CN218876909U - 连接器、电机控制器、电驱总成及车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种连接器、一种电机控制器、电驱总成和车辆。连接器包括支座、导通机构和步进电机;导通机构活动连接于支座,步进电机固定于支座,且步进电机的电机轴与导通机构传动连接,步进电机通过电机轴带动导通机构相对于支座具有至少两个停驻位,其中:导通机构位于第一停驻位时,导通机构的一端导通至电机控制器,另一端导通至电机;导通机构位于第二停驻位时,导通机构断开与电机控制器和电机中至少一个之间的导通。本申请连接器具备自动断开信号传输的能力,且可靠性较高、体积较小,能够有效保护电机免受发热损害。
Description
技术领域
本申请涉及电子器件领域,尤其涉及一种连接器,以及一种包括该连接器的电机控制器、一种电驱总成、和一种车辆。
背景技术
现有的电动车或混合动力车中,其采用的电驱总成通常具有动力输出模式和动力收集模式。在动力输出模式中,电驱总成通过电机向车轮输出动力;在动力收集模式中,电驱总成通过电机收集车轮转动的能量,为电池模组充电。
电机需要通过高频开关实现整流,当个别高频开关出现故障时,电机会进入主动短路状态以自我保护。此时电机无法输出动力,且电机随车轮转动所产生的电流也无法传输至电池模组,仅能依靠电机自身发热来消耗能量。当温度较高时,可能造成电机失效。为此,现有的电动车或混合动力车设置了限时停车策略来保护电机。
实用新型内容
本申请提供一种连接器、以及一种包括该连接器的电机控制器、一种电驱总成、和一种车辆。在电机进入主动短路状态时,通过连接器切断内部的电性回路,以消除电机的发热现象,从而保护电机。本申请具体包括如下技术方案:
第一方面,本申请提供一种连接器,连接于电机控制器和电机之间,包括支座、导通机构和步进电机;导通机构活动连接于支座,步进电机固定于支座,且步进电机的电机轴与导通机构传动连接,步进电机通过电机轴带动导通机构相对于支座具有至少两个停驻位,其中:
导通机构位于第一停驻位时,导通机构的一端导通至电机控制器,另一端导通至电机;
导通机构位于第二停驻位时,导通机构断开与电机控制器和电机中至少一个之间的导通。
本申请连接器通过导通机构实现电机至电机控制器之间的信号传输功能。本申请连接器还通过步进电机控制导通机构相对于支座的停驻位,以使得导通机构可导通于电机和电机控制器之间,或使得导通机构于另一停驻位与电机和电机控制器中至少一个分离。本申请连接器利用步进电机的电机轴旋转特性,实现了电机和电机控制器之间的导通/断开状态切换,由此具备了自动断开电信号传输的能力,能够有效保护电机免受发热损害。本申请连接器还具备可靠性较高、体积较小的特点。
在一种可能的实现方式中,连接器还包括传输件,传输件包括两个传输段,每个传输段均设有固定于支座的搭接端,以及远离支座的延伸端,两个搭接端相互间隔,一个延伸端用于导通电机控制器,另一个延伸端用于导通电机,导通机构分别与两个搭接端接触并导通。
在本实现方式中,通过传输件的设置,可以使得连接器通过两个传输段分别导通至电机控制器和电机,导通机构则与两个传输段的搭接端分别配合,以实现传输件整体的导通和断开功能。
在一种可能的实现方式中,导通机构包括搭接件,搭接件与电机轴固定连接,其中:
导通机构位于第一停驻位时,搭接件的相对两端分别与两个搭接端接触并导通;
导通机构位于第二停驻位时,搭接件的相对两端分别转离其对应的搭接端,并断开两个传输段。
在本实现方式中,搭接件随电机轴转动,并通过旋转角度的变化,实现其导通于两个传输段之间、或转离两个传输段以断开传输件的效果。搭接件的结构相对简单,易于实现。
在一种可能的实现方式中,导通机构包括卡持件,卡持件包括间隔设置的两个卡持臂,卡持件固定于搭接端处,并用于在导通机构位于第一停驻位时,从相背两侧分别卡持搭接件的端部;
在一种可能的实现方式中,导通机构包括卡持件,卡持件包括间隔设置的两个卡持臂,卡持件固定于搭接件的端部,并用于在导通机构位于第一停驻位时,从相背两侧分别卡持搭接端。
在上述两种实现方式中,利用间隔设置的两个卡持臂结构,可以从搭接端或搭接件的相背两侧,分别与搭接端或搭接件形成接触抵持的效果,可以保证卡持件与搭接端或搭接件之间的可靠接触导通功能,保证搭接件于第一停驻位时可靠导通两个传输段。
