CN112534972B - 用于控制器的壳体框架 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于控制器（5、6）的壳体框架（10、11），所述控制器（5、6）用于操控电机（1），其中所述壳体框架（10、11）具有至少一根用于与所述控制器（5、6）的线路基座（30）进行电接触的连接销（20）。本发明的一个方面在于，所述连接销（20）具有连接脚（21）并且如此被插入所述壳体框架（10、11）中，使得所述连接销（20）能够在连接脚（21）处借助于激光束焊接与所述线路基座（30）电连接。此外，本发明涉及一种具有按本发明的壳体框架（10、11）的控制器（5、6）、一种具有按本发明的控制器（5、6）的电机（1）以及一种用于将所述壳体框架（10、11）的连接销（20）与控制器（5、6）的线路基座（30）电连接起来的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于控制器的壳体框架，所述控制器用于操控电机，其中所述壳体框架具有至少一根用于与所述控制器的线路基座进行电接触的连接销。
背景技术
迄今为止，与线路基座的接触典型地借助于将铝制-粗线或-小带超声压焊到线路基座上这种方式来进行，所述铝制-粗线或-小带而后比如被引到外面，以用于将所述线路基座与另外的外部的构件电连接起来。
发明内容
本发明涉及一种用于控制器的壳体框架，所述控制器用于操控电机，其中所述壳体框架具有至少一根用于与所述控制器的线路基座进行电接触的连接销。
“壳体框架”是指一种元件，该元件形成用于对电机进行操控的控制器的至少一个部分。所述壳体框架在此基本上由塑料来形成。“基本上由塑料来形成”在此又是指，所述壳体框架主要具有塑料并且仅仅稍许比如在个位数的百分比范围内具有一种或者几种不同于塑料的材料。这些不同于塑料的材料比如能够是杂质。但是，所述不同于塑料的材料也能够有针对性地被添加，以用于影响诸如可弯曲性或耐久性的特性。但是，也能够考虑，所述壳体框架额外地具有玻璃纤维填充物，所述玻璃纤维填充物能够特别优选形成壳体框架的高达30%的份额。
“连接销”是指一种结构元件，该结构元件能够传导电流并且用于将其他不同的结构元件彼此电连接起来。在这种情况下，这比如能够是控制器的电子结构元件与电能源之间的连接，所述电能源比如布置在所述控制器的外部。
本发明的一个方面在于，所述连接销具有连接脚并且如此被插入所述壳体框架中，使得所述连接销能够在连接脚处借助于激光束焊接与所述线路基座电连接。
在此有利的是，对于激光束焊接连接来说相对于压焊连接在所述线路基座上在相应的电连接点处需要较少的位置。由此，所述线路基座在功能相同的情况下要么能够被选择得较小要么不过能够将比以往多的构件安装在所述线路基座上。
在所述按本发明的壳体框架的一种设计方案中规定，所述连接销具有有弹性地构成的区段。
在此有利的是，一旦所述壳体框架相应地被安装在控制器中，就有一种力通过所述有弹力的作用来作用到所述连接脚上，所述力将连接脚挤压到线路基座上。而后，通过这种力能够容易地实现所述激光束焊接连接，而不必将所述连接销另外地机械地固定在线路基座上。另一个优点在于，对于具有相应的壳体框架的控制器来说，通过所述连接销的有弹力的作用能够对在所述控制器的运行时的热机械的应力进行补偿。由此，这样的连接销的电连接的耐久性以及由此所述控制器的耐久性和可靠性也得到延长。
按照所述按本发明的壳体框架的一种设计方案来规定，所述连接销的有弹性地构成的区段被构造为L形或者S形。
在此有利的是，这代表着用于实现所述连接销的有弹力的作用的简单的可行方案。
按照所述按本发明的壳体框架的一种设计方案来规定，所述连接销的、在有弹性地构成的区段中的横截面面积至少部分地构造得比在所述有弹性地构成的区段的外部小。
在此有利的是，能够获得特别好的弹簧作用。这一点尤其适合于仅仅必须传导小电流的连接销。
