CN113675624A - 接触装置和电动机 - Google Patents

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A.勒奇
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Abstract

本发明涉及一种用于使尤其是被调温介质包围的第一构件(1)和第二构件(2)电接触的接触装置(10)，所述接触装置具有：用于在所述第一构件(1)和第二构件(2)之间进行热传递的导热的接触元件(a)、用于在第一构件(1)和第二构件(2)之间、尤其是在第一构件(1)和向第二构件(2)导引的至少一条(指的是电的)线路(L1、L2)之间至少部分地容纳接触元件(a)的壳体(e)，和具有固定元件(c)的连接元件(b)，所述固定元件用于将向第二构件(2)导引的至少一条线路(L1、L2)固定在壳体(e)上并且用于使所述至少一条线路(L1、L2)与导热的接触元件(a)电接触，壳体(e)这样设计，使得通过所述壳体(e)在第一构件(1)上的支撑，在所述壳体(e)和所述第一构件(1)之间为接触元件(a)形成介质密封地封闭的容纳空间(j)。

Description

接触装置和电动机
技术领域
本发明涉及一种用于使尤其是被调温介质包围的第一构件和第二构件电接触的接触装置，所述接触装置具有用于在所述第一构件和第二构件之间进行热传递的导热的接触元件、用于在第一构件和第二构件之间至少部分地容纳接触元件的壳体，和具有固定元件的连接元件，所述固定元件用于将向第二构件导引的至少一条线路固定在壳体上并且用于使所述至少一条线路与导热的接触元件电接触，其中，所述壳体这样设计，使得通过所述壳体在第一构件上的支撑在所述壳体和所述第一构件之间为接触元件形成介质密封地封闭的容纳空间。本发明还涉及一种电动机，所述电动机具有用于使形式为定子的第一构件和形式为脉冲逆变器的第二构件电接触的相应的接触装置。
背景技术
用于电接触构件的接触装置原则上是已知的。通常使用汇流排以实现构件与间隔距离地布置的其它构件的电接触。一些接触装置使用导热的材料(热界面材料，ThermalInterface Material，或者简称TIM)，以便改善汇流排和待连接的构件之间的容积电阻(elektrischer Durchgangswiderstand)。通过导热的材料还在热的汇流排和供汇流排连接在其上的较冷的构件之间产生吸热结构。接触装置通常与冷却介质、例如油接触，然而所述冷却介质可能对导热的材料具有负面影响。冷却介质可能侵蚀导热的材料，由此可能使该材料分解。分解的导热的材料随即可能在待连接的构件处导致间接损失。
发明内容
因此本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于使尤其是由调温介质包围的第一构件和第二构件电接触的改进的接触装置，所述接触装置能够被可靠地调节温度、在运行中是可靠的并且具有更长的使用寿命。此外，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于使尤其是由调温介质包围的第一构件和第二构件电接触的改进的接触装置，所述接触装置简单并且成本低廉地构造并且能够容易地安装在第一构件上。此外，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种改进的电动机，所述电动机具有相应的用于使形式为定子的第一构件和形式为脉冲逆变器的第二构件电接触的接触装置。
本发明的技术问题按照本发明的第一方面通过用于使尤其是由调温介质包围的第一构件和第二构件电接触的接触装置解决。此外，本发明的技术问题按照本发明的第二方面通过电动机解决，所述电动机具有相应的用于使形式为定子的第一构件和形式为脉冲逆变器的第二构件电接触的接触装置。针对各个单独的发明方面所公开的技术特征能够以这样的方式相互结合，使得有关本发明的多个发明方面的公开内容始终可以相互引用。
