CN202840790U - 电机及其机器壳体 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电机(1),具有机器壳体(2),机器壳体用于容纳带有定子绕组和/或转子绕组(5)的定子(3)和转子(4),定子绕组和/或转子绕组(5)与连接导线(8)为了电的接口接触而连接。遮盖用于容纳连接导线(8)的导线通道(12)的隔板(16)具有一定数量的绝缘衬套(17),能与连接导线(8)接触的接口柱(9、10)插入这些绝缘衬套中。在此,接口柱(9、10)相对绝缘衬套(17)位置编码或角度编码地插入绝缘衬套(17)中,以及优选绝缘衬套(17)相对隔板(16)位置编码或角度编码地插入隔板(16)中。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电机,带有机器壳体,机器壳体用于容纳具有定子绕组和/或转子绕组的定子和转子,定子绕组和/或转子绕组与连接导线为了电的接口接触而连接。电机在此情况下尤其指的是作为商用车辆的机组或辅助机组的以马达或发电机方式的驱动装置的、流体冷却的、优选带有整合的变流器的马达或发电机。
背景技术
这种电机,尤其依赖与应用领域和功率,经常在定子侧用流体冷却。冷却介质,优选为油,通常借助泵推动,该泵由电机本身操纵或借助单独的驱动装置操纵。电机通常借助功率电子器件(变流器,尤其是变频器,DC/AC转换器或AC/DC转换器或类似物)运行。电子器件以合适的方式具有由半导体开关构成的桥式电路,半导体开关的数量同样如电桥支路的数量那样依赖于电机的相数,其中,三相或多相马达和发电机最为常见。
根据电机作为马达或作为发电机运行的不同,将电功率或为了所期望的转速和按规定的转矩输送给电机,或从电机那取走电功率并且输送给后面联接的例如商用车辆的机组。在作为发电机的运行方式中,将以发电机方式产生的多相交流电流借助电子器件(变流器)转换成直流电流,直流电流然后例如经过中间回路输送给各自的机组或消耗用户。
特别是基于经常会碰到的狭窄的空间情况和很小的结构体积,紧凑的结构方式是值得期待的,其中功率控制装置或功率电子器件尽可能整合到电机中。
在例如具有直接油冷却的定子绕组的流体冷却的电机中,需要电的机器接口的压力密封的套管,以便可以将电机与变流器或功率控制装置电连接。经常也必须将例如温度传感器的电信号从电机的油加载的区域中导引出来。
实用新型内容
基于本实用新型的任务是,建议一种尽可能紧凑的电机。尤其应当在装配机器接口时实现恰当的导线导引和实现保险的以及装配友好的操作。
为了解决本实用新型的任务,根据本实用新型的一方面,提供了一种电机,该电机具有机器壳体,所述机器壳体用于容纳带有定子绕组和/或转子绕组的定子和转子,所述定子绕组和/或转子绕组与连接导线为了电的接口接触而连接,其特征在于遮盖用于容纳所述连接导线的导线通道的隔板,所述隔板具有一定数量的绝缘衬套,能与所述连接导线接触的接口柱位置编码地插入所述绝缘衬套中。有利的设计方案、改进方案和变型方案将进一步阐述。
根据本实用新型的另一方面,还提供了一种电机的机器壳体,具有在该机器壳体的壳体壁中、通入导线通道中的通孔,所述导线通道用于在机器绕组或线圈绕组与机器接口之间的连接导线,其中,所述导线通道利用隔板遮盖,绝缘衬套装入所述隔板中,所述绝缘衬套具有用于所述连接导线的作为机器接口的、位置编码地插入所述绝缘衬套中的接口柱。
根据本实用新型的又一方面,提供了一种电机,用于运行商用车辆的动力机组或工作机组,这种电机带有如上所述的机器壳体。
为此,在电机中,尤其在定子侧冷却的发电机中,用于具有定子 绕组和/或转子绕组的定子和转子的容纳的机器壳体设有用于容纳与绕组连接的连接导线的导线通道。优选沿电机纵向在机器壳体的外侧上分布的导线通道,借助具有一定数量的绝缘衬套的隔板遮盖,能与连接导线接触的接口柱以位置编码(lagekodiert)的方式插入绝缘衬套中。设置隔板用于尤其是压力密封地遮盖导线通道。
连接导线实际上是机器绕组或机器线圈的绕组端部,它们的自由端部导引到形成机器接口或相接口的接口柱上并且在那里优选借助电缆终端进行螺栓接触(schraubkontaktieren)。以合适的方式,将连接导线从电机内部的绕组经由在壳体壁中的通孔导引并且弯折到导线通道中。因为待置入相宜地沿壳体纵向分布的导线通道中的连接导线在同时实际上已最小化的空间需求的情况下对于这种在通孔区域中弯折到导线通道中是足够长的,所以建立相应足够的弹性路程或弯曲路程,以便在装配期间按规定接触机器接口,而不会使连接导线紧接着相对其安置处移回到机器壳体中。这实现了特别紧凑的电机结构方式,尤其在机器壳体内部不必为连接导线预留出额外的空间。通入到导线通道中的、在壳体壁中的通孔基本上垂直于导线通道分布并且以合适的方式处在此外优选沿着机器壳体在轴向上延伸的导线通道的端侧或窄侧。