按照所述按本发明的壳体框架的一种设计方案来规定，所述连接脚相对于壳体框架的主延伸平面以预先确定的角度来构成。在此有利的是，在所述壳体框架的未安装的状态中存在相应的角度，但是一旦所述壳体框架相应地被安装在控制器中，所述连接脚就由于有弹力的作用而能够平面平行地安放在连接基座上并且此外相应的力作用到连接脚上，所述力机械地固定所述连接脚，以用于随后能够不复杂地对其进行激光束焊接。
“所述壳体框架的主延伸平面”在此是指所述壳体框架的上侧面。如果所述壳体框架被安装到控制器中，则这个上侧面平行于线路基座的主延伸平面并且平行于冷却体的主延伸平面。
此外，本发明涉及一种用于对电机进行操控的控制器，其中所述控制器具有线路基座和按本发明的壳体框架，其中所述连接销的连接脚借助于激光束焊接与线路基座电连接。
所述按本发明的控制器用于相应地操控并且运行所述电机。
所述线路基座和壳体框架典型地布置在冷却体上。“冷却体”是指一种元件，该元件能够将由控制器产生的热散发给环境。在此，所述热典型地由布置在控制器的线路基座上的电子的结构元件来产生。为了散发热，所述冷却体比如能够额外地在其下侧面上具有冷却槽。
按照所述按本发明的壳体框架的一种设计方案来规定，所述线路基座被构造为DBC基片。在此有利的是，与超声压焊相比，尤其在所述连接销同样基本上由铜来形成时，通过所述激光束焊接而不需要所述DBC基片或者连接销的额外的表面涂层。由此，所述控制器的制造得到简化并且此外成本得到降低。
“DBC基片”在构建及连接技术中是指一种结构，该结构能够通过铜来实现电子构件和芯片的紧密的电/热连接。
此外，本发明涉及一种具有按本发明的控制器的电机、尤其是电动马达。“电动马达”在此比如是指交流电机、像比如同步电机或异步电机。
此外，本发明涉及一种用于将按本发明的壳体框架的连接销与控制器的线路基座电连接起来的方法。
附图说明
图1以透视图示出了按本发明的壳体框架的第一种实施例的截取部分。
图2示出了按照图1的按本发明的壳体框架的剖面。
图3示出了按本发明的控制器的剖面，所述控制器具有按照图1或者图2的按本发明的壳体框架。
图4以透视图示出了按本发明的壳体框架的第二种实施例的截取部分。
图5示出了按照图4的按本发明的壳体框架的剖面。
图6示出了按本发明的控制器的剖面，所述控制器具有按照图4或者图5的按本发明的壳体框架。
图7以透视图示出了示意性地示出的、具有按本发明的控制器的按本发明的电机的一种实施例。
图8示出了一种用于将按本发明的壳体框架的连接销与控制器的线路基座电连接起来的方法。
具体实施方式
图1以透视图示出了按本发明的壳体框架的第一种实施例的截取部分。示出了壳体框架10。连接销20被插入所述壳体框架10中。这根连接销20被构造为信号销27。“信号销27”是指一种元件，通过该元件能够传导电信号。这些电信号以电流的形式来存在，其中所述信号销27上的电流或者电压典型地小。因此，所述信号销27的电流强度小于1A，典型地甚至仅仅为几mA大。而所述功率销25的电流强度则能够为大约100A，其中典型地短时间以脉冲激励的方式加载80到110A。
所述连接销20具有有弹性地构成的区段22，该区段被构造为S形。此外，所述连接销20具有连接脚20，在该连接脚处所述连接销20能够借助于激光束焊接与未示出的线路基座30电连接。此外，可以看出，所述连接销20的、在有弹性地构成的区段22中的横截面面积至少部分地被构造得比在所述有弹性地构成的区段22的外部小、尤其比在所述连接销20的连接脚21处小。
图2示出了按照图1的按本发明的壳体框架的剖面。
所述剖面在此垂直地沿着在图1中示出的剖切直线A-A’来伸展。
又示出了具有作为信号销27来构成的连接销20的壳体框架10。在此可以看出，所述连接销20的连接脚21与所述壳体框架10的主延伸平面13撑开预先确定的角度23。其中，在所述壳体框架10的连接销20未与线路基座30相连接并且由此所述连接销20还没有弹力时产生了这个角度23。
