CN112003087B - 一种用于集成式电驱动总成的铜排基座组件 - Google Patents

一种用于集成式电驱动总成的铜排基座组件 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于集成式电驱动总成的铜排基座组件，包括铜排、用于安装铜排的绝缘基座、分别连接于绝缘基座轴向上下端的第二金属壳体和第一金属壳体，所述第一金属壳体与绝缘基座下端间设置第一密封圈形成轴向密封，所述第二金属壳体与绝缘基座上端间设置第二密封圈形成径向密封，所述第一金属壳体、第二金属壳体上下对插连接形成腔体将绝缘基座周向封闭。本发明中所有通高压直流的零件都被封闭在第一金属壳体、第二金属壳体共同形成的整体金属壳体以内，因此可以有效避免普通高压连接器在传输电流过程中带来的电磁干扰问题。

Description

一种用于集成式电驱动总成的铜排基座组件
技术领域
本发明涉及新能源汽车，具体地指一种集成式电驱动总成的铜排基座组件。
背景技术
在新能源汽车中，电机和控制器一般都是通过高压线来传递电流，但是随着技术的发展，电驱动总成越来越趋向集成式设计方案，即电机和控制器壳体集成到一起，省掉中间传输电流的高压线，以降低成本和节约空间。
申请号为CN201920976041.2的中国发明专利公开了一种穿缸连接器壳体组件、穿缸连接器、及穿缸连接器组件，穿缸连接器包括第一壳体、第一密封件、第二密封件、端子密封件和第一端子(铜排)，第一壳体由第一法兰部分隔成安装部和插设部，安装部进入第一箱(变速箱的箱体)，插设部进入第二箱(电控箱的箱体)。上述穿缸连接器组件具有如下缺陷：零件众多、结构复杂，装配工序多；第一壳体为塑料材质将铜排绝缘，铜排通高压电流时将对周围电路产生严重的电磁干扰，第一壳体为塑料材质且中间裸露在外，根本无法对其进行屏蔽，而汽车电路受到电磁干扰会对各部件的协调控制产生不利影响。
因此，需要开发出一种结构简单、安装方便、降低电磁干扰的用于集成式电驱动总成的铜排基座组件。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种结构简单、安装方便、降低电磁干扰的用于集成式电驱动总成的铜排基座组件。
本发明的技术方案为：一种用于集成式电驱动总成的铜排基座组件，包括铜排、用于安装铜排的绝缘基座、分别连接于绝缘基座轴向上下端的第二金属壳体和第一金属壳体，其特征在于：
所述第一金属壳体与绝缘基座下端间设置第一密封圈形成轴向密封，所述第二金属壳体与绝缘基座上端间设置第二密封圈形成径向密封，所述第一金属壳体、第二金属壳体上下对插连接形成腔体将绝缘基座周向封闭。本方案中，所有通高压直流的零件都被封闭在第一金属壳体、第二金属壳体共同形成的整体金属腔体以内，因此可以有效避免普通高压连接器在传输电流过程中带来的电磁干扰问题。
优选的，所述第二金属壳体包括连接部以及连接部向下扩大延伸形成的屏蔽罩，所述连接部与绝缘基座上端间设置第二密封圈形成径向密封，所述屏蔽罩下端与第一金属壳体外壁间隙配合。本方案中，屏蔽罩用于与第一壳体通过间隙配合插接，形成周向封闭的金属腔体。
进一步的，所述绝缘基座包括座体和设置于座体中部的法兰板，所述法兰板径向凸出于座体外周面并将座体上下分隔成插接部和安装部，所述座体内部轴向贯穿设置多个并排的安装通道，铜排对应位于各安装通道内。
更进一步的，所述第一金属壳体套设在安装部上且上端面与法兰板底面贴合螺栓固连；所述第二金属壳体的连接部套设于插接部上，屏蔽罩包括径向的卡口以及卡口外缘向下延伸形成的罩体，所述卡口与法兰板上端面配合轴向限位，所述罩体向下超过第一金属壳体与法兰板连接处且与第一金属壳体外壁间隙配合。本方案中，卡口用于将第二金属壳体轴向限位，罩体伸入第一金属壳体密封面以下，使第一金属壳体和第二金属壳体有重叠部分，将整个绝缘基座密封在金属腔体以内，屏蔽铜排通过电流产生的电磁干扰。