按照第一方面，本发明提供了一种用于电接触尤其是由调温介质(油和/或液体和/或气体)包围的(例如形式为电动机的定子的)第一构件以及(例如形式为脉冲逆变器的)第二构件的接触装置，所述接触装置具有：用于在(例如从空间和功能上来看的)第一构件和第二构件之间进行热传递的导热的接触元件、用于至少部分地在(例如从空间上来看的)第一构件和第二构件之间、尤其是(例如在空间上来看尤其是紧挨着或者紧邻于所述构件地)在第一构件和向第二构件导引的至少一条线路之间容纳所述接触元件的壳体，和连接元件(所述连接元件可以成型、固定和/或集成在壳体上)，所述连接元件具有固定元件，所述固定元件用于将至少一条向第二构件导引的(指的是电的)线路(例如形式为汇流排和/或接触桥形接片的线路)固定在壳体上并且用于使所述至少一条线路与导热的接触元件电接触，其中，所述壳体这样设计，使得通过所述壳体在第一构件上的支撑在所述壳体和所述第一构件之间构成用于接触元件的介质密封地封闭(versiegelt，或者说蒙护)的容纳空间。
按照本发明的接触装置可以有利地在尤其是在调温介质影响下的两个或者多个构件之间出现高压的电接触(以及由此产生热接触)的任何位置中使用、尤其是在电动机中用于将脉冲逆变器电连接在定子上。
按照本发明的电动机优选可以用于高自动化地或者全自动化地或者自主地行驶的交通工具、优选电动交通工具。
按照本发明的接触元件例如可以是固态的(例如形式为垫子的)或者液态的(例如形式为胶粘剂)的导热的材料、即所谓的热界面材料。接触元件在此可以例如材料接合地安设在第一构件上或者例如材料接合地安设在壳体中和/或通过壳体底部上的例如形式为夹子、咬边和/或卡锁元件的其它固定器件预安装。
按照本发明的壳体例如可以具有基体，所述基体能够自动地和/或手动地在公差技术上进行调节以适应与第一构件的必要距离(或者说调节至相对于第一构件的必要距离)。此外，基体能够在结构上(例如通过波纹管和/或能弯曲的壁)这样设计，使得所述基体能够柔性地、弹性地、能弯曲地和/或能折叠地进行调节以适应针对待冷却的接触元件的必要距离。
按照本发明的接触装置还能够在不存在第一构件和/或第二构件或者至少一条向第二构件导引的线路的情况下设计。然而接触装置具有所有在与第一构件和/或第二构件或者至少一条向第二构件导引的线路配合作用时确保其电接触(以及由此的热接触)的主要元件。因此，只定义了按照本发明的元件(包括：接触元件、壳体、连接元件和固定元件)与第一构件和/或第二构件或者向第二构件导引的至少一条线路之间的功能上的有效连接。
在此，本发明的发明构思在于，将第一构件和/或第二构件或者向第二构件导引的至少一条线路之间的吸热结构(即接触元件)通过密封装置封闭以防受到构件周围环境中的所有可能的腐蚀性的和/或侵蚀性的调温介质的影响。为此，按照本发明这样设计壳体，使得通过所述壳体在第一构件上的支撑在所述壳体和所述第一构件之间为接触元件形成介质密封地封闭的容纳空间。
本发明由此有利地提供了一种改进的用于使尤其是被调温介质(Temperierungsmedium)包围的第一构件和第二构件电接触的接触装置。按照本发明的接触装置能够可靠地调节温度，因为连接元件和固定元件用于使至少一条线路与导热的接触元件电接触。按照本发明的接触装置在运行中是可靠的，因为在壳体和第一构件之间形成用于接触元件的介质密封地封闭的容纳空间。由于对接触元件的可靠的温度调节，按照本发明的接触装置具有延长的使用寿命，而不会产生接触元件被调温介质侵蚀的风险。此外，按照本发明的接触装置简单并且成本低廉地构造。此外，按照本发明的接触装置能够容易地安装在第一构件上。此外，本发明提供了一种改进的电动机，所述电动机具有相应的用于使形式为定子的第一构件和形式为脉冲逆变器的第二构件电接触的接触装置。