在接口柱相对绝缘衬套以合适的方式多义地编码时,绝缘衬套相对隔板有利地单义地编码并且在此以角度编码(winkelkodiert)的方式装入隔板中。角度栅格(Winkelaster)在此以合适的方式为45°。一种特殊的、配属给用于电位均衡的连接导线或机器接口导线的绝缘衬套相宜地在45°栅格(Raster)之外定向。
绝缘衬套关于隔板的编码的角度调整在此情况下涉及在机器壳体中的一种由连接导线共用的、通入导线通道中的且相宜地关于导线通道的通道纵向扩展偏心的通孔。
利用以这种方式形成的编码系统可以在绝缘衬套相对隔板的所需要的各种取向的情况下,实现设置在接口柱上的以合适的方式的平坦的接触面相对隔板进而关于电机的统一的取向。
具有柱头部和联接在柱头部上的柱杆的接口柱的接触面,设置在杆端部上,在背离导线通道的板上侧(板外侧)上从隔板中伸出。接口柱为此以如下方式编码地插入绝缘衬套中,即,接触面以合适的方式相互对齐且统一地平行于板纵向侧取向。
为了绝缘衬套的单义的角度编码,这些绝缘衬套以合适的方式在相同定位上具有优选构造成轴向槽的编码元件。这个编码元件与设置在隔板的板底侧上的、优选实施成编码销的编码元件对应。实际上一致的绝缘衬套的构造成轴向槽的编码元件设置在衬套头部上在绝缘衬套的外周边上,并且在那里延伸经过衬套头部的一部分长度。轴向槽在此也达到如下贴靠卡圈,绝缘衬套用该贴靠卡圈在隔板的板上侧上支撑在隔板上。
在构造了贴靠卡圈的情况下,衬套空心杆联接到绝缘衬套的衬套头部上,衬套空心杆具有至少一个周边槽,但优选两个轴向间隔的、具有置于其内的密封圈(O形圈)的周边槽用于防侧翻。因为轴向槽设置在绝缘衬套的同样空心的衬套头部内并且仅延伸至贴靠卡圈,所以当绝缘衬套的衬套杆密封且防侧翻地坐落于隔板的相应的通孔中时,插入隔板的相应的配合销钻孔中的编码销不会与在杆侧围住绝缘衬套的密封圈碰撞。
类似地,各自的接口柱也相对对应的绝缘衬套密封。为此,接口柱又优选承载有两个轴向间隔的密封圈,同样以O形圈的形式,这两个密封圈置入联接到柱头部上的柱杆的相应的周边槽中。绝缘衬套相对隔板的密封以及接口柱相对绝缘衬套的密封为了提高密封效果的可靠度因此各通过两个静力的O形圈实现,这两个O形圈以径向密封的 方式实施。由此可以相对基于轴向密封的O形圈的解决方案,以简单的方式实现固定的轴向止挡,该止挡确保接口柱在转变的压力关系的情况下不会轴向工作。若接口柱进一步传递基于轴向挠曲的密封元件而出现的依赖于压力的轴向力,或若这导致了接口柱的轴向运动,那么在与接口柱的接触面接触的、在变流器侧的汇流排上或中会出现转变的机械应力。这又会导致与汇流排同样连接的半导体模块损坏,这一点要强制避免。
绝缘衬套在头部侧,也就是说在装配状态下位于隔板内侧上的形式为衬套头部的轴向超出部的区域中,具有形式为径向缺口的卡圈凹座。在装配状态下,优选构造为电缆终端的接口元件置入在这些卡圈凹座中,接口柱利用这些接口元件在隔板的内侧上与在那里置入导线通道中的连接导线接触。在装配状态下,卡圈凹座相应于关于隔板的角度编码朝着设置在机器壳体内的且通入导线通道中的用于连接导线的通孔定向。
同样在头部侧在绝缘衬套中形成环绕的径向的凹口(Einstich)进而周边槽,通过其也在绝缘衬套的卡圈凹座的区域中确保了向优选金属的隔板的必需的空气间隙和爬电距离。此外,绝缘衬套在端侧在装配状态下在内侧轴向高出隔板的衬套头部上以及在那里具有在内侧引入的编码凹座,在头部侧设置在接口柱上的棱边区域与角度定向相应地嵌入到该编码凹座中。
为了将与连接导线的导线端部连接的电缆终端与接口柱接触,接口柱在装配状态下处在隔板内侧上的柱头部的端侧上具有用于固定螺栓的螺纹盲孔(内螺纹钻孔),该固定螺栓用于各自的连接导线或与连接导线的导线端部连接的电缆终端进行螺栓接触。
在各自的电缆终端的由卡圈凹座径向导出的这个部位上中断的绝缘卡圈,用于确保从接口柱、电缆终端和固定螺栓到机器壳体的在这 个区域中直接与绝缘衬套相邻的壁的所需的空气间隙和爬电距离。通过编码以及绝缘衬套相对隔板的这些卡圈凹座的与编码相关联的单义的定向,可靠地防止了绝缘衬套在装配时会被错误地以如下方式扭转,即,降低所需的相对壳体壁的空气间隙和爬电距离。