在一种可能的实现方式中,卡持件固定于搭接端处时,两个卡持臂之间的间隔距离小于或等于搭接件端部的厚度尺寸;卡持件固定于搭接件处时,两个卡持臂之间的间隔距离小于或等于搭接端的厚度尺寸。
在一种可能的实现方式中,两个卡持臂分别具有弹性,以在卡持臂抵接于搭接件或搭接端上时,能通过弹性变形形成更大的抵持力,保证卡持件与搭接端或搭接件的可靠接触导通功能。另一方面,卡持臂的弹性变形,还能部分抵消卡持臂的磨损,延长连接器的使用寿命。
在一种可能的实现方式中,步进电机的输出扭矩介于2.3Nm-6.5Nm之间,典型值包括2.6Nm、3.1Nm、3.6Nm、以及4.5Nm。
在一种可能的实现方式中,搭接端的截面面积小于或等于200mm2。
在一种可能的实现方式中,两个卡持臂的截面面积之和小于或等于200mm2。
在一种可能的实现方式中,搭接端或搭接件在插入卡持件时的插入力小于或等于45N。
在一种可能的实现方式中,搭接件的整体长度小于或等于40mm。
在一种可能的实现方式中,导通机构包括滑动件,滑动件与电机轴传动连接,并可相对于支座滑动,其中:
导通机构位于第一停驻位时,滑动件的相对两端分别与两个搭接端接触并导通;
导通机构位于第二停驻位时,滑动件的至少一端滑离其对应的搭接端,并断开两个传输段。
在本实现方式中,导通机构还可以通过滑动的方式,实现其导通于两个传输段之间、或断开两个传输段的功能。滑动件位于第二停驻位时,滑动件可以同时滑离两个传输段,也可以仅滑离一个传输段,都能实现其断开两个传输段之间信号传输功能的效果。
在一种可能的实现方式中,滑动件的滑动方向从一个搭接端延伸至另一个搭接端。此时,滑动件位于第二停驻位时,滑动件仅滑离一个传输段。
在一种可能的实现方式中,滑动件的滑动方向垂直于传输件的延伸方向。此时,滑动件位于第二停驻位时,滑动件可同时滑离两个传输段。
在一种可能的实现方式中,导通机构包括相互啮合的驱动齿轮和滑动齿条,驱动齿轮与步进电机的电机轴固定连接,滑动齿条与滑动件固定连接。
在本实现方式中,步进电机通过相互啮合的驱动齿轮和滑动齿条,来驱动滑动件在第一停驻位和第二停驻位之间的状态切换。
在一种可能的实现方式中,滑动件的长度方向从一个搭接端延伸至另一个搭接端,导通机构位于第二停驻位时,滑动件朝向远离一个搭接端的方向滑动。
在一种可能的实现方式中,两个搭接端之间设有绝缘段,导通机构位于第二停驻位时,滑动件的一端与绝缘段抵持并接触,以断开两个传输段。
在本实现方式中,绝缘段的结构可用于抵持滑动件,并在滑动件滑动的过程中形成导向效果,保证滑动件在第一停驻位和第二停驻位之间的状态切换。
在一种可能的实现方式中,绝缘段固定于一个搭接端处,且滑动件处于第二停驻位时,远离固定有绝缘段的搭接端。
在一种可能的实现方式中,滑动件的相对两端分别间隔设有两个卡持部,导通机构位于第一停驻位时,相互间隔的两个卡持部从相背两侧分别卡持于搭接端。
在本实现方式中,利用间隔设置的两个卡持部结构,滑动件可以从搭接端的相背两侧分别与搭接端形成接触抵持的效果,可以保证滑动件与搭接端之间的可靠接触导通功能,保证滑动件于第一停驻位时可靠导通两个传输段。
在一种可能的实现方式中,两个卡持部之间的间隔距离小于或等于搭接端的厚度尺寸。
在一种可能的实现方式中,两个卡持部分别具有弹性,以在卡持部抵接于搭接端上时,能通过弹性变形形成更大的抵持力,保证滑动件与搭接端的可靠接触导通功能。另一方面,卡持部的弹性变形,还能部分抵消卡持部的磨损,延长连接器的使用寿命。
在一种可能的实现方式中,导通机构包括相互啮合的两个齿轮,两个齿轮位于两个搭接端之间,每个齿轮分别与一个搭接端导通,且每个齿轮沿自身圆周方向均设有导电段和绝缘段,电机轴与一个齿轮固定连接,其中:
导通机构位于第一停驻位时,两个齿轮的导电段相互啮合并导通两个传输段;
导通机构位于第二停驻位时,两个齿轮的绝缘段相互啮合并断开传输件。
在本实现方式中,步进电机通过驱动两个啮合的齿轮相对转动,并使得两个齿轮之间形成导电段或绝缘段的相互啮合,以形成导通机构导通或断开两个传输段的效果。
在一种可能的实现方式中,导通机构包括转动件,转动件固定于齿轮,并导通于搭接端与导电段之间。