此外，本发明可以在接触装置方面规定，壳体能够介质密封地支撑(或者说支承)和固定在第一部件上。由此能够通过壳体在第一构件上的支撑和固定在所述壳体和所述第一构件之间形成封闭的容纳空间。
此外，本发明可以在接触装置方面规定，为了将所述壳体支撑在第一构件上，壳体具有至少一个例如形式为迷宫式密封装置的形状-和/或摩擦配合元件，和/或至少一个密封元件、尤其是形状密封元件(Formdichtelement)、例如固体密封元件、O形环和/或液体密封装置，以便流体密封地(即相对于固态的、液态的和气态的介质密封地)相对于第一构件的周围环境、尤其是相对于调温介质密封用于接触元件的容纳空间。所述至少一个形状-和/或摩擦配合元件可以用于将壳体固定在第一构件上。壳体在第一构件上的固定例如可以通过简单地将壳体插在第一构件上的对应的形状-和/或摩擦配合的元件上实现。密封元件能够通过壳体在第一构件上的固定建立用于接触元件的容纳空间的自动的密封。由此能够简化接触装置在第一构件上的安装。
此外，本发明可以在接触装置方面规定，壳体具有套筒状的和/或杯形的基体，所述基体至少部分地在周向侧包围接触元件。接触元件能够以此方式保护式地容纳在壳体内。
此外，本发明可以在接触装置方面规定，容纳空间具有围绕接触元件的自由空间和/或气垫和/或专用介质(例如糊状的和/或凝胶状的、尤其惰性的材料、例如与TIM材料兼容的材料)，所述自由空间和/或气垫至少部分地在周向侧包围接触元件。所述自由空间和/或气垫有利地不带有调温介质。所述自由空间和/或气垫有利地用于补偿接触元件的可能的体积波动。专用介质优选可以是导热的。
此外，本发明可以在接触装置方面规定，壳体具有刚性的、尤其是柱壳状
Figure BDA0003063993990000041
的壁以用于在周向侧包围接触元件。由此接触元件能够保护式地、也免受机械影响地容纳在壳体内。
本发明可以有利地在接触装置方面规定，壳体具有柔性的、弹性的、能弯曲的和/或能折叠的、尤其是柱壳状的和/或波纹管状的壁以用于在周向侧包围接触元件。以此方式能够可靠地补偿按照本发明的元件中的可能的制造公差。
此外，本发明可以在接触装置方面规定，壳体具有用于遮盖接触元件的盖子，其中，用于固定元件的连接元件构造、例如成型、固定和/或集成在所述盖子上，例如通过至少局部地注塑包封在壳体的材料中实现，和/或其中，向第二构件导引的至少一条线路在盖子(必要时在盖子上具有垫圈和/或锁紧环)和固定元件的头部区域之间夹紧。以此方式能够实现壳体的简单的设计。
此外，本发明可以在接触装置方面规定，固定元件具有固定螺钉、卡口闭锁凸块和/或卡锁-和/或夹子元件，和/或连接元件具有螺纹套筒、卡口闭锁导引部和/或与所述固定元件对应的卡锁-和/或夹子元件，以便将所述固定元件形状-和/或摩擦配合地固定在连接元件上。以此方式能够使向第二构件导引的至少一条线路在盖子(必要时在盖子上具有垫圈和/或锁紧环)和固定元件的头部区域之间夹紧。
此外，本发明可以在接触装置方面规定，在连接元件和固定元件之间设置密封装置，以便相对于第一构件的周围环境、尤其是相对于调温介质流体密封地密封用于接触元件的容纳空间。由此能够通过连接元件可靠地防止在容纳空间和第一构件的周围环境、尤其是调温介质之间进行介质交换。
壳体可以有利地具有耐腐蚀的和/或介质密封的材料、例如塑料，和/或防腐蚀涂层。以此方式能够改善针对调温介质的密封。
根据本发明的另一优点，连接元件和/或固定元件可以具有导热的材料、例如金属。以此方式能够实现接触元件和向第二构件导引的至少一条线路之间的电接触并且由此实现热接触。由于接触元件放置在第一构件上，因此能够通过所述接触元件、随即连接元件、随即固定元件实现与至少一条线路、并且由此与第二构件的电接触并且由此实现热接触。