在优选的实施方式中,接口柱相对绝缘衬套的编码通过如下方式实现,即,绝缘衬套在头部侧的阶(Stufe)中,在端侧具有铣削部,该铣削部相应于两个以45°相对彼此扭转的正方形。接口柱在头部侧具有与正方形的留空部或铣削部适配的四棱边区域。这实现了接口柱相对绝缘衬套的总共8重的进而多义的编码。为了尤其是通过铣削制造这种编码凹座,在拐角中以合适的方式设置有修圆。接口柱借助其正方形的四棱边区域嵌入到该铣削部中。铣削部的必要的拐角修圆如此听凭各自的接口柱的侧面,即,正方形的四棱边区域径向外部通过呈柱体形的包络面界定。由此可以使用有相对小的直径的原材料。
在接口柱的柱杆能以相对绝缘衬套的任意转动定向插入这些绝缘衬套中时,接口柱的在头部侧的四棱边区域仅能以八个角度定位插入绝缘衬套的已铣削的编码凹座中。由此能够将绝缘衬套本身相对隔板布置在八个不同的离散的角度定位中,以便获得接口柱的在杆侧的接触面相对隔板的统一取向。
绝缘衬套和接口柱以如下方式实施,即,它们各能够从隔板的在装配状态下受压力加载的内侧出来地插入。在此,相应的衬套束或柱束轴向止挡,从而一方面绝缘衬套相对隔板,以及另一方面接口柱相对绝缘衬套轴向单义地定位。在绝缘板的与用于容纳接口导线的导线通道对置的板外侧或板上侧上,接口柱和绝缘衬套仅通过外保险圈固定。由此,无论是绝缘衬套相对隔板还是接口柱相对绝缘衬套,都不能朝导线通道方向按压回去。为了容纳这些外保险圈,一方面在绝缘衬套的在板外侧超出隔板的衬套杆中,以及另一方面在接口柱的又由衬套杆中伸出的柱杆中,置入各一个周边槽。在电机运行期间,这些 外保险圈基于隔板的板内侧和板外侧上的不同的压力关系轴向不受力。
接口柱相对绝缘衬套的密封,以及绝缘衬套相对隔板的密封分别通过两个径向密封的O形圈进行。为了简单地制造和装配,必要的径向周边槽始终作为外凹口一方面实施到接口柱内以及另一方面实施到绝缘衬套内。基于O形圈的双重实施,除了较高的防泄漏安全性外,通过在各两个不同的轴向定位上的径向弹性的力咬合,还与依赖于温度波动的配合公差无关地实现了接口柱侧和衬套侧的密封区域彼此的柱体形外壳面的同轴的自行取向。
电机的机器壳体在有利的设计方案中带有装配平台。装配平台相宜地借助呈罩壳状的壳体封闭,该壳体按照端子盒的类型仅容纳有接口元件或相对复杂的电子器件,例如变流器构件。壳体将装配平台(作为干燥的截面)向外密封。为此,在呈柱体形的机器壳体的情况下切向取向的装配平台形成环绕的且例如基本上呈矩形的密封面。在装配平台的内部以合适的方式也有用于冷却介质的进入孔和流出孔。它们可以实施成与机器壳体内部的流体腔或流体通道连接的接管或管。
装配平台由此以合适的方式实际上是机器壳体的整合的组成部分并且尤其在呈柱体形机器壳体的情形下由例如呈矩形的平台框架形成,该平台框架材料锁合地,尤其是通过焊接或也一件式地在外侧连接到机器壳体的壳体壁上。这样在呈柱体形的机器壳体上构造的装配平台在对置的壳体纵向侧上构造了各一个壳体楔 将这个壳体楔有利地用作形成导线通道的空间,以便将连接导线或机器接口置入那里。
用本实用新型获得的优点尤其在于,通过接口柱相对容纳接口柱的绝缘衬套的按本实用新型的编码,可以确保接口柱的统一的取向。因为优选地绝缘衬套也相对隔板编码,所以这些绝缘衬套能以单义的、 但不同的角度编码装入隔板中并且同时确保布置在绝缘衬套内的接口柱的统一的取向。
带有装入在隔板内的优选由塑料制成的绝缘衬套以及又由金属制成的接口柱的由金属制成的隔板作为接口套管(Anschlussdurchführung)特别适用于具有直接油冷却的定子绕组和电接口的压力密封的套管的电动马达或发电机,以便能将马达或发电机与变流器电连接。在一方面绝缘衬套和隔板之间的以及另一方面接口柱和绝缘衬套之间的编码系统实现了接口柱的接触面以相对隔板进而相对电机的预先确定角度的统一取向。
绝缘衬套相对隔板的预先确定的、但在单个绝缘衬套中采用不同的离散的数值的角度编码不仅用于保持空气间隙和爬电距离。更确切地说,绝缘衬套的该角度编码也用于通过连接导线在导线通道内部的有针对性定向的敷设以及通过连接导线的在端部侧的接触装置来简化装配,接触装置的形式为:在连接导线的导线端部上穿过绝缘衬套的相应合适的开口(Ausmündung)向接口柱导引的电缆终端。
基于一方面在隔板和绝缘衬套之间的以及另一方面在绝缘衬套和接口柱之间的密封元件的高的径向密封效果,在隔板的一侧上的电机内部区域与在隔板的另一侧上的电机外部区域可靠地压力密封地封闭。在此,带有装入的绝缘衬套和又插入绝缘衬套中的接口柱的隔板的密封区域和编码区域轴向和径向都构造得特别紧凑。隔板的板厚在此情况下已经出于成本原因和结构空间原因而与对压力应力和对密封装置的基本安置所需要的要求相适配。此外,一方面绝缘衬套的和另一方面接口柱的几何形状和设计方案鉴于尽可能成本低廉的制造来实施。