在本实现方式中,通过设置转动件电性连接于搭接端和齿轮的导电段之间,可以形成传输段至导电段上的电性通路,导通机构的电性导通功能。
在一种可能的实现方式中,转动件包括间隔设置的两个抵接部,导通机构位于第一停驻位时,相互间隔的两个抵接部从相背两侧分别卡持于搭接端。
在本实现方式中,利用间隔设置的两个抵接部结构,转动件可以从搭接端的相背两侧分别与搭接端形成接触抵持的效果,可以保证转动件与搭接端之间的可靠接触导通功能,保证齿轮于第一停驻位时可靠导通两个传输段。
在一种可能的实现方式中,齿轮的导电段设有多个导电层,多个导电层沿齿轮的转动轴线方向层叠设置,且两个齿轮中各个导电层的高度一一对齐。
在本实现方式中,通过多个导电层的设置,并使得两个齿轮中各个导电层的高度一一对齐,可以通过分别位于两个齿轮上的任意两个导电层之间形成搭接,完成两个齿轮之间的电信号传输。当个别导电层出现磨损时,两个齿轮之间其余导电层的搭接可以保证本申请导通机构的可靠工作。
在一种可能的实现方式中,各个导电层的材料为弹性材料。
在本实现方式中,在各个导电层的材料采用弹性材料之后,可以适当缩小两个齿轮之间的中心距,进而使得两个齿轮在相互啮合时,能形成导电层的弹性变形效果。弹性变形的导电层之间可以形成更大的抵持力,保证可靠接触导通。另一方面,导电层的弹性变形还能部分抵消齿轮的磨损,延长连接器的使用寿命。
在一种可能的实现方式中,传输件的数量为两个或三个,各个传输件间隔排布,其中:
导通机构位于第一停驻位时,导通机构至少导通两个传输件;
导通机构位于第二停驻位时,导通机构至少断开两个传输件。
在本实现方式中,连接器可应用于同步电机,通过同时断开同步电机中至少两相交流电的传输功能,解除同步电机的内部短路状态。
在一种可能的实现方式中,支座为绝缘支座,其的主体材质可采用聚醚醚酮(poly(ether-ether-ketone),PEEK)或聚酰胺66(Polyamide66)制备。
在一种可能的实现方式中,传输件为铜排。
在一种可能的实现方式中,两个搭接端对称分布于连接柱的相对两侧。
在一种可能的实现方式中,连接器包括至少两个传输件,导通机构包括搭接件,且搭接件的数量与传输件的数量相等。多个搭接件沿电机轴的轴线方向间隔排布,每个搭接件用于对应实现一个传输件的导通和断开功能。
在一种可能的实现方式中,连接器包括至少两个传输件,且两个传输件位于步进电机的相对两侧;对应导通机构包括两个滑动件,两个滑动件分列步进电机的相对两侧,每个滑动件用于导通一个传输件中的两个传输段。步进电机通过同时驱动两个滑动件相对于支座滑动,以分别实现两个传输件的导通和断开功能。
在一种可能的实现方式中,连接器包括至少两个传输件,导通机构包括至少两对相互啮合的齿轮,每对相互啮合的齿轮连通于同一传输件的两个传输段之间。
在一种可能的实现方式中,相邻两个传输件之间的齿轮相互啮合,步进电机通过驱动一个齿轮相对于支座转动,以带动两对齿轮同时转动,以分别实现两个传输件各自的导通和断开功能。
第二方面,本申请提供一种电机控制器,包括逆变电路、以及本申请第一方面提供的连接器,逆变电路用于输出三相交流电,连接器用于传输三相交流电中的至少两相交流电。
在一种可能的实现方式中,连接器为至少两个,各个连接器分别用于传输一相交流电。
在一种可能的实现方式中,连接器中设有至少两个传输件,各个传输件分别用于传输一相交流电。
在本申请第二方面所提供的电机控制器中,基于电机通过连接器的传输件传输信号,当需要切断电机的信号传输时,本申请第一方面所提供的连接器可以提供可靠的线路断开效果,从而解除同步电机的内部短路状态,保护电机。
第三方面,本申请提供一种电驱总成,包括电机和本申请第二方面提供的电机控制器,以及本申请第一方面所提供的连接器,电机控制器用于输出三相交流电,连接器连接于电机及电机控制器之间,连接器用于传输三相交流电中的至少两相交流电。
第四方面,本申请提供一种车辆,包括车轮、以及本申请第三方面提供的电驱总成,电驱总成与车辆传动连接,并用于驱动车轮转动。
