CN111328234A - 电气设备的密封系统以及对电气设备进行密封的方法 - Google Patents

电气设备的密封系统以及对电气设备进行密封的方法 Download PDF

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Abstract

本发明的主题是一种被配置成在电气设备的面上形成防泄漏电连接的密封系统(20)、电气设备以及对电气设备进行密封的方法。密封系统(20)包括：基座(A)，包括第一板(A1)，第一板(A1)包括贯穿孔口(A2)，贯穿孔口(A2)的边缘连续地包括在所述第一板(A1)的面中；插头(B)，包括第二板(B1)及从第二板(B1)突起的突起部件(B2)，第二板(B1)包括被配置成使至少一条电线通过的至少一个贯穿孔(B11)，突起部件(B2)适于插入到贯穿孔口(A2)中，第二板(B1)的面抵靠第一板(A1)的面，插头(B)具有比基座(A)的柔性大的柔性，使得柔性的差异确保将第二板(B1)约束在第一板(A1)上，以确保电气设备的密封。

Description

电气设备的密封系统以及对电气设备进行密封的方法
技术领域
本发明涉及电气设备领域，且更具体来说，涉及用于车辆的电机。
本发明尤其旨在实现电气设备的密封，尤其是用于车辆的电气设备的密封。
背景技术
图1及图2表示根据现有技术的电气设备100。这种电气设备100包括框架，在框架中布置有包括电气设备100的带电部件的空腔110(例如圆柱形的空腔110)。
空腔110被盖160封闭。电气设备100在空腔110的外部与内部之间的界面处包括轴承120。所述轴承120包括也被盖160封闭的壳体，所述壳体被配置成容置连接到空腔110内部的传感器。
仍然参照图1、图2、图3及图4，连接到传感器或连接到位于壳体中或空腔110内部的器件的缆线130将电气设备100连接到第二电气设备。因此，缆线130使得可例如向此第二电气设备传输由存在于壳体中的传感器测量的关于电气设备100的带电部件的信息。
此信息使得可例如更高效地控制电气设备100和/或检测与此电气设备100相关的故障。
在已知的方式中，缆线130尤其必须到达空腔110及布置在轴承120中的壳体，以连接传感器与位于所述空腔110外部的第二电气设备。为此，缆线130伸入所述盖160与轴承120之间。
为此，参照图1、图2及图3，根据现有技术，将缆线130插入到由橡胶制成的密封件140中，所述密封件140适于接下来在布置在轴承120的周边上的通道150中进行插入及调节。接下来，将盖160(尤其是设置有其自身的密封件的盖160)固定到轴承120且覆盖被插入到通道150中的密封件140。盖160的密封件因此被支撑抵靠在被设置成使缆线130通过并在通道150中进行调节的密封件140上。
盖160的密封件使得可确保空腔110的密封，以保护电气设备100的带电部件。然而，在本情形中，密封件包括双接头(double junction)。
事实上，第一接头J1位于轴承120与密封件140之间，且第二接头J2位于密封件140与轴承120之间。
位于第一接头J1及第二接头J2的任一侧上的元件由不同的材料构成。因此与盖160的密封件与密封件140之间的压缩(其中存在两个“柔性”表面之间的接触)相比，盖160的密封件与轴承120之间的压缩(其中存在“硬”表面与(盖160的密封件的)“柔性”表面之间的接触)存在差异。这种压缩的差异可导致空腔110中存在密封问题，尤其是由于通过毛细作用(capillarity)沿至少一条缆线130或在密封件140与盖160的密封件之间发生液体流失引起的密封问题。
这代表一个主要缺点，这是由于空腔110必须是防泄漏的以避免因电气设备100的带电部件的元件劣化而造成的任何风险。