具有绝缘衬套相对隔板的单义的编码和接口柱相对绝缘衬套的多义的角度定向的编码系统实现了如下的设施,在该设施中,绝缘衬套 相对隔板的角度编码的空间作用区域以及绝缘衬套相对隔板的密封可以通过如下方式轴向重叠,即,它们径向地布置在不同的直径上。由此能将隔板相对薄壁地实施,以便以此方式节省轴向结构空间。接口柱相对绝缘衬套的以及绝缘衬套相对隔板的编码的结构空间重叠用于同样轴向地最小化总结构长度,并且这两个结构空间又通过如下方式分离,即,两个作用区域处在不同的分度圆上。
为了最小化该设施的直径并且在此在每个沿着柱的部位上确保有足够的材料横截面来引导电流,将接口柱相对绝缘衬套的密封与内螺纹或盲孔螺纹轴向错开地在端侧布置在接口柱中。盲孔螺纹是必须的,以便将电机的连接导线固定在隔板的电机内侧上。该密封区域为此以如下方式布置,即,该密封区域在绝缘衬套相对隔板的轴向超出部之外在外部区域中轴向不要求结构空间,该外部区域本来需要用来保持所需的空气间隙和爬电距离。此外,编码区域和密封区域的在空间交叉实现了特别紧凑的结构。
绝缘衬套的单义的角度编码确保了,在隔板相对机器壳体的内侧上的所需的空气间隙和爬电距离不会由错误装配而下降。同时,接口柱的侧向接触区域的统一的角度取向以接口柱的接触面相对隔板的形式实现,虽然其中布置有接口柱的绝缘衬套在它的最终装配状态下在隔板内部具有不同的离散的角度定向。
带有按本实用新型的机器壳体的按本实用新型的电机以合适的方式是马达或发电机,具有在1kW和1000kW之间、尤其2kW至500kW、优选3kW至200KW、例如100kW至140kW的范围内的功率,该电机相宜地作为以马达或发电机方式工作的驱动装置用于特别是移动的商用车辆的机组。
附图说明
随后借助附图阐释本实用新型的实施例。附图中:
图1在纵剖面图中示出了带有机器壳体的电机,机器壳体具有导线通道和布置在导线通道中的接口以及连接导线;
图2以立体俯视图示出了按图1的电机;
图3以立体图示出了按图1的电机,带有通过窄侧向上枢转的隔板;
图4以俯视图示出了隔板,带有以各种角度定位装入隔板的、带有插入的接口柱的绝缘衬套;
图5以立体图示出了隔板在板上侧(板外侧)的视图;
图6示出了没有绝缘柱的隔板在板底侧(板内侧)的视图;
图7部分立体地示出了沿装入隔板中的、带有插入的接口柱的绝缘衬套的横截面图;
图8和图9以立体的侧视图和端侧视图示出了绝缘衬套;
图10和图11以立体图示出了接口柱,带有或不带有螺栓接触的电缆终端和外保险圈;
图12以立体图示出了具有整合的功率电子器件的电机;以及
图13以立体图示出了按图12的电机,带有从机器壳体抬起的电子器件壳体。
在所有图中彼此相应的部件设有相同的附图标记。
具体实施方式
图1至图3示出了例如六相的带有机器壳体2的电机1,定子3和转子4布置在机器壳体中。定子3承载线圈绕组(定子绕组)5并且为了其借助合适的流体、例如油的冷却而例如借助缝管6气密地相对转子4在机器壳体2内部密封。以未示出的方式设有永磁体的转子4坐落在支承在机器壳体2内的并且在端侧从机器壳体导引出去的轴7上。定子绕组5通过连接导线8与用作机器接口(相接口)的、用于与绕组5的电接触的接口柱9连接。其它同样通过连接导线8向定子3导引的接口柱10则用于电位均衡。
在机器壳体2的壳体壁11上,在外侧设置有导线通道12。导线通道12按照所示的笛卡尔坐标系沿壳体纵向(轴向)x延伸。在这个导线通道12中放入连接导线8。在导线通道12的纵向端部13上,通孔14通入导线通道12中,该通孔在相应的部位上置入到机器壳体2的壳体壁11中。在该通孔14的区域中,连接导线8大体上或基本上呈直角地弯折。通孔14和导线通道12基本上相互垂直地分布。由此,连接导线8从机器壳体2的内腔(机器内腔)15通过通孔14壳体内部地导引出来并且折弯到导线通道12中。
导线通道12借助由金属、特别是由铝或不锈钢制成的隔板或装配板16在与壳体壁11对置的外侧上遮盖。尤其由塑料制成的绝缘衬套17装入隔板16中。接口柱9、10又插入这些绝缘衬套中。这些接口柱呈直角分布地且导电地连接到连接导线8的导线端部上并且为此尤其通过电缆终端(图4和图10)、压环 或类似物与连接导线8拧紧。接口柱9、10在隔板16的背离导线通道12的板上侧或板外侧16a上从该隔板中伸出来并且在那里构造出接触面18。隔板16压力密封地封闭导线通道12并且形成与未示出的功率电子器件或变流电子器件的电的和/或机械的界面,其中隔板的板底侧16b面朝导线通道12和机器内腔15。
如由图3较为清楚地看到的那样,导线通道12是装配平台19的(整合的)组成部分。该装配平台在该实施例中的呈柱体形的机器壳体2的情况下切向地定向并且按照所示坐标系处在xz平面中。装配平台19基本上由壳体框架20形成,该壳体框架在周边侧闭合且材料锁合地或一件式地例如通过焊接连接到呈柱体形的机器壳体2上或机器壳体的壳体壁11上。
