡锁弹簧50随后利用凸出部接合到其中。

Claims (10)

1. 用于电机（7）的、特别是机动车的马达冷却风扇或ABS/ESP的电机（7）的壳体（70）的流体密封的电机连接插头，所述电机连接插头具有能插到所述壳体（70）上的插头壳体（10），借助于所述插头壳体，至少一个电导线（80）能相对于所述电机（7）流体密封地与所述电机相连接，其特征在于，所述插头壳体（10）能借助于卡锁弹簧（50）或锁止结构固定在所述壳体（70）上，由此，所述流体密封的电机连接插头（1）能简单地能再拆卸地固定在所述壳体（70）上。

2. 根据权利要求1所述的流体密封的电机连接插头，其特征在于，为了使得所述相关的电导线（80）和/或所述电机连接插头（1）相对于所述壳体（70）流体密封，所述插头壳体（10）具有径向密封部（20、21）和轴向密封部（30），或者优选材料一体的密封单元（40），其确保了所述电导线（80）和/或所述电机连接插头（1）相对于所述壳体（70）轴向和径向地流体密封。

3. 根据前述权利要求中任一项所述的流体密封的电机连接插头，其特征在于，所述插头壳体（10）具有安装部段（11），借助于所述安装部段，所述电机连接插头（1）能固定在所述电机（7）的所述壳体（70）上，其中，所述安装部段（11）通过所述壳体（70）中的凹口（71）向内插入到所述壳体（70）中，并且以下述方式设计，使得所述电机连接插头（1）能在内部锁定在所述壳体（70）中，或者所述安装部段以下述方式设置在所述插头壳体（10）上，使得所述电机连接插头（1）能锁定在所述壳体（70）外部。

4. 根据前述权利要求中任一项所述的流体密封的电机连接插头，其特征在于，所述安装部段（11）具有优选设计成穿通凹口（12）的卡锁凹部（12），为了将所述电机连接插头（1）安装在所述壳体（70）上，所述卡锁弹簧（50）能以下述方式插入到所述卡锁凹部中，使得所述壳体（70）的壁能在所述卡锁弹簧（50）和所述插头壳体（10）的凸肩（13）之间被夹紧。

5. 根据前述权利要求中任一项所述的流体密封的电机连接插头，其特征在于，所述卡锁弹簧（50）具有至少一个弹簧部段（52），所述弹簧部段特别是设计成弧形的弹簧片（52），并且所述各个弹簧部段（52）能以下述方式插入到所述安装部段（11）的相关的卡锁凹部（12）中，使得所述弹簧部段（52）的纵向端部部段（53、55）布置在所述壳体（70）上并且所述弹簧部段（52）的中间部段（54）在内部布置在所述安装部段（11）上，其中，所述安装部段（11）优选以下述方式设计，使得所述卡锁弹簧（50）在所述壳体（70）内能利用其各个弹簧部段（52）插入到所述相关的卡锁凹部（12）中。

6. 根据前述权利要求中任一项所述的流体密封的电机连接插头，其特征在于，在所述卡锁弹簧（50）的卡锁状态中，在所述卡锁凹部（12）中，所述卡锁弹簧（50）的锁定装置（56）锁定地位于所述卡锁凹部（12）的锁定装置（16）上，其中，所述卡锁弹簧（50）的所述锁定装置（56）优选地是锁定接片（56）或锁定凸出部（56），并且所述卡锁凹部（12）的所述锁定装置（16）优选地是锁定凹部（16）或者说锁定肩部（16）。

7. 根据前述权利要求中任一项所述的流体密封的电机连接插头，其特征在于，所述安装部段（11）的所述相关的卡锁凹部（12）是穿通凹口（12），其中，所述卡锁弹簧（50）以下述方式设计，使得所述卡锁弹簧在所述安装部段（11）内的所述卡锁状态中能利用其两个纵向端部部段（53、55）支承在所述壳体（7）上。

8. 根据前述权利要求中任一项所述的流体密封的电机连接插头，其特征在于，所述插头壳体（10）以下述方式设计，使得密封单元（40）能安装在所述插头壳体（10）和所述壳体（70）的一侧、特别是所述壳体（70）的外侧之间，或者至少一个径向密封部（20）或特别是设计成垫式密封件（21）的径向密封部（21）容置在所述插头壳体（10）中，其中，所述径向密封部（20、21）借助于优选设计成固定板（60）的固定装置（60）安装在所述插头壳体（10）中。

9. 根据前述权利要求中任一项所述的流体密封的电机连接插头，其特征在于，

·所述轴向密封部（30）在所述安装部段（11）外部完全地围绕所述安装部段（11）地设置在所述电机连接插头（1）的所述凸肩（13）上；

·所述相关的径向密封件（20、21）设置在所述插头壳体（10）内，并且使所述相关的电导线（80）相对于所述插头壳体（10）流体密封；

·所述插头壳体（10）具有多个穿通凹口（14），所述电导线（80）能延伸穿过所述穿通凹口；和/或

·所述安装部段（11）包括多个圆拱部（11），所述圆拱部能穿过所述壳体（70）中的多个穿通凹口（71）插入。

10. 马达、特别是用于机动车的马达冷却风扇或ABS/ESP的电机（7），或者用于马达（7）的、特别是用于电机（7）的批量生产的电缆（8），其特征在于，所述马达（7）或所述批量生产的电缆（8）具有根据前述权利要求中任一项所述的流体密封的电机连接插头（1）。

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