CN1722571A - 混合动力机－电传动装置中具有带螺纹的插入件的导线隔离器 - Google Patents

混合动力机－电传动装置中具有带螺纹的插入件的导线隔离器 Download PDF

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CN1722571A CNA2005100559454A CN200510055945A CN1722571A CN 1722571 A CN1722571 A CN 1722571A CN A2005100559454 A CNA2005100559454 A CN A2005100559454A CN 200510055945 A CN200510055945 A CN 200510055945A CN 1722571 A CN1722571 A CN 1722571A
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Abstract

用于在混合动力机－电传动装置中的控制模块与马达/发电机之间建立电连接的电连接器组件含有：绝缘的导线隔离器和非转动地压装在该导线隔离器上的螺母。所述电连接器减少了传动装置装配期间的松动零件数量。各螺母是非转动地连接于隔离器的，依次隔离器被安装于马达壳体上，所述各螺母能承受来自螺栓的扭矩而无需辅助的保持力。

Description

混合动力机-电传动装置中 具有带螺纹的插入件的导线隔离器
相关申请的交叉参考
本申请要求2004年3月22日提出的美国临时申请NO.60/555,270和2004年3月22日提出的美国临时申请NO.60/555,141的优先权，每一个临时申请的都被完整的包含在本申请中作参考。
技术领域
本发明涉及改进的电连接器，所述电连接器用于建立混合动力机-电传动装置中的马达/发电机与控制模块之间的电连接。
背景技术
电动变速传动装置(EVTs)通常包含两个马达/发电机，每个马达/发电机具有各自的转子。EVTs还包含具有多个行星齿轮组的传动装置，各行星齿轮组具有相应的中心齿轮件、齿圈件及行星齿轮架。诸如离合器及刹车装置的可选择啮合的扭矩传动装置，可有选择地使行星齿轮组的各部件互相连接和与传动装置壳体连接，以提供从传动装置的输入轴至传动装置的输出轴的可选择动力传递通路。
各转子连接于相应的行星齿轮组构件以和它一起转动，因此传动装置能在输入轴与输出轴之间建立连续的变速比，其中所述速比与一个转子的速度成比例。EVT通常包含诸如电池的贮能装置和连接电池及马达/发电机的电子控制器，以控制电能流向和流出马达/发电机。
因此，在装配EVTs方面，必须在电子控制器与每一个马达/发电机之间建立电连接。然而，由于EVT的复杂性质和马达/发电机在传动装置壳体内部移动，在马达/发电机与电子控制器之间建立电连接可能是困难的。此外，涉及现有技术的EVT电连接的大量零件导致EVT装配中的高强度劳动。
在把马达导线连接到控制单元方面，马达导线通常连接于接线柱，接线柱被置于接线盒中。引自控制单元的外部导线引线被套在接线柱上并用螺母固定在接线柱上。
发明内容
混合动力机-电传动装置的马达模块包含马达/发电机和电连接器组件。电连接器组件具有隔离器件和非转动地连接于隔离器件的第一及第二螺母。第一导电通路可操作地连接于马达/发电机并具有第一端子，第一端子构造有第一端子孔。第二导电通路可操作地连接于马达/发电机并具有第二端子，第二端子构造有第二端子孔。第一螺母构造有带螺纹的第一螺母孔，而第二螺母构造有带螺纹的第二螺母孔。第一及第二端子相对于隔离器件布置成：第一端子孔基本与第一螺母孔对齐，而第二端子孔基本与第二螺母孔对齐。
通过消除应用松动的螺母所述电连接器组件改进了传动装置组件，从而将布线连接器一起夹在马达/发电机上，同时相应减少了所需具体装配量。松动的螺母在大批量生产的环境中可能难于操作。此外，因为第一及第二螺母非转动地连接于隔离器，而隔离器安装于马达/发电机上，各螺母可承受来自连接螺栓的扭矩而无需辅助的保持力。
当参照各附图，对实施本发明的最佳模式的下列详细描述，本发明的以上特性及优点和其它的特性及优点容易变得明显。
附图的说明
图1是根据本发明的混合动力机-电传动装置的简略局部剖视图；
图2是图1的传动装置的前部分的简略局部剖视图；
图3是图1的传动装置的后部分的简略局部剖视图；
图4是应用于图1的传动装置中的具有电连接器组件的马达模块的壳体及连接盖的简略立体视图；