机器平台19或它的壳体框架20形成在周边侧闭合的密封面或密封棱边21。在由密封面21围住的装配平台19内部,有导线通道12以及导线通道12外面的冷却介质出口或冷却介质入口(冷却介质接管或 冷却介质管)22、23。冷却介质出口或冷却介质入口通入机器内腔15中或从机器内腔通入装配平台19中。壳体框架20和装配平台19以及导线通道12基于这种结构由此实际上是机器壳体2的整合的组成部分。
基于装配平台19与其壳体框架20到机器壳体2的呈柱体形壳体壁11上的结构性连接,在壳体壁20和装配平台19之间形成壳体楔24。该壳体楔由此同样是机器壳体2的整合的壳体组成部分。在该壳体楔24中,为导线通道12提供了足够大的结构空间体积,从而在那里即使在三相电机1中也可以节省空间地置入由此需要的数量的连接导线8。这总体上实现了在同时高的灵活度的情况下的机器壳体2的进而电机1的特别紧凑的结构。
在图3中示例性地在窄侧掀开(枢转)的隔板16实现了连接导线8在导线通道12内部的装配友好的敷设,以及实现了绝缘衬套17以及接口柱9、10的穿过隔板16中的所属的通孔(图6)的能简单操作的且可靠的通过插入。连接导线(机器接口电缆或机器接口导线)8作为为了绝缘目的而经封套的绞合导线实施具有特别是在高的机器功率下的大的导体横截面,从10mm2至70mm2。
图4至图6示出了由金属制成的隔板16,带有或不带有装入其中的绝缘衬套17以及又插入绝缘衬套中的接口柱9、10。图4和图6在此示出了隔板16的在其板底侧16b上的视图,板底侧在装配状态下面朝导线通道12。图5与之相反示出了隔板16的在其板上侧或板外侧16a上的视图。隔板16具有数量相应于绝缘衬套17的数量并配属于绝缘衬套的接口柱9、10的数量的插孔25、25’,中这些插孔中,给容纳用于电位均衡的接口柱10的绝缘衬套17配属的插孔25’略微地从另外的插孔25的对齐线回退错开。
在随后的实施方式中,为简单起见,仅涉及接口柱9和插孔25, 而仅在不同的细节的情况下才详尽引用相同类型的接口柱10以及相同类型的插孔25’。
可以看到,为每个插孔25进而每个按图4和图5装入插孔中的绝缘衬套17配属形式为盲孔的编码孔26。用作板侧编码元件的编码孔26在周边侧部分在相同定位上以及部分在不同定位上配属给各个插孔25。编码孔26此外以尽可能靠近各个插孔25的孔边缘的方式布置。
可以看到,由总共七个插孔25、25’中,在图6中从左侧的前四个孔25以关于所示的板纵轴线A呈(-)45°的角度定位,而紧接着的插孔25的编码孔26则关于板纵轴线A处在0°定位上。与插孔25’相邻的插孔25的编码孔26的定位则关于板纵轴线A处在(+)45°定位上。由此为这六个插孔25的编码孔26产生45°栅格。仅配属于插孔25’的编码孔26与之偏离,它的角度处在45°栅格之外。
如由图7可看到的那样,板侧的编码孔26容纳有各一个编码销27,这些编码销在隔板16的板底侧16b上从隔板伸出来。在绝缘衬套17装入各自的插孔26、26’中时,各自的编码销27嵌入到衬套侧的编码槽28中,该编码槽在外侧沿绝缘衬套17的纵向延伸通过绝缘衬套的衬套头部17a的一部分。
如特别图8所示,编码槽28作为衬套侧的编码元件处在衬套头部17a的外周边5上,绝缘衬套17用该衬套头部在板内侧16b上从隔板16伸出并且伸入导线通道12中。绝缘衬套17在头部侧构造有衬套卡圈或绝缘卡圈29。在端侧敞开的、大致呈U形的卡圈凹座30置入到衬套卡圈或绝缘卡圈中。在已插入的装配定位中,板侧的编码销27嵌入到衬套侧的编码槽28中。
依赖于插入有一致的绝缘衬套17的这些插孔25、25’,确定了卡圈凹座30的定向进而关于隔板16或隔板的板纵向A的卡圈凹座的角 度定位。
因此在按图4的装配最终状态下,绝缘衬套17相对隔板16以角度编码的方式插入隔板中。绝缘衬套17的卡圈凹座30的角度定向在此情况下一方面尽可能最佳地在机器壳体2的导线通道12中取向到处在隔板16下方的通孔14的在图4中示出的定位P14上。由此仅需要单个的、通过共同的通孔14导入导线通道12中的连接导线8的尽可能小的弯曲,来将连接导线导引到接口柱9、10上。另一方面,绝缘衬套17的该角度定位或角度定向和绝缘衬套的卡圈凹座30确保了所需的空气间隙和爬电距离的保持。
如借助图4和图7较为清楚地可以看出的那样,与接口柱9接触的电缆终端31贯穿嵌接绝缘衬套17的各自的卡圈孔30。由以透明的方式示出隔板16的图2可以看出,电缆终端31与连接导线8的导线端部机械地以及导电地连接。尤其是在图4中可以看到卡圈孔30的编码或定向的45°栅格进而导引穿过这些卡圈孔的电缆终端31。仅配属给设置用于电位均衡的接口柱10的绝缘衬套17在这个实施例中偏离该45°栅格。