此技术问题的另一个可能的解决方案是尤其将连接件安装在空腔110的壁上，使得当至少一条缆线130安装在所述连接件中时可确保空腔110的密封。然而，这种解决方案非常昂贵，每个连接件耗费约10欧元左右。
因此，需要一种经济的解决方案，使得可在缆线穿过所述壁时能够确保空腔的密封。
发明内容
更确切地说，本发明涉及一种被配置成在电气设备的面上形成防泄漏电连接的密封系统，所述密封系统包括：
基座，包括第一板，所述第一板包括贯穿孔口，所述贯穿孔口的所有边缘连续地包括在所述第一板的面中，
插头，包括第二板及从所述插头的所述第二板突起的突起部件，所述第二板包括至少一个贯穿孔，所述至少一个贯穿孔被配置成使至少一条电线通过，所述突起部件适于插入到所述基座的所述贯穿孔口中，所述插头的所述第二板的面抵靠所述基座的所述第一板的面，
所述插头具有比所述基座的柔性大的柔性，使得当所述密封系统被定位在所述电气设备的面上时且在将所述插头的所述第二板支撑在所述基座的所述第一板上期间，所述柔性的差异确保将所述插头的所述第二板约束在所述基座的所述第一板上，以确保所述插头的所述第二板的压缩有助于所述电气设备的密封。
有利的是，根据实施例，所述密封系统的所述基座与所述插头是独立的部件。
优选地，所述密封系统的所述插头的所述突起部件被配置成受迫地安装在所述基座的所述贯穿孔口中。
在优选的方式中，根据另一实施例，所述密封系统的所述基座与所述插头构成单个区块且彼此成一体。
优选地，所述密封系统的所述基座与所述插头形成独立的总成，所述独立的总成被配置成转移到所述电气设备的框架上。
本发明还涉及一种包括密封系统的电气设备，所述密封系统在所述电气设备的面上形成防泄漏电连接。
在优选的方式中，所述电气设备包括盖，所述盖被转移到所述电气设备的所述面上以至少部分地封闭所述电气设备，所述盖的一部分至少沿封闭线贴靠在所述插头的所述第二板上，所述封闭线勾勒所述插头的所述第二板的周边。
有利的是，所述电气设备的所述盖包括贯穿开口，所述贯穿开口的边缘连续地至少抵靠勾勒所述插头的所述第二板的所述周边的所述封闭线，以环绕所述插头的所述第二板的所述至少一个贯穿孔。
优选地，所述电气设备包括轴承，所述轴承形成所述电气设备的所述框架的一部分，所述轴承具有容纳所述密封系统的第一壳体。
根据第一实施例，所述电气设备的所述基座是与所述轴承不同的部件且被转移到所述第一壳体中。
有利的是，所述电气设备的所述第一壳体的周边壁具有从所述第一壳体的开口延伸的凹口，所述插头穿过所述第一壳体的所述开口接纳在所述第一壳体中，所述凹口被配置成在将所述插头安装在所述第一壳体中期间使所述至少一条电线通过而到达所述电气设备的内部。
根据另一实施例，所述电气设备包括其中所述基座与所述轴承成一体或者是与所述轴承制成为一个组件的密封系统。
有利的是，所述电气设备的所述基座被包括在接纳所述插头的所述第一壳体的底部中。
根据再一实施例，所述电气设备包括根据所述第二实施例的密封系统。
本发明还涉及一种对电气设备进行密封的方法，所述方法被配置成对布置在轴承中的空腔进行密封，所述轴承形成所述电气设备的所述框架的一部分，所述方法包括以下步骤：
将所述插头的所述突起部件插入到所述基座的所述贯穿孔口中，
将一束缆线中的每一缆线插入到所述插头的贯穿孔中，
将包括所述插头、所述基座及所述一束缆线的总成插入到所述轴承的所述第一壳体中，
将所述盖固定在所述轴承上，使得所述盖的所述贯穿开口的所述边缘支撑在所述插头的所述第二板上。
附图说明
通过阅读以下只是作为实例给出的说明且通过参照作为非限制性实例给出的附图，将会更好地理解本发明，其中对相似的对象赋予相同的参考编号，且其中：
图1示出根据现有技术的电气设备的图(已阐述)。
图2示出根据现有技术的电气设备的图(已阐述)。