在本发明的范畴中，接触元件可以具有导热的材料、例如液态的导热的材料、例如导热胶，或者固态的导热的材料、例如导热垫。由此能够降低第一构件与至少一条线路并且由此与第二构件之间的电阻。
接触元件例如能够支撑和/或材料接合地固定在第一构件上。以此方式能够实现接触装置的简单的安装。
同时，在本发明的范畴中可以考虑的是，接触元件可以在壳体中在内侧贴靠和/或材料接合地固定在底侧上。由此能够使接触装置的安装特别简单和方便，其中，装配工能够将接触装置连同全部元件只以一只手持握并且固定在第一构件上。
按照本发明的第二方面提供一种电动机，所述电动机具有用于使形式为定子的第一构件和形式为脉冲逆变器的第二构件电接触的接触装置，所述接触装置能够如以上描述的那样设计。借助按照本发明的电动机实现与以上结合按照本发明的接触装置所述的相同的优点。在此完全参考这些优点。
在按照本发明的电动机的范畴中还可以设置用于容纳第一构件的定子壳体，其中，在定子壳体中容纳有例如液态的和/或气态的调温介质，以便对第一构件和/或接触装置进行温度调节，并且其中，尤其是至少一条线路从第一构件的定子壳体内的接触装置向定子壳体外的第二构件导引。
附图说明
以下通过根据附图对本发明的优选实施例的描述详细示出另外的、改进本发明的措施。在此，在说明书中提到的特征可以分别单独地或任意组合地对于本发明是重要的。在此应注意的是，附图只具有描述的性质，而不应理解为以任何方式限制本发明。在附图中：
图1示出了按照本发明的接触装置的示意图。
具体实施方式
附图示出了按照本发明的接触装置10，所述接触装置用于使尤其是被调温介质h(例如油/空气混合物)包围的(例如形式为电动机100的定子d的)第一构件1和(例如形式为脉冲逆变器)的第二构件2电接触。接触装置10具有用于在(例如从空间和功能上来看的)第一构件1和第二构件2之间进行热传递的导热的接触元件a。此外，接触装置10具有用于在(例如从空间上来看的)第一构件1和第二构件2之间、尤其是(例如在空间上来看尤其是紧挨着或者紧邻于所述构件地)在第一构件1和向第二构件2导引的至少一条线路L1、L2之间至少部分地容纳接触元件a的壳体e。此外，接触装置10具有连接元件b(所述连接元件可以成型、固定和/或集成在壳体e上)，所述连接元件具有固定元件c，所述固定元件用于将至少一条向第二构件2导引的(指的是电的)线路L1、L2固定在壳体e上并且用于使所述至少一条线路L1、L2与导热的接触元件a电接触，其中，所述壳体e这样设计，使得通过所述壳体e在第一构件1上的支撑，在所述壳体e和所述第一构件1之间形成用于接触元件q的介质密封地封闭的容纳空间j。
接触装置10可以有利地在尤其是在调温介质影响下的两个或者多个构件1、2之间出现高压的电接触(以及由此产生热接触)的任何位置中使用。接触装置10特别优选可以用于在电动机100中将脉冲逆变器电连接在定子d上。
图1中未详细示出的电动机100同样呈现了本发明的一个方面并且优选可以用于高自动化地或者全自动化地或者自主地行驶的交通工具、优选电动交通工具。电动机100可以具有图1所示的用于容纳第一构件1的定子壳体11，其中，在定子壳体11中可以容纳例如液态的和/或气态的调温介质h，以便对第一构件1和/或接触装置10进行温度调节。在此可以考虑的是，至少一条线路L1、L2可以从第一构件1的定子壳体11内的接触装置10向所述定子壳体11外的第二构件2导引。定子g或者图1所示的定子支架同样可以在所述定子支架内具有用于所述定子g的位于内部的部件的调温介质g。调温介质g在此可以具有与调温介质h相似的温度水平。然而温度介质g、h的温度也可以不同。
