CN104868658A - 旋转电机的连接装置和这种连接装置在电增压器中的使用 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的连接装置(6)设置用于旋转电机(2)，该旋转电机具有以下类型：借助多个第一插脚被供应有电力，所述第一插脚以第一预定距离绕所述电机(2)的轴线以预定角间隔布置具有所述轴线的承载件(13)上。根据本发明，连接装置(6)包括多个第二插脚，所述第二插脚以大于第一预定距离的第二预定距离绕所述轴线布置，且电连接到能够连接到所述第一插脚的多个第一端子(9)。根据另一特征，连接装置(6)包括由塑料材料制成的主体部分(7)，该主体部分具有连接第二插脚和第一端子的多个包覆模制的金属条。

Description

旋转电机的连接装置和这种连接装置在电增压器中的使用
技术领域
本发明涉及一种用于在汽车领域中应用的旋转电机的连接装置，特别是用于电增压器的电马达。
本发明还涉及一种包括该连接装置的电增压器。
背景技术
生态学考虑且特别是通过降低CO2排放来对抗全球变暖已使得设备制造商为汽车厂商提供改进小型低速内燃发动机的动态响应的电增压器。
与由排气驱动的传统增压器对比，电增压器，也就是说由电马达驱动，具有瞬时响应时间并且改进了在低速下和在加速度下的发动机扭矩。
该系统使得可以显著地减小热机的尺寸，并且因此减小燃料消耗。
在柴油机的情况下，气体增压器的潜伏期(latency period)也是造成当在低速加速度阶段中注入系统试图通过注入过量的燃料而提供所需功率时产生颗粒排放的原因。
为了克服该缺点，VALEO SYSTEMES DE  MOTEUR公司在其国际专利申请WO2013/045821中提出了实施电增压器，以在加速器踏板下压的时刻协助气体涡轮增压器。
然而，在这样的系统的一些实施例中，如在国际专利申请WO2005/024202中指出的，可能难以将电马达相输入端连接到供电电源，这是由于这些输入端通常接近轴线并且还由于涡轮机部分与电力部分之间的紧密约束。
在电增压器的发展范围内，发明实体面临用于将相输入端连接到比电马达的直径大得多的尺寸的电源电路板的该类型的问题。
发明内容
因此本发明的目标是提供对该问题的解决方案。
本发明具体地涉及一种用于旋转电机的连接装置，所述旋转电机的类型为，其借助多个第一插脚被供应有动力，所述第一插脚以第一预定距离绕该电机的轴线以预定角间隔布置在具有该轴线的承载件上。
该连接装置值得注意的是，其包括多个第二插脚，所述第二插脚以大于第一预定距离的第二预定距离同样绕该轴线布置，并且电连接到能够连接到第一插脚的多个第一端子。
连接装置有利地包括由塑料材料制成的主体部分，该主体部分具有连接第二插脚和第一端子的多个包覆模制的金属条。
该连接装置优选地还包括能够与电机的承载件配合的第一密封器件和与覆盖件配合的第二密封器件。
这些第一密封器件有利地包括与主体部分中的第一周向沟槽配合的第一冠部。第二密封器件也有利地由第二冠部形成，所述第二冠部与主体部分中的第二周向沟槽以及覆盖件的周向承载表面配合。
第二插脚优选地绕旋转电机的轴线两两分布。
根据实施例，第二插脚绕旋转电机的轴线有规律地分布。
根据实施例，金属条从相应的第一端子大致径向地延伸。
根据实施例，所述覆盖件配置为以密封方式覆盖围绕轴线的连接装置的中心区域，所述区域包括第一端子。优选地，由于第二密封器件，覆盖件配置为以密封方式覆盖所述区域。特别地，所述区域在一距离上从电机的轴线延伸，所述距离被包括在第一距离和第二距离之间。
根据实施例，所述第一密封器件包括第一冠部，所述第一冠部与所述主体部分中的第一周向沟槽配合，以及第二密封器件包括第二冠部，所述第二冠部与所述主体部分中的第二周向沟槽和所述覆盖件的周向承载表面配合。优选地，第一冠部与所述主体部分中的第一周向沟槽和所述承载件(特别是所述承载件中的沟槽)配合。
本发明还涉及一种旋转电机，所述旋转电机的类型为，其借助多个第一插脚被供应有动力，所述第一插脚以第一预定距离绕该电机的轴线以预定角间隔布置在具有该轴线的承载件上。
该旋转电机值得注意的是，其包括具有上述特征的连接装置，所述连接装置的多个第一端子焊接到第一插脚。
该旋转电机优选地包括布置在连接装置上的至少一个位置传感器。
根据本发明的旋转电机非常有利地包括电源电路板，所述电源电路板包括多个第二端子，所述第二端子围绕所述轴线以大于第一预定距离的第二预定距离布置，并且借助连接装置电连接到第一插脚。
根据实施例，位置传感器至少部分布置在连接装置的覆盖件中的容置部中。优选地，位置传感器布置为使得接近电机的旋转杆延伸，所述旋转杆沿电机的轴线延伸。优选地，位置传感器的至少一部分对着旋转杆延伸以检测例如由于磁效应造成的电机的角位置。