可以理解的,本申请第三方面所提供的电驱总成、以及本申请第四方面所提供的车辆,均因为包含了本申请提供的连接器和电机控制器,使得在电机发生故障并进入主动短路保护时,可以通过本申请第一方面所提供的连接器解除电机的内部短路状态,进而避免电机因高温发热而失效。电驱总成和车辆也无需通过限时停车的方式来保护同步电机,车辆也得以继续行驶。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种车辆的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的一种车辆中电驱总成的框架示意图;
图3是本申请实施例提供的另一种车辆的结构示意图;
图4是本申请实施例提供的又一种车辆的结构示意图;
图5是本申请实施例提供的另一种车辆中电驱总成的框架示意图;
图6是本申请实施例提供的电机控制器中连接器的结构示意图;
图7是本申请实施例提供的电机控制器中连接器的分解结构示意图;
图8是本申请实施例提供的连接器中导通机构处于第一停驻位时的内部结构示意图;
图9是本申请实施例提供的连接器中导通机构处于第二停驻位时的内部结构示意图;
图10a是本申请实施例提供的电驱总成中个别高频开关出现故障的框架示意图;
图10b是本申请实施例提供的电驱总成中电机进入主动短路状态的框架示意图;
图10c是本申请实施例提供的电驱总成中连接器断开信号传输状态的框架示意图;
图11是本申请实施例提供的连接器内设有多个传输件实施例的结构示意图;
图12是本申请实施例提供的连接器中卡持件的局部结构示意图;
图13是本申请实施例提供的另一种连接器的结构示意图;
图14是本申请实施例提供的另一种连接器的分解结构示意图;
图15是本申请实施例提供的另一种连接器中导通机构处于第二停驻位时的结构示意图;
图16是本申请实施例提供的另一种连接器中滑动件与传输件配合处的结构示意图;
图17是本申请实施例提供的另一种连接器中导通机构处于第二停驻位时的结构示意图;
图18是本申请实施例提供的另一种连接器中设有两个传输件的结构示意图;
图19是本申请实施例提供的另一种连接器中导通机构处于第二停驻位时的结构示意图;
图20是本申请实施例提供的又一种连接器的结构示意图;
图21是本申请实施例提供的又一种连接器中第一齿轮和第二齿轮配合的局部结构示意图;
图22是本申请实施例提供的又一种连接器中两个齿轮一种配合状态的结构示意图;
图23是本申请实施例提供的又一种连接器中两个齿轮另一种配合状态的结构示意图;
图24是本申请实施例提供的又一种连接器中导通机构处于第一停驻位时的剖面结构示意图;
图25是本申请实施例提供的又一种连接器中设有两个传输件的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请所要求保护的范围。
请参见图1示意的本申请实施例提供的一种车辆400的结构示意。
在本申请实施例提供的车辆400中,包括有车身403、车轮、以及电驱总成300。车轮与车身403转动连接,电驱总成300收容于车身403之内,电驱总成300与车轮传动连接,用于为车轮提供转动的动力,驱动车辆400行驶。其中,车轮包括前轮组401和后轮组402,电驱总成300则为本申请所提供的电驱总成。
在图1的示意中,车辆400还包括电池模组404。电池模组404同样收容于车身403内,电池模组404与电驱总成300电性连接,用于为电驱总成300提供动力。
请参见图2所示的本申请实施例提供的一种电驱总成300的结构示意。
本申请实施例提供的电驱总成300包括电机控制器200和电机301。其中电机控制器200即为本申请所提供的电机控制器,电机301则可以为三相电机。在本实施例中,电机301被进一步定义为同步电机。电机301与车辆400的电池模组404电性连接,具体通过本申请电机控制器200与电池模组404电性连接。
电机控制器200中包括控制器201、逆变电路、以及多个高频开关202。其中,控制器201可以为微控制单元(microcontroller unit,MCU),各个高频开关202则可以为绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)。逆变电路可以包括上桥线路203和下桥线路204。上桥线路203和下桥线路204分别连通于电机301与电池模组404之间。多个高频开关202分别设置于上桥线路203和下桥线路204中。控制器201与各个高频开关202电性连接,控制器201用于控制各个高频开关202的开断。多个高频开关202在控制器201的控制下协同工作,可以同时切换上桥线路203和下桥线路204的电信号极性,从而实现电池模组404与电机301之间的直流-交流转换等功能,为电机301形成的整流效果。