接触元件a例如可以由固态的(例如形式为垫子的)或者液态的(例如形式为胶粘剂)的导热的材料、即所谓的热界面材料提供。接触元件a可以例如材料接合地安设在第一构件1上，或者可以在壳体e中例如材料接合地和/或通过壳体e的底侧e3上的例如形式为夹子、咬边和/或卡锁元件的其它固定器件预安装。
壳体e例如可以具有套筒状和/或杯形的基体，所述基体能够自动地和/或手动地在公差技术上进行调节以适应与第一构件1的必要距离。此外，基体能够在结构上(例如通过波纹管和/或能弯曲的壁e1)这样设计，使得所述基体能够柔性地、弹性地、能弯曲地和/或能折叠地进行调节以适应针对待冷却的接触元件a的必要距离。
本发明通过接触元件a在第一构件1和/或(由于电流大多较大程度地升温的)向第二构件2导引的至少一条线路L1、L2之间提供了吸热结构，所述吸热结构通过密封装置封闭以防受到构件1、2的周围环境中的所有可能的腐蚀性的和/或侵蚀性的调温介质的影响。
如图1所示，壳体e可以介质密封地支撑和固定在第一构件1上。壳体e为此可以具有至少一个示出的例如形式为迷宫式密封装置的形状-和/或摩擦配合元件f1，和/或至少一个密封元件f、例如形状密封元件、例如固体密封元件、O形环和/或液体密封装置，以便流体密封地相对于第一构件1的周围环境h、尤其是相对于调温介质密封用于接触元件a的容纳空间j。
图中还示出，在容纳空间j中可以设置围绕接触元件a的自由空间和/或气垫和/或专用介质(例如糊状的和/或凝胶状的、尤其惰性的材料、例如与TIM材料兼容的材料)，所述自由空间和/或气垫至少部分地在周向侧包围接触元件a。
壳体e还可以具有刚性的、尤其是柱壳状的用于在周向侧包围接触元件a的壁e1。如上文已经提到的，壳体e可以具有柔性的、弹性的、能弯曲的和/或能折叠的、尤其是柱壳状的和/或波纹管状的壁e1以用于在周向侧包围接触元件a。
此外，壳体e可以具有用于遮盖接触元件a的盖子e2，其中，用于固定元件c的连接元件b可以构造、固定和/或集成(例如注塑包封)在盖子e2上。如图1所示，向第二构件2导引的至少一条线路L1、L2能够在盖子e2(必要时在盖子e2上具有垫圈b2和/或锁紧环)和固定元件c的头部区域c2之间夹紧。
图1还示出，固定元件c可以具有固定螺钉、卡口闭锁凸块和/或卡锁-和/或夹子元件，其中，连接元件b可以具有螺纹套筒、卡口闭锁导引部和/或与所述固定元件c对应的卡锁-和/或夹子元件，以便将所述固定元件c形状-和/或摩擦配合地固定在连接元件b上。通过将固定元件c固定在连接元件b上能够使向第二构件2导引的至少一条线路L1、L2在盖子e2(必要时在盖子e2上具有垫圈b2和/或锁紧环)和固定元件c的头部区域c2之间夹紧。
有利地可以在连接元件b和固定元件c之间设置密封装置，以便相对于第一构件1的周围环境h、尤其是相对于调温介质h流体密封地密封用于接触元件a的容纳空间j，所述密封装置出于简洁性的原因未在图1中示出。
壳体e优选可以具有耐腐蚀的和/或介质密封的材料、例如塑料，和/或防腐蚀涂层。壳体的材料并非必须是导热的。
连接元件b和固定元件c仍可以具有导热的材料、例如金属。此外可以考虑的是，连接元件b可以在两侧具有螺纹。连接元件b可以通过外螺纹旋入盖子e2上。例如形式为螺钉的固定元件c可以通过内螺纹旋入连接元件b中。
上述对附图的描述只在示例的范畴中描述了本发明。当然，只要在技术上合理，实施方式的各个单独的技术特征可以自由地相互组合，只要不离开本发明的范围即可。
附图标记清单
100 电动机
10 接触装置
11 定子壳体
1 第一构件
2 第二构件
L1 线路
L2 线路
a 接触元件
b 连接元件
b2 垫圈
c 固定元件
c2 头部区域
d 定子
e 壳体
e1 壁
e2 盖子
e3 底侧
f 密封元件
f1 形状-和/或摩擦配合元件
j 容纳空间
g 调温介质
h 调温介质

Claims (10)

1.一种用于使第一构件(1)和第二构件(2)电接触的接触装置(10)，所述接触装置具有：