更进一步的，所述插接部上设有径向的第二凹槽，所述第二密封圈对应位于第二凹槽内使连接部与绝缘基座间径向密封连接并且将连接部轴向卡紧。本方案中，第二密封圈既对第二金属壳体进行固定，又将其与绝缘基座间的间隙密封。
更进一步的，所述第二凹槽内设有缺口，所述第二密封圈设有凸起配合缺口周向限位，所述第二密封圈径向内外面上均设有波浪形的第二唇口。本方案中，凸起用于对密封圈周向位置进行固定；第二唇口易于形变既可增强密封效果，又可加强对第二壳体卡紧固定。
更进一步的，所述法兰板底面设有第一凹槽，所述第一密封圈对应位于第一凹槽内使第一金属壳体上端面与法兰板底面间轴向密封连接。
更进一步的，所述第一凹槽的内圈边缘间隔内凸形成将第一密封圈挤压的挤压凸起，所述第一密封圈轴向上下端面均设有波浪形的第一唇口。本方案中，第一凹槽和挤压凸起用于固定第一密封圈，使其不易脱落，便于安装至电机上；第一唇口易于形变增强密封效果。
更进一步的，所述法兰板在第一凹槽外侧还非对称地设有多个定位凸台与第一金属壳体配合定位。本方案中，定位凸台精确定位绝缘基座与第一金属壳体的相对位置关系，非对称式结构起到安装防错的作用。
更进一步的，所述铜排上端开设长圆孔、下端设置铆压螺母，所述铜排上还设有第三密封圈与铜排安装通道间密封配合，所述安装部在各相邻铜排安装通道间设有隔板，所述安装部在各铜排安装通道下端设置螺母嵌孔与铆压螺母配合。本方案中，长圆孔可以有效解决由于制造误差带来的孔位错位问题，第三密封圈用以密封铜排与绝缘基座之间由于材料收缩率不一致导致而产生的间隙。
更进一步的，铜排还设置有倒角。与第三方零件对插配合时，该倒角可以起到导向作用，防止因制造误差造成的装配干涉问题。
本发明的有益效果为：
1.第二金属壳体屏蔽罩需要伸入所述第一金属壳体密封面以下，使第一金属壳体和第二金属壳体有重叠部分，将整个底座密封在金属腔体以内，屏蔽铜排通过电流产生的电磁干扰。第一金属壳体为电机壳体，第二金属壳体为控制器壳体，因此可以较好完成电机和控制器的集成高压连接。
2.通过使用第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈可以完全密封第一金属壳体与绝缘基座之间的间隙、第二金属壳体与绝缘基座之间的间隙和铜排与绝缘基座之间的间隙，增加高压电流处的密封性。
3.结构简单，使用方便，在集成式电驱动系统中，本专利产品可以直接取代连接电机和控制器的高压电缆和高压连接器，使整个电驱动总成集成度更好、结构更加紧凑，同时降低了成本。
附图说明
图1为本发明零件图
图2为绝缘基座立体结构示意图
图3为绝缘基座俯视图
图4为绝缘基座仰视图
图5为绝缘基座主视图
图6为铜排结构示意图
图7为第一密封圈断面图
图8为第二密封圈立体图
图9为第二密封圈断面图
图10为本发明装配完成后截面图
其中:1-铜排 2-绝缘基座 3-第一金属壳体 4-第二金属壳体 5-第一密封圈 6-第二密封圈 7-定位凸台 8-隔板 9-螺母嵌孔 10-螺栓通孔 11-长圆孔 12-铆压螺母 13-第三密封圈 21-座体 22-法兰板 23-安装通道 24-插接部 25-安装部 26-第二凹槽 27-缺口 28-第一凹槽 29-挤压凸起 41-连接部 42-屏蔽罩(42.1-卡口42.2-罩体) 51-第一唇口 61-凸起 62-第二唇口。
具体实施方式