在绝缘衬套17相对隔板16的角度编码通过各自的编码销27在隔板16的插孔25的周边上的预先确定的定位单义地确定时,可以将接口柱9在总共8个不同的角度定位中装入并且由此编码地装入各自的绝缘衬套17中。由此,为了接口柱9、10相对各自的绝缘衬套17的多义的编码,同样得到45°栅格。
如图9所示那样,每个呈空心柱体形的绝缘衬套17为此在头部侧具有引入的阶32,总共8个大致呈V形的、例如经铣削的编码轮廓33置入到该阶中,这些编码轮廓以其总体性形成呈星形的编码凹座34。编码凹座34的该呈星形的轮廓由两个以45°彼此扭转的、大致正方形的铣削部构成。在此,这些正方形铣削部的拐角在形成大致呈V形的 编码轮廓33的情况下修圆。
接口柱9的相应于正方形构造的柱头部9a嵌入到绝缘柱17的该编码凹座34中。在此,柱头部9a的正方形的四棱边区域在柱头部的拐角区域35中以如下方式地设计或修圆,即,使编码轮廓(铣削部)33所需的拐角修圆听凭接口柱9的侧面。接口柱9的头部侧的正方形的四棱边区域为此径向外部通过呈柱体形的空心面界定。基于接口柱9的这种在头部侧基本上正方形的设计以及绝缘衬套17的呈星形的编码凹座34,接口柱9以总共八个相对绝缘衬套17的角度定位插入绝缘衬套中。在此,各自的接口柱9、10相对绝缘衬套17在装配状态下占据如下的角度位置,在该角度位置中,在杆端部侧设置在接口柱9、10上的平坦的接触面18平行于隔板16的板纵棱边36以如下方式取向,即,所有接口柱9、10的接触面18彼此对齐,如图5中所示的那样。
在头部侧以及在此从接口柱9的端侧来能接近地,在接口柱中置入有内螺纹钻孔或螺纹盲孔37。
按照图10,将固定螺栓38为了夹紧接触电缆终端31进而为了连接导线8与接口柱9、10的导电连接拧入螺纹钻孔37中。电缆终端31相对各自的接口柱9、10的径向定向在此由各自的绝缘衬套17的卡圈凹座30的定位或位置进而各自的绝缘衬套相对隔板16的角度编码确定。连接导线8以及电缆终端31在装配状态下基本上呈直角地相对接口柱9、10分布。
按照图7、图10和图11,柱杆9b联接到接口柱9的柱头部9a上,在柱杆的杆端部上设置有平坦的接触面18。在那里置入螺纹钻孔或螺栓孔39。螺纹钻孔或螺栓孔39用于接口柱9与例如未详细示出的电子器件、例如变流器的汇流排接触。在柱头部9a和接触面18之间的区域中,两个轴向间隔的、用于容纳密封圈41(O形圈)的周边槽40置入到柱杆9b中。其它的、沿接触面18方向设置在这些周边槽40下方 的周边槽42用于容纳外保险圈43。利用这个外保险圈43轴向防止,以密封到绝缘衬套17中的方式地以及基于两个轴向上下重叠布置的密封圈(O形圈)41地防侧翻的接口柱9、10相对绝缘衬套17的轴向移动。在用于外保险圈43的周边槽42和接触面18之间在接口柱9的柱杆9b中有用于形式为螺帽扳手的操作工具的扳手面44作为在拉紧固定螺栓38时的对应保持部。
类似地,按图7至图10,绝缘衬套17也径向密封地且防侧翻地插入隔板16的各自的插孔25中。为此,绝缘衬套17在其联接到衬套头部17a上的衬套杆17b中又具有径向间隔的周边槽45,形式为O形圈的密封圈或密封元件46又装入该周边槽中。在绝缘衬套17的杆端部的方向上,在绝缘衬套的衬套杆17b中,置入有其它的周边槽47。该周边槽47在图7中所示的安装状态下同样容纳有外保险圈48,以相对隔板16轴向保险绝缘衬套17。
基于制造成塑料成型件的绝缘衬套17的衬套头部17a的相对衬套杆17b较大的外直径,在绝缘衬套上形成贴靠卡圈49,绝缘衬套17利用该贴靠卡圈在各自的插孔25的孔边缘上支撑在隔板的板底侧16b上(图7)。在贴靠卡圈49上方和在头部侧的卡圈凹座30的下方,其它的周边槽50置入到绝缘衬套17中。这个周边槽50用于扩大空气间隙和爬电距离。
由此,本实用新型涉及一种带有机器壳体2的电机1,机器壳体用于容纳具有定子绕组和/或转子绕组5的定子3和转子4,定子绕组和/或转子绕组为了电的接口接触与连接导线8连接。遮盖用于容纳连接导线8的导线通道12的隔板16具有一定数量的绝缘衬套17,能与连接导线8接触的接口柱9、10插入绝缘衬套中。在此,接口柱9、10相对绝缘衬套17以及优选绝缘衬套17相对隔板16,以位置编码或角度编码的方式插入隔板中。