图5是电连接器组件及图4的内部马达布线的简略立体局部剖视图；
图6是连接图1-3的马达模块的电连接器与控制模块的布线组件的简略立体局部剖视图；
图7是图6的布线组件的简略立体视图；和
图8是图1的传动装置的壳体的简略立体视图。
实施本发明的最佳模式
参考各图，其中相同的标号标示相同的部件。图1以剖视图显示传动装置10的上半部。传动装置10的下半部(未图示)配置在中心轴线12的相对侧。第一及第二电马达模块14、16在传动装置10内分别绕中心轴线12配置。主轴20纵向地配置并可绕中心轴线12转动。诸如套筒22的多个内套筒绕主轴20同轴地配置，并同样可绕中心轴线12转动。输入轴24配置在主轴20的前方并可操纵用来把动力从发动机(未图示)传递至传动装置10。包含在传动装置10中的一个或多个离合器(分别显示了第一、第二、第三及第四离合器26、28、30及32)的接合分别连接了一个或多个第一、第二、及第三行星齿轮组34、36及38，以便以不同的速比把动力传递至输出件(未图示)。如技术人员容易理解的，每个行星齿轮组包含中心齿轮件、行星齿轮架组件及齿圈件。称为切断离合器42的第五离合器，可操作用来使扭转隔离器44相对周围各结构元件锁定，并提供发动机与传动装置之间的直接连接。
每个马达模块14、16分别含有马达/发电机46A、46B。马达/发电机46A、46B最好是三相电机；然而，其它电机结构可应用于本申请的发明目标范围内。每个马达/发电机46A、46B分别含有转子48A、48B和分别含有定子50A、50B。如技术人员已理解的，转子48A可操作地连接于一个行星齿轮组的一个部件以和它一起转动。类似地，如技术人员已理解的，转子48B可操作地连接于一个行星齿轮组的一个部件以和它一起转动。
传动装置10还含有电子控制器51和电能贮存装置52，电能贮存装置52诸如是可操作地连接于控制器51的一个或者多个电池。如技术人已理解的，多根导线53使马达/发电机46A、46B与控制器51互相连接，控制器51调节马达/发电机46A、46B之间和电能贮存装置52与马达/发电机46A、46B之间的电力流动。
参考图2及3，每个第一及第二马达模块14、16分别是独立的组件。每个模块14、16含有各自的模块壳体54A、54B，壳体54A、54B最好是流动形态的鼓，所述鼓包含通常轴向取向的部分56A、56B和通常径向取向的部分58A、58B，它们共同构成容纳转子及定子的腔60A、60B。冲压的模块壳体盖62A、62B包含在每个组件中并连接于相应的壳体54A、54B以封闭腔60A、60B。模块14、16可在安装于传动装置10中之前预先组装好。
马达模块14基本和马达模块16相同。虽然各马达模块具有基本相同的部件，它们在传动装置中沿中心线12以相反方向定位。更准确地说，壳体盖62A、62B沿传动装置中心线12面向相对置方向。
每个壳体54A、54B含有外部安装凸片72，安装凸片72绕盖径向地分布，在安装凸片72处壳体54A、54B被螺栓73栓紧于传动装置壳体18。在组装于传动装置壳体18期间，凸片72提供了容易接近的连接并帮助对准马达模块14、16。
参考图4，简略地描绘了马达模块14，并表示了图1-3的马达模块16。在盖62A上的至少一个安装凸片72最好含有定位(对准)孔70，以保证在马达模块14安装于传动装置壳体期间正确地对准。壳体54A限定了其周边处具有切开的凸片76的入口775A、75B。通过连接于一个入口(此处显示连接于入口75A处)使电连接器组件78被集成于马达模块14中。更准确地说，电连接器组件78部分地插入入口75A中以留在模块壳体54A上。
参考图4及5，连接器组件78含有隔离器82。隔离器82是高度电绝缘材料的模压件，如技术人员已理解的，它最好是聚合材料。隔离器82构造有彼此间隔分布并被脊90分隔的三个腔86。每个腔86部分地由相应的普通平直表面94构成。连接器组件78还含有三个螺母98，螺母98是模压入隔离器82中的插入件以便非转动地连接于隔离器82。每个螺母98构造有各自的螺纹孔100，螺纹孔100与相应的孔102对准，孔102制成于隔离器82的每个表面94中。
马达模块14含有三个导电通路，在所描绘的实施例中，它们是内导线104，内导线104可操作地连接于定子以传送电能至马达模块14或从马达模块14传送电能。每根导线104含有与它连接的端子106，每个端子106含有平直的端子板110，端子板110具有构造于其内的孔114。端子106被描绘成连接于导线104的独立件，以便与导线104在电路上连通。然而，在本申请的发明目标范围内，各端子可与各导线104一体地制成。