下面具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明提供的一种用于集成式电驱动总成的铜排基座组件，包括铜排1、用于安装铜排1的绝缘基座2、分别连接于绝缘基座2轴向上下端的第二金属壳体4和第一金属壳体3，第一金属壳体3与绝缘基座2下端间设置第一密封圈5形成轴向密封，第二金属壳体4与绝缘基座2上端间设置第二密封圈6形成径向密封，第一金属壳体3、第二金属壳体4上下对插连接形成腔体将绝缘基座2整体周向封闭。第二金属壳体4包括连接部41以及连接部41向下扩大延伸形成的屏蔽罩42，连接部41与基座2上端间设置第二密封圈6形成径向密封，屏蔽罩42下端与第一金属壳体3外壁间隙配合。
如图2-5所示，绝缘基座2包括座体21和设置于座体21中部的法兰板22，法兰板22径向凸出于座体21外周面，座体21内部轴向贯穿设置多个并排的安装通道23，铜排1对应位于各安装通道23内。座体21由法兰板22分隔成上方的插接部24和下方的安装部25，第二金属壳体4的连接部41固定套设于插接部24上，第一金属壳体3套设在安装部25上且上端面与法兰板22底面贴合，第一金属壳体3上端设置螺栓孔与法兰板22上设置的螺栓通孔10配合螺栓固连。
插接部24上设有径向的第二凹槽26，第二密封圈6对应位于第二凹槽26内使第二金属壳体4的连接部41与绝缘基座2间径向密封连接并且将连接部41轴向卡紧。第二凹槽26内设有两个缺口27，第二密封圈6设有凸起61配合缺口27周向限位，第二密封圈6径向内外面上均设有波浪形的第二唇口62，如图8-9所示。第二唇口62为三瓣式唇口，可增强密封效果和对第二金属壳体的固定效果。当第二金属壳体4与绝缘基座2装配时，第二密封圈6通过径向压缩变形可以完全密封第二金属壳体4与绝缘基座2之间的间隙。
法兰板22底面设有第一凹槽28，第一密封圈5对应位于第一凹槽28内使第一金属壳体3上端面与法兰板22底面间轴向密封连接。第一凹槽28的内圈边缘间隔内凸形成将第一密封圈5挤压的挤压凸起29，第一密封圈5轴向上下端面均设有波浪形的第一唇口51，如图7所示，第一唇口51为双瓣式唇口。挤压凸起29可以增加第一密封圈5的固定效果。第一密封圈5通过轴向压缩变形可以完全密封第一金属壳体3与绝缘基座2之间的间隙。
法兰板22在第一凹槽28外侧还非对称地设有2个定位凸台7与第一金属壳体3配合定位。定位凸台7位于法兰板22的两侧，定位凸台7本身可以对绝缘基座2相对于第一金属壳体3的安装位置起到一个精确定位作用，左右非对称分布可以防止装配过程中出现反装的可能性。
如图6所示，铜排1上端开设长圆孔11、下端设置铆压螺母12，铜排1上还设有第三密封圈13与铜排安装通道23间密封配合，安装部25在各相邻安装通道23间设有隔板8，安装部25在各安装通道23下端设置螺母嵌孔9与铆压螺母12配合。长圆孔11可以有效解决由于制造误差带来的孔位错位问题，铜排1上四个角还设置有铜排倒角，与第三方零件对插配合时，该倒角可以起到导向作用，防止因制造误差造成的装配干涉问题。第三密封圈13通过收缩变形可以有效密封铜排1与安装通道23之间的间隙。
本实施例中，第二金属壳体4的屏蔽罩42包括径向的卡口42.1以及卡口外缘向下延伸形成的罩体42.2，卡口42.1与法兰板22上端面配合轴向限位，罩体42.2向下超过法兰板22底面且与第一金属壳体3外壁间隙配合，使整个绝缘基座2被密封在第一金属壳体3、第二金属壳体4共同形成的金属壳体以内，降低绝缘基座2在通电流时产生的电磁干扰问题。第一金属壳体为电机壳体，第二金属壳体为控制器壳体，因此可以较好完成电机和控制器的集成高压连接。
本发明的工作原理为：