用于在所述第一构件(1)和第二构件(2)之间进行热传递的导热的接触元件(a)，
用于在第一构件(1)和第二构件(2)之间至少部分地容纳接触元件(a)的壳体(e)，
和具有固定元件(c)的连接元件(b)，所述固定元件用于将向第二构件(2)导引的至少一条线路(L1、L2)固定在壳体(e)上并且用于使所述至少一条线路(L1、L2)与导热的接触元件(a)电接触，
其中，所述壳体(e)这样设计，使得通过所述壳体(e)在第一构件(1)上的支撑在所述壳体(e)和所述第一构件(1)之间为接触元件(a)形成介质密封地封闭的容纳空间(j)。
2.根据权利要求1所述的接触装置(10)，
其特征在于，
所述壳体(e)能够介质密封地支撑和固定在第一构件(1)上，
和/或所述壳体(e)具有用于使壳体(e)支撑在第一构件(1)上的至少一个形状-和/或摩擦配合元件(f1)和/或至少一个密封元件(f)，以便相对于第一构件(1)的周围环境(h)流体密封地密封用于接触元件(a)的容纳空间(j)。
3.根据权利要求1或2所述的接触装置(10)，
其特征在于，
所述壳体(e)具有套筒状的和/或杯形的基体，所述基体至少部分地在周向侧包围接触元件(a)，
和/或所述容纳空间(j)具有围绕接触元件(a)的自由空间和/或气垫，所述自由空间和/或气垫至少部分地在周向侧包围所述接触元件(a)。
4.根据前述权利要求之一所述的接触装置(10)，
其特征在于，
所述壳体(e)具有用于在周向侧包围接触元件(a)的刚性的壁(e1)，
或者所述壳体(e)具有用于在周向侧包围接触元件(a)的柔性的、弹性的、能弯曲的和/或能折叠的壁(e1)。
5.根据前述权利要求之一所述的接触装置(10)，
其特征在于，
所述壳体(e)具有用于遮盖接触元件(a)的盖子(e2)，
其中，用于固定元件(c)的连接元件(b)构造、固定和/或集成在盖子(e2)上，
和/或其中，向第二构件(2)导引的至少一条线路(L1、L2)在盖子(e2)和固定元件(c)的头部区域(c2)之间夹紧。
6.根据前述权利要求之一所述的接触装置(10)，
其特征在于，
所述固定元件(c)具有固定螺钉、卡口闭锁凸块和/或卡锁-和/或夹子元件，
和/或所述连接元件(b)具有螺纹套筒、卡口闭锁导引部和/或与所述固定元件(c)对应的卡锁-和/或夹子元件，以便将所述固定元件(c)形状-和/或摩擦配合地固定在连接元件(b)上，
和/或在所述连接元件(b)和所述固定元件(c)之间设置有密封装置，
以便相对于所述第一构件(1)的周围环境(h)流体密封地密封用于接触元件(a)的容纳空间(j)。
7.根据前述权利要求之一所述的接触装置(10)，
其特征在于，
所述壳体(e)具有耐腐蚀的和/或介质密封的材料、例如塑料，和/或防腐蚀涂层，
和/或所述连接元件(b)和/或固定元件(c)具有导热的材料、例如金属。
8.根据前述权利要求之一所述的接触装置(10)，
其特征在于，
接触元件(a)具有导热的材料、例如液态的导热的材料、例如导热胶，或者固态的导热的材料、例如导热垫，
和/或所述接触元件(a)能够支撑和/或材料接合地固定在第一构件上，
或者所述接触元件(a)在壳体(e)中在内侧贴靠和/或材料接合地固定在底侧(e3)上。
9.一种电动机(100)，所述电动机具有根据前述权利要求之一所述的接触装置(10)，所述接触装置用于使形式为定子的第一构件(1)和形式为脉冲逆变器的第二构件(2)电接触。
10.根据权利要求9所述的电动机(100)，
其特征在于，
设置有用于容纳所述第一构件(1)的定子壳体(11)，其中，在所述定子壳体(11)中容纳有例如液态的和/或气态的调温介质，以便对第一构件(1)和/或接触装置(10)进行温度调节。
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