根据实施例，第二端子定位在电源电路板的周边处。优选地，电源电路板在连接装置上，特别是在连接装置的中心区域上。
本发明还涉及一种机动车辆增压器，其意图用于热机增压器系统，值得注意的是，所述增压器由以上指出的旋转电机驱动。
与早期现有技术相比，这些重要说明将使本领域技术人员更加清楚由根据本发明的连接装置以及还由旋转电机和由此使用的电增压器提供的优势。
本发明的详细说明在以下描述中结合附图提供。应当注意，这些附图仅旨在示出说明书的文本，并且不以任何方式限制本发明的范围。
附图说明
图1是从现有技术已知的增压器的电力部分的从上方观察的示图，示出了由本发明涵盖的类型的电源电路板。
图2a和2b分别是根据本发明的连接装置的主体部分的透示图和该装置的透示图。
图3a和3b分别是根据本发明的连接装置的分解图及其径向半剖示图。
图4是根据本发明的旋转电机的部分分解图。
图5是根据本发明的电增压器的电力部分的从上方观察的示图，示出了电源电路板。
图6是根据本发明的电增压器的分解图。
具体实施方式
在电增压器的开发的范围内，发明者已经确保在电机2的相输入端1与电源电路板4的连接部分3之间的电连接。
在该机器2的具体示例性实施例中的定子具有大致40mm的第一直径，且电源电路板4具有大致110mm的第二直径。
因此，对应于这些相输入端的第一插脚1以预定的角间隔绕轴线布置在电机2的承载件上，所述第一插脚1距所述轴线有第一预定距离D1，至多等于20mm。
如在图1中清楚示出的，这些第一插脚1则进入电源电路板4中间的连接部分3。
这些连接部分3在该位置的存在限制了电子部件5及其线路的布置的可能性，导致了这种布置的不可能性。
此外，因为在涡轮机部分与电力部分2之间没有密封，电子部件5相对于增压器的涡轮机部分不受到保护。
本发明的特征在于连接装置6，连接装置6包括由塑料制成的主体部分7，该主体部分7具有包覆模制的金属条8，所述金属条8放置在电机2的承载件和电源电路板4之间，该电路板安装在所述承载件上。所述连接装置的功能如下：
-确保电源电路板4与承载件之间的密封；
-确保电路板4与相输入端1之间的电连接；
-通过将用于连接至相1的连接部分3移动回电路板4的周边而释放电源电路板4的线路空间；
-确保适当的组装过程(保护电子部件5免受通过将第一插脚1焊接到电源电路板4而产生的颗粒的影响)；
-确保位置传感器的密封的定位。
如在图2a中清楚示出的，根据本发明的连接装置6的主体部分7包括多个第一端子9，所述多个端子9由金属条8连接到多个第二插脚10。
第一端子9大致布置在距轴线XX’的第一预定距离D1处，从而能够焊接至相输入端的第一插脚1。
意图焊接至电源电路板4的第二插脚10绕轴线XX’布置在至多55mm的第二预定距离D2处，所述第二预定距离D2大于第一预定距离D1，在该特定示例性实施例中，第二预定距离D2对应于电源电路板4的第二直径。
在该特定实施例中，主体部分7大致为六边形。在本发明的其它实施例中还可以选择圆形形状或其它形状。
在径向平面中平行于电机2的轴线XX’延伸的第二插脚10以两个为一组并且分布三个支撑件11上，所述支撑件11由六边形的三个边承载并且在其平面中延伸。
图2b示出了根据本发明的完整的连接装置6。
为了将电源电路板4与电机2的承载件隔离，主体部分7设置有覆盖件12。
图3a的分解图和图3b的径向截面示出了主体部分7和承载件13之间的密封如何借助矩形截面的第一六边形冠部14获得，该冠部14一方面与主体部分7中的第一周向沟槽15配合，另一方面与承载件13中的狭槽16配合。
以同样的方式，主体部分7和覆盖件12之间的密封借助第二六边形冠部17获得，所述第二六边形冠部17类似于第一六边形冠部，并且一方面与主体部分7中的第二周向沟槽18配合，另一方面与覆盖件12的周向承载表面19配合。
图4的局部分解示图示出了根据本发明的连接装置6在电机2的壳体20内的布置。
图5所示的电源电路板4也示出为位于连接装置6的覆盖件12上的壳体20内，如图6的根据本发明的电增压器的分解图所示的。
壳体20由盖21关闭。
本发明的原理是基于金属条8的使用，所述金属条8允许至电极2的每个相1的第一焊接，然后在第二步骤中允许用于连接到电源电路板4的每个相1的每个第二端子22的第二焊接。
为两个步骤的该过程允许：
-在第一步骤中，主体部分7布置在电机2中，该主体部分7由包覆模制的塑料制成，其在周边上具有第一密封14、15、16以及至马达相1的通路用于第一焊接；
-在第二步骤中，对于第二焊接可接近的部分被覆盖件12或树脂阻挡，以确保第二密封17，18，19；
-在可保持清洁的区域中分开焊接(separate welding)主体部分7的第二插脚10与电源电路板4的第二端子22。