图3示意性地示出根据现有技术布置在电气设备轴承的周边上的通道(已阐述)。
图4示意性地示出根据现有技术放置在图3所示通道中的防泄漏密封件(已阐述)。
图5表示根据本发明的电气设备的图。
图6示出根据本发明的密封系统。
图7表示根据本发明第一实施例的电气设备及密封系统。
图8表示根据本发明第一实施例的电气设备及密封系统。
图9表示根据本发明第二实施例的电气设备及密封系统。
图10表示根据本发明第三实施例的电气设备及密封系统。
应注意，这些图以用于实施本发明的具体方式阐述本发明，如果需要的话，所述图显然能够用来更好地定义本发明。
具体实施方式
应记得，本发明在下文中使用不同的非限制性实施例进行阐述，且易于在所属领域中的技术人员可思及的范围内以替代方式实施，本发明也涵盖这些替代方式。
参照图5，用于车辆的电气设备10具有框架，在框架中布置有包括电气设备10的带电部件的空腔11(例如圆柱形的空腔11)。举例来说，电气设备10是电机。但电气设备10可为逆变器、直流-直流(DC-DC)转换器或充电器。
空腔11由轴承12限定。在轴承12中布置有第一壳体12A及第二壳体12B。在轴承12上放置并固定有盖16以封闭所述壳体12A、12B。
根据本发明的实例，所述第一壳体12A使得可接纳形成防泄漏电连接的密封系统20。所述第一壳体12A可为正方形(如图5中所示)、或者任何其他几何形状。另外，所述第一壳体12A的周边壁可具有凹口122，凹口122被配置成在将密封系统20安装在电气设备10中(尤其是安装在壳体12A中)期间，使与密封系统20相关联的一条或多条电线从电气设备10的外部通过凹口122而到达电气设备10的内部。
所述第二壳体12B包括传感器，所述传感器例如使得可取得对电气设备10的带电部件进行表征的信息。举例来说，在为马达的情况下，第二壳体12B可包括使得可得知转子相对于定子的位置的位置传感器以及测量空腔11内部的温度的温度传感器(未示出)。
盖16以防泄漏的方式封闭电气设备10，尤其是第一壳体12A及第二壳体12B。
电气设备10还包括在轴承12的壳体12A的水平处穿透电气设备10内部的一条或多条电线13。
实际上，每条电线13要么经由第一壳体12A连接在电气设备10的带电部件与电气设备10外部的另一电气设备之间，要么经由第一壳体12A连接在电气设备10的传感器与电气设备10外部的另一电气设备之间。因此，电线13使得能够在电气设备10与电气设备的其他物项之间交换数据，且使得可尤其例如向电气设备的这些其他物项传输由传感器(尤其是存在于第二壳体12B中的传感器)测量的关于电气设备10的带电部件的信息。此信息使得可例如更高效地控制电气设备10和/或检测与此电气设备10相关的故障。
根据实施例，电气设备10可为旋转电机且外部电气设备可为使得可控制所述旋转电机的逆变器。
参照图6，示出可确保电气设备10的密封(如前所述，尤其是在电线13从电气设备10的外部到达内部时所通过的区中的密封)的密封系统20的第一实施例。
根据此第一实施例，所述密封系统20包括两个不同的元件。此密封系统包括基座A及插头B。
基座A是呈刚性而不是非常柔性的部件的形式，例如由塑料制成，具有适于以经过调节的方式插入到轴承12的第一壳体12A的底部中的几何形状。根据参照图6阐述的实例，基座A是正方形的塑料部件。另外，所述基座A包括第一板A1，第一板A1包括例如为圆柱形且定位在基座A的中心处的贯穿孔口(through orifice)A2。贯穿孔口A2的所有边缘连续地包括在所述第一板A1的面中。
仍然参照图6，插头B是由柔性材料构成的部件，例如由弹性体制成的部件，插头B具有比基座A的柔性大的柔性。所述插头B包括第二板B1，第二板B1的尺寸适于使插头B插入到第一壳体12A中，尤其是例如以插头B填充整个第一壳体12A的方式进行所述插入。