每个端子板110延伸通过隔离器82的相应槽118，因此每个端子板110接触相应的隔离器表面94每个孔114对准相应的隔离器孔102及相应的螺母孔100。可希望端子板110具有与隔离器82的快速配合连接，以有效地使端子板110相对连接器组件78保持。每个槽118最好是锥状，使得槽的宽端部接纳相应的端子板110，而使每个槽变窄来引导并锁定所述板至受约束的最终位置，如图4所示。
隔离器82还含有凸片120和止动件124。凸片12含有斜面122以允许隔离器和凸片插入入口75A。凸片120被构造用来防止隔离器82从入口脱开，而止动件124被构造用来通过与壳体54A的物理部分接触而防止隔离器经过入口而插过头。
参考图6，马达模块16也含有插入模块壳体54B的入口75B中的电连接器组件78。马达模块14、16被布置在腔126内部，腔126构成于传动装置壳体18中，如图1-3及图8所示，因此第一及第二马达模块14、16的连接器78彼此相邻而使得端子板110从中心线12径向地面朝外，而板110的孔114在传动装置中通常于相同轴向位置处被布置在一直线上。这种布置能用于预先装配好的端子次组件128，端子次组件128使来自控制器的外部布线53连接于每个马达模块14、16的内部布线104(示于图4中)。
端子次组件128含有端子盒壳体136，端子盒壳体136构造有矩形开140。六个圆形孔或开口144构成于壳体136中并从矩形开口140延伸至壳体的外表面。来自电子控制器的每根外部导线53通过相应的144，致使在各导线53端部的导线端子148处于开140的内部。当壳体136连接于传动装置壳体时，口144被密封以防止潮气或碎片进入壳体136。每个端子148包含构造有孔156的平端子板152。
参考图6及7，预先装配好的端子次组件128含有导电杆，即圆柱形套筒164。每个套筒164具有相应的第一端部168和相应的第二端部172。每个套筒164还构造有圆柱形孔176，圆柱形孔176从套筒164的第一端部168延伸至第二端部172。次组件128含有两个套筒隔离器180，套筒隔离器180也可称为“端子屏蔽体”，而它们由柔性的高度绝缘材料制成。每个隔离器180构造有三个圆柱形开184，相应的套筒164通过开口184被插入。于是套筒隔离器180分隔和防止各套筒之间的电连通，而较好的是也对端子次组件128提供防震作用。每个隔离器180还含有部分地构成环的部分186，通过所述环使一个端子148或导线53延伸，以把隔离器180以及导电杆和螺纹紧固件保持在端子盒壳体136上。
螺纹紧固件，即螺栓188，接合连接隔离器180被使用，以在最终组装前把每个套筒164连接于相应的端子板152。更准确地说，每个螺栓188延伸通过一个端子板152的孔156和通过一个套筒的相应孔176。三个套筒164延伸通过一个隔离器180的相应圆柱形孔184，而其它的三个套筒164延伸通过其它的隔离器180的相应圆柱形孔184。圆柱形套筒164在隔离器180的圆柱形孔中的配合使螺栓188和圆柱形套筒164在端子次组件128中保持到位。端子盒壳体136保持端子、螺栓及套筒164，致使它们基本成直线地布置并面朝同一方向，以便易于装配马达模块14、16的连接器78。端子次组件128在连接于连接器78之前预先组装好，通过消除松动的零件和通过构成组件来使传动装置装配变得容易，所述组件作为一个单元可相对于传动装置壳体和马达/发电机有选择地移动。
如图6中所见，端子盒使每个端子间隔，使得通过相对于模块有效的定位，螺栓相对在一个连接器组件14、16上的相应端子对齐。为建立控制器与马达之间的电连接，端子盒与构造在传动装置壳体18(示于图8中)上的开口190对准，马达模块14、16的各连接器78与所述开口对准。端子盒经螺栓200安装于传动装置壳体。最好是衬垫与盖204一起使用以密封地封闭开口190。扭紧每个螺栓188，以延伸通过相应端子板110的孔114和延伸通过相应螺母98(示于图5中)的孔100并与之结合，由此导致每个套筒164的第一端部168与相应的端子板152接触，每个套筒164的第二端部172与马达模块14、16的一个连接器78上的相应端子板110接触。更准确地说，三根导线53与马达模块14的内部导线电连通，而三根导线53与马达模块16的内部导线电连通。
虽然已详细描述了实施本发明的最佳模式，类似于本发明涉及的技术的那些技术，将认为是在附录的权利要求书的目标范围内的各种替代结构及实践本发明的实施例。