第二端子22是表面安装的装置(SMDs)，其在电源电路板4的隔离金属化基板(IMS)上占据减少的空间。
通过电子部件5(特别是MOSFET类型的功率半导体)在板4的中部中释放的空间包括信号内部连接器23。
以该方式形成的旋转电机2联接到涡轮机部分24，以形成紧凑的电增压器，其集成的电源电路板4易于组装并不受污染颗粒的影响。
当然，本发明并不限于上述单个优选实施例，特别地，旋转电机2的相的数量仅是示例。
根据本发明的连接装置6的总体基于六边形的棱镜形式也仅是优选实施例的示例。
在变型例中，主体部分7是圆形的，并且包覆模制在径向延伸的臂中的金属条8连接到在切平面中平行于轴线XX’延伸的第二插脚22。
在另一的变型例中，第一和第二冠部14、17有利地由O形环代替，省略了主体部分7的第一周向沟槽15和覆盖件12的周向承载表面19。
在实施例中，位置传感器至少部分布置在覆盖件12中的容置部中。例如该容置部在图2b中可见。位置传感器可以由覆盖件12的材料包覆模制。
本发明的范围因此还包括除以上详细描述的实施例之外的实施例，如果这些落入由以下权利要求限定的范围内的话。

Claims (13)

1.一种用于旋转电机(2)的连接装置(6)，该旋转电机的类型为，其借助多个第一插脚(1)被供应有电力，所述第一插脚(1)以第一预定距离(D1)绕所述电机(2)的轴线(XX’)以预定角间隔布置在具有所述轴线(XX’)的承载件(13)上，其特征在于，所述连接装置包括多个第二插脚(10)，所述第二插脚(10)以大于所述第一预定距离(D1)的第二预定距离(D2)绕所述轴线(XX’)布置，并且电连接到能够连接到所述第一插脚(1)的多个第一端子(9)。
2.根据权利要求1所述的用于旋转电机(2)的连接装置(6)，其特征在于，所述连接装置包括由塑料材料制成的主体部分(7)，该主体部分具有连接所述第二插脚(10)和所述第一端子(9)的多个包覆模制的金属条(8)。
3.根据前述权利要求2所述的用于旋转电机(2)的连接装置(6)，其特征在于，所述金属条(8)从相应的第一端子(9)大致径向地延伸。
4.根据前述权利要求中任一所述的用于旋转电机(2)的连接装置(6)，其特征在于，所述连接装置还包括能够与所述承载件(13)配合的第一密封器件(14，15，16)和与覆盖件(12)配合的第二密封器件(17，18，19)。
5.根据前述权利要求4所述的用于旋转电机(2)的连接装置(6)，其特征在于，所述覆盖件(12)配置为以密封方式覆盖围绕轴线(XX’)的连接装置(6)的中心区域，所述区域包括所述第一端子(9)。
6.根据前述权利要求4或5所述的用于旋转电机(2)的连接装置(6)，其特征在于，所述第一密封器件(14，15，16)包括第一冠部(14)，所述第一冠部(14)与所述主体部分(7)中的第一周向沟槽(15)配合，且在于，所述第二密封器件(17，18，19)包括第二冠部(17)，所述第二冠部(17)与所述主体部分(7)中的第二周向沟槽(18)和所述覆盖件(12)的周向承载表面(19)配合。
7.根据前述权利要求中任一所述的用于旋转电机(2)的连接装置(6)，其特征在于，所述第二插脚(10)绕所述轴线(XX’)两两分布。
8.一种旋转电机(2)，该旋转电机的类型为，其借助多个第一插脚(1)被供应有电力，所述第一插脚(1)以第一预定距离(D1)绕所述电机(2)的轴线(XX’)以预定角间隔布置在具有所述轴线(XX’)的承载件(13)上，其特征在于，所述旋转电机包括根据权利要求1至7中任一所述的连接装置(6)，所述连接装置(6)的多个第一端子(9)焊接到所述第一插脚(1)。
9.根据前述权利要求8所述的旋转电机(2)，其特征在于，所述旋转电机包括布置在所述连接装置(6)上的至少一个位置传感器。
10.根据前述权利要求9所述的旋转电机(2)，其特征在于，连接装置(6)是根据权利要求4至6中任一所述的，并且位置传感器至少部分地布置在覆盖件(12)中的容置部中。
11.根据前述权利要求8至10中任一所述的旋转电机(2)，其特征在于，所述旋转电机包括电源电路板(4)，所述电源电路板(4)包括多个第二端子(22)，所述第二端子(22)以大于所述第一预定距离(D1)的所述第二预定距离(D2)绕所述轴线(XX’)布置，且所述第二端子(22)借助所述连接装置(6)电连接到所述第一插脚(1)。
12.根据权利要求11所述的旋转电机(2)，其特征在于，第二端子(22)定位在电源电路板(4)的周边处。
13.一种机动车增压器(25)，意图用于热机的增压器系统，其特征在于，所述增压器由根据前述权利要求8至12中任一所述的旋转电机(2)驱动。
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