第二板B1包括至少一个贯穿孔(through hole)B11(如图6中所示)，所述至少一个贯穿孔B11被配置成使至少一条电线13通过。
第二板B1可包括几个贯穿孔B11。根据所阐述的实施例，贯穿孔B11的数目等于电线13的数目。根据实施例，插头B的孔B11的横截面小于穿过密封系统20的每条电线13的横截面。值得注意的是，每一贯穿孔B11的直径小于每条电线13的直径。这样一来，当电线13插入到贯穿孔B11中时，没有液体能够通过毛细作用沿着电线13经由此贯穿孔B11流出。因此确保空腔11的密封的一部分位于每条电线13与和所述电线13相关联的每一贯穿孔B11之间的接头处。
插头B还包括突起部件B2，突起部件B2的形状适于使得突起部件B2被受迫地安装在形成于基座A的贯穿孔口A2内部的中空空间中。为了确保这种受迫的安装，突起部件B2的尺寸例如等于或大于贯穿孔口A2的尺寸。因此，插头B的突起部件B2以插头的方式插入到贯穿孔口A2中。在将突起部件B2插入到贯穿孔口A2中之后，插头B的第二板B1的面抵靠基座A的第一板A1的面。因此，基座A使得由于盖16而压缩插头B的第二板B1；一旦插头B已经插入到基座A中，插头的突起部件B2便因而被压缩在基座A的贯穿孔口A2中。
参照图7，电气设备10的盖16使得可通过布置在电气设备10的轴承12与盖16之间(尤其是盖16的周边上)的密封件(未示出)以防泄漏的方式覆盖第二壳体12B。
盖16还包括贯穿开口16-1，贯穿开口16-1的边缘被配置成支撑在插头B的第二板B1上(尤其是第二板B1的周边上)且从而确保贯穿开口16-1的水平处的密封。所述盖16的一部分由此沿勾勒插头B的所述第二板B1的周边的封闭线被支撑在插头B的所述第二板B1上。
插头B由比基座A柔性的材料构成，将盖16压到插头B的第二板B1上会确保插头B的第二板B1在贯穿开口16-1的边缘与基座A的第一板A1之间压缩，且因此确保在电线13所通过的水平处的密封。与现有技术不同，盖16与轴承12之间的接触是均匀的，从而改善密封。
参照图8，示出电气设备10以及密封系统20，使得可阐述用于密封电气设备10的方法；为此，根据本发明的第一实施例，密封系统20固定在电气设备10上。
在根据本发明的密封方法的第一步骤中，将插头B的突起部件B2插入到基座A的贯穿孔口A2中。因此，插头B与基座A构成其中各部件彼此成一体的总成。
在第二步骤中，将每条电线13插入到穿过插头B的贯穿孔B11中。第一步骤与第二步骤能够颠倒。
最后，在第三步骤中，将由插头B、基座A及电线13形成的总成插入到轴承12的第一壳体12A中，使得基座A插入在所述第一壳体12A的底部处且使得电线13通过轴承12的凹口122进入电气设备10的内部(尤其进入第二壳体12B)。这些不同元件之间的组装因此简单而快速。
最后，在第四步骤中，将盖16固定在此总成顶上，且放置在盖16与基座A之间的第二板B1的压缩使得可在电气设备10的电连接的水平处密封电气设备10。
此总成还使得可确保在电气设备10的电连接的水平处进行双重密封。首先，将每条电线13插入贯穿孔B11中使得可确保电线13的密封。其次，抵靠本身被插入到第一壳体12A中的基座A而在插头B的第二板B1的外部部件上压缩盖16的贯穿开口16-1的边缘也会确保密封。
因此，本发明能够使电线13穿过插头B时的密封与电气设备10的密封之间分离。
参照图9，示出第二实施例，其中基座A被包覆模制在插头B上，从而与插头B一起形成整体总成，也就是说形成整体的一个组件。基座A也可与电线13包覆模制在一起或不与电线13包覆模制在一起。如在第一实施例中一样，第一壳体12A可具有凹口122。密封系统20的第二实施例的密封方法包括第一实施例的密封方法的第二步骤、第三步骤及第四步骤。