图3示出了按本发明的控制器的剖面，所述控制器具有按照图1或者图2的按本发明的壳体框架。示出了一种控制器5，该控制器具有冷却体40、线路基座30和按照图1或者图2的壳体框架10。所述壳体框架10在此如此被挤压到冷却体40上，使得所述有弹性地构成的连接销20的连接脚21平面平行于线路基座30的主延伸平面33安放在这个线路基座30上。所述壳体框架10在此已经沿着垂直于壳体框架10的主延伸平面13的方向15被挤压到冷却体上。所述壳体框架10在此能够可选借助于未示出的铆接连接相应地被固定在冷却体40上。所述壳体框架10及其连接销20在此如此构成，使得所述连接销20的连接脚10平面平行地安放在线路基座30上并且通过所述有弹性地构成的区段22沿着垂直于壳体框架10的主延伸平面13的方向15产生力16，该力将连接脚21挤压到线路基座上。此外，所述连接脚21借助于激光束焊接连接24与线路基座30电连接。由此，能够实现的是，比如能够将没有用图来示出的其他电子构件或者能源与线路基座30电连接起来，方法是：所述连接销20的与连接脚21对置的端部相应地被引到外面并且能够进行接触。
此外，在对图2和图3进行比较时可以看出，所述连接脚21对于按照图2的未安装的壳体框架10来说相对于该壳体框架10的、对于按照图3的已安装的壳体框架10来说安放在冷却体上的平面具有相应的垂直的间距，所述垂直的间距小于所述壳体框架10的、对于按照图3的已安装的壳体框架10来说安放在冷却体上的平面与所述线路基座30的上侧面之间的垂直的间距。通过构造所述连接销20和壳体框架10，从而以标称的垂直间距在未安装的与已安装的壳体框架10之间产生差别，由此在所述壳体框架10相应地被安装到控制器5中时在所述有弹性地构成的区段22中出现所述连接销20的弹簧作用。
图4以透视图示出了按本发明的壳体框架的第二种实施例的截取部分。示出了一种壳体框架11。连接销20又被插入所述壳体框架11中。这根连接销20被构造为功率销25。作为功率销25是指一种连接销20，通过该连接销能够流动具有明显比信号销27高的电流强度的电流。所述连接销20又具有有弹性地构成的区段22，但是该区段与信号销27相比被构造为L形。此外，所述连接销20具有连接脚21，在该连接脚处所述连接销20能够借助于激光束焊接与未示出的线路基座30电连接。
图5示出了按照图4的按本发明的壳体框架的剖面。
所述剖面在此垂直地沿着在图4中示出的剖切直线B-B’来伸展。
又示出了具有作为功率销25来构成的连接销20的壳体框架11。在此可以看出，所述连接销20的连接脚21又与壳体框架11的主延伸平面13撑开预先确定的角度23。其中，在所述壳体框架11的连接销20未与线路基座30连接时产生了这个角度23。
图6示出了按本发明的控制器的剖面，所述控制器具有按照图4或者图5的按本发明的壳体框架。示出了一种控制器6，该控制器具有冷却体40、线路基座30以及按照图4或图5的壳体框架11。按照图6的控制器6的构造在此基本上相应于按照图3的控制器5的构造并且区别仅仅在于稍许不同地构成的连接销20，该连接销在按照图6的控制器6中被构造为功率销25并且不是如在按照图3的控制器5中一样被构造为信号销27。
图7以透视图示出了示意性地示出的、具有按本发明的控制器的按本发明的电机的一种实施例。
示出了一种电机1。这个电机1比如能够被构造为电动马达并且尤其被构造为同步电机或者异步电机并且由此形成交流电机。所述电机1具有控制器5、6。所述控制器5、6又具有一个冷却体40和多个线路基座5、6。所述线路基座30在此被构造为DBC基片。此外，所述控制器5具有壳体框架10、11。所述壳体框架10、11在此具有许多连接销20，所述连接销部分地被构造为比如按照图1到3的信号销27或者也被构造为按照图4到6的功率销25并且相应地借助于激光束焊接与线路基座30电连接。所述线路基座30又示范性地装备有电子的结构元件35，所述电子的结构元件比如被构造为裸片结构元件35，这些电子的结构元件35比如能够是电容器、半导体开关、线圈、传感器或者蓄能器，以用于能够实现相应的、用于操控并且运行电机5的电子线路。由此，所述电子的结构元件35能够通过连接销20从控制器5、6的外部来进行电接触。