Claims (11)

1、混合动力机-电传动装置的马达模块，包括：
马达/发电机，具有转子和定子；
电连接器组件，含有隔离器件和非转动地连接于隔离器件的第一及第二螺母；
第一导电通路，可操作地连接于马达/发电机并具有第一端子，第一端子构造有第一端子孔；
第二导电通路，可操作地连接于马达/发电机并具有第二端子，第二端子构造有第二端子孔；
其特征在于：所述第一螺母构造有带螺纹的第一螺母孔而所述第二螺母构造有带螺纹的第二螺母孔；和
所述第一端子和所述第二端子相对于隔离器件布置成：第一端子孔基本上对准第一螺母孔，而第二端子孔基本上对准第二螺母孔。
2、如权利要求1的马达模块，还包括马达壳体，所述马达壳体构造有至少部分地容纳马达/发电机的腔；其中第一及第二螺母和第一及第二端子至少部分地在腔外面。
3、如权利要求2的马达模块，其特征在于：马达壳体构造有开口，而其中隔离器件延伸穿过开口。
4、如权利要求3的马达模块，其特征在于：隔离器件具有与马达壳体的快速配合连接装置。
5、如权利要求4的马达模块，其特征在于：隔离器件含有凸片和止动件，通过止动件、凸片与壳体之间的物理部分接触，相对于壳体保持隔离器。
6、如权利要求1的马达模块，其特征在于：隔离器件构造有两个腔，其中第一及第二端子至少部分地位于两个腔中相应的一个腔内。
7、如权利要求6的马达模块，其特征在于：隔离器件构造有两个槽，其中第一及第二端子至少部分地延伸穿过两个槽中相应的一个槽。
8、用于混合动力机-电传动装置中的马达模块的电连接器，包括：
隔离器，构造有第一槽、第二槽、第一表面、第二表面，所述第一表面至少部分地构成第一腔和第一孔，所述第二表面至少部分地构成第二腔和第二孔；
第一螺母，所述第一螺母构造有第三孔并且被插入模铸隔离器，从而第三孔与第一孔基本是对准的；和
第二螺母，所述第二螺母构造有第四孔并且被插入模铸于隔离器，从而第四孔与第二孔基本是对准的。
9、如权利要求8的电连接器，其特征在于：所述第一及第二表面都面朝同一方向。
10、如权利要求9的电连接器，其特征在于：隔离器构造有紧靠第一腔的第一槽和紧靠第二腔的第二槽。
11、混合动力机-电传动装置的马达/发电机组件包括：
马达/发电机；
马达壳体，构造有开口和腔，所述腔至少部分地容纳马达/发电机；
电连接器组件，含有延伸通过开口的隔离器件，第一及第二螺母非转动地连接于隔离器件，使得第一及第二螺母位于腔外；
构造有第一端子孔的第一端子；和
构造有第二端子孔的第二端子；
其特征在于：所述第一螺母构造有带螺纹的第一螺母孔，所述第二螺母构造有带螺纹的第二螺母孔；和
所述第一及第二端子相对于隔离器件布置成：第一端子孔基本对准第一螺母孔，第二端子孔基本对准第二螺母孔。
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