参照图10，示出第三实施例。根据此实施例，基座A由与轴承12相同的材料制成。换句话说，基座A由第一壳体12A的底部形成。具体来说，轴承12不像第一实施例中一样具有凹口122。根据此第三实施例，密封方法包括将插头B的突起部件B2插入到基座A的贯穿孔口A2中的第一步骤及将盖16固定在轴承12顶上的第二步骤。

Claims (15)

1.一种密封系统，被配置成在电气设备的面上形成防泄漏电连接，所述密封系统包括：
基座，包括第一板，所述第一板包括贯穿孔口，所述贯穿孔口的所有边缘连续地包括在所述第一板的面中，
插头，包括第二板及从所述插头的所述第二板突起的突起部件，所述第二板包括至少一个贯穿孔，所述至少一个贯穿孔被配置成使至少一条电线通过，所述突起部件适于插入到所述基座的所述贯穿孔口中，所述插头的所述第二板的面抵靠所述基座的所述第一板的所述面，
所述插头具有比所述基座的柔性大的柔性，使得当所述密封系统被定位在所述电气设备的所述面上时且在将所述插头的所述第二板支撑在所述基座的所述第一板上期间，柔性的差异确保将所述插头的所述第二板约束在所述基座的所述第一板上，以确保所述插头的所述第二板的压缩有助于所述电气设备的密封。
2.根据权利要求1所述的密封系统，其中所述基座与所述插头是独立的部件。
3.根据权利要求2所述的密封系统，其中所述插头的所述突起部件被配置成受迫地安装在所述基座的所述贯穿孔口中。
4.根据权利要求1所述的密封系统，其中所述基座与所述插头构成单个区块且彼此成一体。
5.根据权利要求1所述的密封系统，其中所述基座与所述插头形成独立的总成，所述独立的总成被配置成转移到所述电气设备的框架上。
6.一种电气设备，包括如权利要求1所述的密封系统，所述密封系统在所述电气设备的面上形成防泄漏电连接。
7.根据权利要求6所述的电气设备，包括盖，所述盖被转移到所述电气设备的所述面上以至少部分地封闭所述电气设备，所述盖的一部分至少沿封闭线贴靠在所述插头的所述第二板上，所述封闭线勾勒所述插头的所述第二板的周边。
8.根据权利要求7所述的电气设备，其中所述盖包括贯穿开口，所述贯穿开口的边缘连续地至少抵靠勾勒所述插头的所述第二板的所述周边的所述封闭线，以环绕所述插头的所述第二板的所述至少一个贯穿孔。
9.根据权利要求6所述的电气设备，包括轴承，所述轴承形成所述电气设备的框架的一部分，所述轴承具有容纳所述密封系统的第一壳体。
10.根据权利要求9所述的电气设备，其中所述基座是与所述轴承不同的部件且被转移到所述第一壳体中。
11.根据权利要求10所述的电气设备，其中所述第一壳体的周边壁具有从所述第一壳体的开口延伸的凹口，所述插头穿过所述第一壳体的所述开口接纳在所述第一壳体中，所述凹口被配置成在将所述插头安装在所述第一壳体中期间使所述至少一条电线通过而到达所述电气设备的内部。
12.根据权利要求9所述的电气设备，其中所述基座(A)与所述轴承成一体或者是与所述轴承制成为一个组件。
13.根据权利要求12所述的电气设备，其中所述基座被包括在接纳所述插头的所述第一壳体的底部中。
14.根据权利要求9所述的电气设备，包括如权利要求4所述的密封系统。
15.一种对如权利要求9所述的电气设备进行密封的方法，所述方法被配置成对布置在所述轴承中的空腔进行密封，所述轴承形成所述电气设备的所述框架的一部分，所述方法包括以下步骤：
将所述插头的所述突起部件插入到所述基座的所述贯穿孔口中，
将一束所述缆线中的每一缆线插入到所述插头的贯穿孔中，
将包括所述插头、所述基座及一束所述缆线的总成插入到所述轴承的所述第一壳体中，
将盖固定在所述轴承上，使得所述盖的贯穿开口的边缘支撑在所述插头的所述第二板上。
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