图8示出了一种用于将按本发明的壳体框架的连接销与控制器的线路基座电连接起来的方法。
在此，在所述方法的开始，在方法步骤a中比如按照图1和2或者也按照图4和5来提供按本发明的壳体框架10、11。此外，在方法步骤a中提供布置在冷却体40上的线路基座30。所述线路基座30在此能够被构造为DBC基片。
随后在方法步骤b中，将所述壳体框架10、11沿着垂直于所述壳体框架10、11的主延伸平面13的方向15如此挤压到所述控制器5、6的冷却体40上，使得所述连接销20的连接脚21平面平行于线路基座30的主延伸平面33安放在线路基座30上。尤其所述壳体框架10、11及其连接销20在此如此构成，从而附加于所述连接脚21平面平行地安放在线路基座30上这个情况由于所述有弹性地构成的区段22而有一种力16沿着垂直于线路基座30的主延伸平面33的方向15作用到连接脚21上，所述力将连接脚21挤压到线路基座30上。随后，在方法步骤c中对所述连接脚22与所述线路基座进行激光束焊接，以用于产生激光束焊接连接24，该激光束焊接连接能够实现线路基座30与连接销20之间的电连接。
Claims (8)
1.用于控制器（5、6）的壳体框架（10、11），所述控制器用于操控电机（1），其中所述壳体框架（10、11）具有至少一根用于与所述控制器（5、6）的线路基座（30）进行电接触的连接销（20），
其特征在于，
所述连接销（20）具有连接脚（21）并且如此被插入所述壳体框架（10、11）中，使得所述连接销（20）能够在连接脚（21）处借助于激光束焊接与所述线路基座（30）电连接，其中，所述壳体框架（10、11）及其连接销（20）如此构成，使得所述连接销（20）的连接脚（21）在电接触所述线路基座时平面平行于所述线路基座（30）的主延伸平面（33）地安放在所述线路基座（30）上，其中所述连接销（20）具有有弹性地构成的区段（22），并且其中所述连接销（20）的、在有弹性地构成的区段（22）中的横截面面积至少部分地被构造得比在所述有弹性地构成的区段（22）的外部小。
2.根据权利要求1所述的壳体框架（10、11），其特征在于，所述连接销的有弹性地构成的区段（22）被构造为L形或者S形。
3.根据权利要求1或2所述的壳体框架（10、11），其特征在于，所述连接脚（21）相对于所述壳体框架（10、11）的主延伸平面（13）以预先确定的角度（24）来构成。
4.用于对电机（1）进行操控的控制器（5、6），其中所述控制器（5、6）具有线路基座（30）和根据权利要求1到3中任一项所述的壳体框架（10、11），其中所述连接销（20）的连接脚（21）借助于激光束焊接与所述线路基座（30）电连接。
5.根据权利要求4所述的控制器（5、6），其特征在于，所述线路基座（30）被构造为DBC基片。
6.具有根据权利要求5所述的控制器（5、6）的电机（1）。
7.用于将根据权利要求1到3中任一项所述的壳体框架（10、11）的连接销与控制器（5、6）的线路基座（30）电连接起来的方法，其特征在于至少以下方法步骤：
a. 提供根据权利要求1到3中任一项所述的壳体框架（10、11）以及控制器（5、6）的布置在冷却体（40）上的线路基座（30）；
b. 将所述壳体框架（10、11）沿着垂直于所述壳体框架（10、11）的主延伸平面（13）的方向（15）将所述壳体框架（10、11）如此挤压到所述控制器（5、6）的冷却体（40）上，使得所述连接销（20）的连接脚（21）平面平行于所述线路基座（30）的主延伸平面（33）安放在所述线路基座（30）上；
c. 对所述连接脚（22）与所述线路基座（30）进行激光束焊接。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在方法步骤a中所提供的线路基座（30）被构造为DBC基片。
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