图12和图13示出了电机1,带有整合的功率电子器件51。功率电子器件51例如作为变流器工作并且将电机侧的交流电流(AC)转换成电子器件输出端侧的直流电流(DC)。为此,可以以公知方式将半导体开关、例如IGBT,在桥式电路中彼此布线连接并且在控制输入端侧(门侧)按规定进行操控。电机1在此可以作为发电机或作为马达工作。在电机的作为马达的运行方式中,通过壳体侧的、组合的功率接口和冷却介质接口(油接口)52向电子器件51输送直流电压或直流电流,而在作为发电机运行时,在这个组合的功率接口和冷却介质接口52上能截取相应的以发电机方式产生的直流电流并且例如能供给到中间回路中。
在作为发电机运行时,电机1例如用于将能量回馈到尤其也能移动的商用车辆的车载电路中或用于运行车辆机组。在作为马达的运行方式中,用来自商用车辆的通常是DC车载电路的直流电压运行电子器件51,以便驱动商用车辆的机组。
在组合的功率接口和冷却介质接口52有利地布置在电子器件壳体或变流器壳体54的窄侧或端侧53上时,电子器件壳体或变流器壳体54的面朝导线通道12进而隔板16的纵向侧55用于布置相宜地实施成螺栓触头或插接触头的接触接口56。这些接触接口用于接口柱9与功率单子器件51的电接触和机械固定,以便建立起与电子器件51的电连接(传递)。
为此,在将连接导线8敷设在导线通道12中以及紧接着借助隔板16的压力密封地遮盖之后,将包含电子器件51或仅呈端子盒状的接口的壳体54套装到装配平台19上并且与该装配平台拧紧。在此,将接口9以及机器壳体2的在x方向上分布的纵向侧通过(装配平台19的或在装配平台19上的)隔板16交付给电子器件51。
由此总的来说,提供了一种特别紧凑并且在此高功能性的电机1, 电机的装配也出于服务目的能特别简单地且可靠地操纵并且因而特别的装配友好。隔板16在此在用作机器接口或机器触头的接口柱9和电子器件(变流或转换电子器件)51之间形成在一定程度上的压力密封和/或流体密封的界面。
本实用新型并不局限于前面描述的实施方式。更确切地说,本实用新型的另外的变型方案也可以由技术人员由此推断出,而不会脱离本实用新型的主题。此外,尤其是所有描述的单个特征也可以以另外的方式相互组合,而不会脱离本实用新型的主题。
附图标记列表
Claims (36)
1.电机(1),具有机器壳体(2),所述机器壳体用于容纳带有定子绕组和/或转子绕组(5)的定子(3)和转子(4),所述定子绕组和/或转子绕组(5)与连接导线(8)为了电的接口接触而连接,其特征在于遮盖用于容纳所述连接导线(8)的导线通道(12)的隔板(16),所述隔板具有一定数量的绝缘衬套(17),能与所述连接导线(8)接触的接口柱(9、10)位置编码地插入所述绝缘衬套中。
2.按权利要求1所述的电机(1),其特征在于,所述电机(1)是发电机。
3.按权利要求1所述的电机(1),其特征在于,所述绝缘衬套(17)相对所述隔板(16)角度编码地装入所述隔板中。
4.按权利要求1至3之一所述的电机(1),其特征在于,所述绝缘衬套(17)在各相同的定位上具有编码元件(28),所述编码元件与设置在所述隔板(16)的板底侧(16b)上的编码元件(27)对应。
5.按权利要求4所述的电机(1),其特征在于,所述绝缘衬套(17)上的所述编码元件(28)构造成轴向槽。
6.按权利要求4所述的电机(1),其特征在于,设置在所述隔板(16)的板底侧(16b)上的所述编码元件(27)实施成编码销。
7.按权利要求1至3之一所述的电机(1),其特征在于,所述绝缘衬套(17)具有贯穿所述隔板(16)的相应的插孔(25、25’)的衬套空心杆(17b)和衬套头部(17a),所述衬套头部在形成在所述隔板(16)上支撑在所述隔板的板上侧(16a)上的贴靠卡圈(49)的情况下成形到所述衬套空心杆(17b)上。
8.按权利要求1至3之一所述的电机(1),其特征在于,所述绝缘衬套(17)在杆侧具有至少一个周边槽(45),所述周边槽带有置入其中的密封圈(46)。
9.按权利要求8所述的电机(1),其特征在于,所述绝缘衬套(17)在杆侧具有两个轴向间隔的周边槽(45)用于防侧翻。
10.按权利要求1至3之一所述的电机(1),其特征在于,所述绝缘衬套(17)在杆侧具有用于外保险圈(48)的周边槽(47),所述外保险圈用于所述绝缘衬套(17)相对所述隔板(16)的轴向位置保险。
11.按权利要求1至3之一所述的电机(1),其特征在于,所述绝缘衬套(17)在头部侧具有用于提供空气间隙和爬电距离的周边槽(50)。
12.按权利要求1至3之一所述的电机(1),其特征在于,每个绝缘衬套(17)具有卡圈凹座(30),所述卡圈凹座相应于关于所述隔板(16)的角度编码朝着设置在所述机器壳体(2)中且通入所述导线通道(12)中的、用于所述连接导线(8)的通孔(14)的方向定向。