如图10所示，当装有铜排1的绝缘基座2与第一金属壳体3间形成螺栓连接后，第一密封圈5将绝缘基座2与第一金属壳体3间的间隙密封，当绝缘基座2插接至第二金属壳体4后，第二密封圈6将绝缘基座2与第二金属壳体4间的间隙密封，第二金属壳体4的屏蔽罩42向下超过第一金属壳体3与绝缘基座2的螺栓连接处，屏蔽罩42与第一金属壳体3间隙配合，使整个绝缘基座2被密封在第一金属壳体3、第二金属壳体4共同形成的金属壳体以内，降低绝缘基座2在铜排1通电流时产生的电磁干扰问题。

Claims (6)

1.一种用于集成式电驱动总成的铜排基座组件，包括铜排(1)、用于安装铜排(1)的绝缘基座(2)、分别连接于绝缘基座(2)轴向上下端的第二金属壳体(4)和第一金属壳体(3)，其特征在于：
所述第一金属壳体(3)与绝缘基座(2)下端间设置第一密封圈(5)形成轴向密封，所述第二金属壳体(4)与绝缘基座(2)上端间设置第二密封圈(6)形成径向密封，所述第一金属壳体(3)、第二金属壳体(4)上下对插连接形成腔体将绝缘基座(2)周向封闭；
所述第二金属壳体(4)包括连接部(41)以及连接部(41)向下扩大延伸形成的屏蔽罩(42)，所述连接部(41)与绝缘基座(2)上端间设置第二密封圈(6)形成径向密封，所述屏蔽罩(42)下端与第一金属壳体(3)外壁间隙配合；
所述绝缘基座(2)包括座体(21)和设置于座体(21)中部的法兰板(22)，所述法兰板(22)径向凸出于座体(21)外周面并将座体(21)上下分隔成插接部(24)和安装部(25)，所述座体(21)内部轴向贯穿设置多个并排的安装通道(23)，铜排(1)对应位于各安装通道(23)内；
所述第一金属壳体(3)套设在安装部(25)上且上端面与法兰板(22)底面贴合螺栓固连；
所述第二金属壳体(4)的连接部(41)套设于插接部(24)上，屏蔽罩(42)包括径向的卡口(42.1)以及卡口外缘向下延伸形成的罩体(42.2)，所述卡口(42.1)与法兰板(22)上端面配合轴向限位，所述罩体(42.2)向下超过第一金属壳体(3)与法兰板(22)连接处且与第一金属壳体(3)外壁间隙配合；
所述插接部(24)上设有径向的第二凹槽(26)，所述第二密封圈(6)对应位于第二凹槽(26)内使连接部(41)与绝缘基座(2)间径向密封连接并且将连接部(41)轴向卡紧。
2.如权利要求1所述的用于集成式电驱动总成的铜排基座组件，其特征在于，所述第二凹槽(26)内设有缺口(27)，所述第二密封圈(6)设有凸起(61)配合缺口(27)周向限位，所述第二密封圈(6)径向内外面上均设有波浪形的第二唇口(62)。
3.如权利要求1所述的用于集成式电驱动总成的铜排基座组件，其特征在于，所述法兰板(22)底面设有第一凹槽(28)，所述第一密封圈(5)对应位于第一凹槽(28)内使第一金属壳体(3)上端面与法兰板(22)底面间轴向密封连接。
4.如权利要求3所述的用于集成式电驱动总成的铜排基座组件，其特征在于，所述第一凹槽(28)的内圈边缘间隔内凸形成将第一密封圈(5)挤压的挤压凸起(29)，所述第一密封圈(5)轴向上下端面均设有波浪形的第一唇口(51)。
5.如权利要求3所述的用于集成式电驱动总成的铜排基座组件，其特征在于，所述法兰板(22)底面在第一凹槽(28)外侧还非对称地设有多个定位凸台(7)与第一金属壳体(3)配合定位。
6.如权利要求1所述的用于集成式电驱动总成的铜排基座组件，其特征在于，所述铜排(1)上端开设长圆孔(11)、下端设置铆压螺母(12)，所述铜排(1)上还设有第三密封圈(13)与铜排安装通道(23)间密封配合，所述安装部(25)在各相邻安装通道(23)间设有隔板(8)，所述安装部(25)在各安装通道(23)下端设置螺母嵌孔(9)与铆压螺母(12)配合。
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