13.按权利要求3所述的电机(1),其特征在于,所述绝缘衬套(17)具有在内侧引入的编码凹座(34),在所述接口柱(9、10)上在头部侧设置的棱边区域(35)与所述角度编码相应地嵌入到所述编码凹座中。
14.按权利要求1至3之一所述的电机(1),其特征在于,所述绝缘衬套(17)具有通过两个相对彼此以45°扭转的正方形留空部形成的编码凹座(34)。
15.按权利要求14所述的电机(1),其特征在于,所述接口柱(9、10)在头部侧具有与所述正方形留空部相适配的四棱边区域。
16.按权利要求1至3之一所述的电机(1),其特征在于,所述接口柱(9、10)具有柱头部(9a)和与之联接的柱杆(9b),所述柱杆带有置入所述绝缘衬套(17)中的杆区段和自所述隔板(16)在所述隔板的板上侧(16a)上伸出的杆端部,所述杆端部具有接触面(18)。
17.按权利要求16所述的电机(1),其特征在于,所述柱头部(9a)基本为正方形。
18.按权利要求16所述的电机(1),其特征在于,所述接触面(18)是平坦的。
19.按权利要求1至3之一所述的电机(1),其特征在于,所述接口柱(9、10)以如下方式编码地插入编码地坐落于所述隔板(16)中的所述绝缘衬套(17)中,即,所述接口柱的从所述隔板(16)中伸出的接触面(18)彼此对齐。
20.按权利要求19所述的电机(1),其特征在于,所述接触面(18)朝着所述隔板(16)的板纵向侧(36)取向。
21.按权利要求1至3之一所述的电机(1),其特征在于,所述接口柱(9、10)在杆侧具有至少一个周边槽(40),所述周边槽带有置入其中的密封圈(41)。
22.按权利要求21所述的电机(1),其特征在于,所述接口柱(9、10)在杆侧具有两个轴向间隔的周边槽(40)用于防侧翻。
23.按权利要求1至3之一所述的电机(1),其特征在于,所述接口柱(9、10)在杆侧具有用于外保险圈(43)的周边槽(42),所述外保险圈用于所述接口柱(9、10)相对所述绝缘衬套(17)的轴向位置保险。
24.按权利要求1至3之一所述的电机(1),其特征在于,所述接口柱(9、10)在端侧具有沿杆纵向延伸的用于固定螺栓(38)的螺纹钻孔(37),所述固定螺栓用于与各自的连接导线(8)进行螺栓接触。
25.按权利要求1至3之一所述的电机(1),其特征在于,所述连接导线(8)以基本上相对所述接口柱(9、10)成直角地分布的方式在所述接口柱上进行螺栓接触。
26.按权利要求1至3之一所述的电机(1),其特征在于,所述隔板(16)由金属制成,所述绝缘衬套(17)由不导电的材料制成,以及所述接口柱(9、10)由导电的材料制成。
27.按权利要求1至3之一所述的电机(1),其特征在于,所述隔板(16)由铝制成,所述绝缘衬套(17)由塑料制成,以及所述接口柱(9、10)由黄铜制成。
28.按权利要求1至3之一所述的电机(1),其特征在于,在所述机器壳体(2)上在所述机器壳体的外侧设置有基本上切向地取向的用于功率电子器件(19)的装配平台(20),带有用于与机器接口(9)电接触的一定数量的接触接口(30)。
29.按权利要求28所述的电机(1),其特征在于,所述功率电子器件(19)是变流器。
30.按权利要求28所述的电机(1),其特征在于,所述接触接口(30)与所述电机接口(9)进行螺栓接触。
31.按权利要求28所述的电机(1),其特征在于,为所述装配平台(20)配属有呈罩壳状地遮盖所述装配平台的壳体(28),用于容纳功率电子器件(19)。
32.按权利要求28所述的电机(1),其特征在于,布置在所述导线通道(12)之外的且与壳体内腔(15)连接的用于冷却介质的流体孔(23、24)通入所述装配平台(20)中。
33.按权利要求28所述的电机(1),其特征在于,布置在所述导线通道(12)之外的且与壳体内腔(15)连接的用于油的流体孔(23、24)通入所述装配平台(20)中。
34.电机(1)的机器壳体(2),具有在所述机器壳体的壳体壁(11)中、通入导线通道(12)中的通孔(14),所述导线通道用于在机器绕组或线圈绕组(5)与机器接口之间的连接导线(8),其中,所述导线通道(12)利用隔板(16)遮盖,绝缘衬套(17)装入所述隔板中,所述绝缘衬套具有用于所述连接导线(8)的作为机器接口的、位置编码地插入所述绝缘衬套中的接口柱(9、10)。
35.电机(1),用于运行商用车辆的动力机组或工作机组,带有按权利要求34所述的机器壳体(2)。
36.按权利要求35所述的电机(1),其特征在于,所述电机(1)是受流体冷却的电机。
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