在图1所示的车辆400实施例中,电驱总成300中的电机301数量为一个,该一个电机301与车辆400的后轮组402传动连接,进而为后轮组402提供转动的动力,并驱动车辆400行驶。在另一些实施例中,电机301也可以与车辆400的前轮组401传动连接,并为前轮组401提供转动的动力,同样可以驱动车辆400行驶。
图3和图4则分别示意了本申请提供的另外两种车辆400实施例的结构示意。
在图3示意的实施例中,车辆400同样包括车身403、前轮组401、后轮组402、电池模组404、以及电驱总成300。在本实施例中,电驱总成300内的电机301数量为两个,两个电机301分别与前轮组401和后轮组402传动连接,且两个电机301还分别与电池模组404电性连接。电池模组404用于分别为两个电机301提供动力。
在本实施例中,两个电机301均可以为三相电机。其中至少一个电机301为同步电机。另一个电机301可以为同步电机或异步电机。本实施例定义与后轮组402传动连接的电机301为同步电机。同步电机301在电驱总成300中的连接方式也与图2所示的结构相同。
在本实施例所示的车辆400中,两个电机301可以分别为车辆400提供行驶的动力,两个电机301也可以同时为车辆400提供行驶的动力。可以理解的,当车辆400处于起步、加速、或爬坡状态时,通过两个电机301同时工作,可以为车辆400提供更大的动力;而在车辆处于平地或下坡状态,且匀速行驶的过程中,可以单独通过一个电机301提供动力,以降低车辆400的能耗。其中,当两个电机301分别为同步电机和异步电机时,采用同步电机形式的电机301所能提供的动力通常更大,通过不同的路面情况和行驶状态,车辆400可以任意调配两个电机301的工作状态,以匹配车辆400行驶所需的动力输出。
图1和图3所示的车辆400均由电池模组404配合电机301形成动力输出,此时车辆400可以理解为电动车。
而在图4示意的实施例中,车辆400同样包括车身403、车轮、电池模组404、以及电驱总成300。进一步的,在本实施例中,车辆400还包括发动机405。发动机405也与车轮传动连接,且发动机405与电机301之间可以串联或并联,发动机405与电机301共同为车辆400输出行驶所需的动力。可以理解的,当车辆400处于起步、加速、或爬坡状态时,通过发动机405和电机301同时工作,可以为车辆400提供更大的动力;而在车辆处于平地或下坡状态,且匀速行驶的过程中,可以单独通过发动机405或电机301提供动力,以降低车辆400的能耗。
图4所示的车辆400则可以理解为混合动力车。
也即,对于本申请电驱总成300而言,其可以应用于电动车或混合动力车中,通过电池模组404与电机301的配合,为车辆400提供行驶的动力。
请看回图2,对于同步电机301而言,其具有U、V、W三相交流电。上桥线路203连接于电机301的定子,下桥线路204连接于电机301的转子。上桥线路203分别与电机301定子的U、V、W三相连通,下桥线路204则分别与电机301转子的U、V、W三相连通。可以理解的,在另一些实施例中,上桥线路203也可以连接于电机301的转子,下桥线路204则连接于电机301的定子。
高频开关202的数量则为六个,其中三个高频开关202分别串联于上桥线路203的U、V、W三相传输线上,另三个高频开关202则分别串联于下桥线路204的U、V、W三相传输线上。控制器201通过控制上桥线路203和下桥线路204中串联于同一相传输线的两个高频开关202导通,以实现电机301中一相交流电的传输功能。控制器201依次控制逆变电路中各相传输线的两个高频开关202导通,则使得电机301的中的三相交流电依次导通。
图2还示意出了本申请电机控制器200中连接器100的结构。对于本申请连接器100,其串联于电机控制器200的逆变电路上。本申请中的电机301为三相电机,逆变电路用于输出电机301的三相交流电。连接器100则用于传输其中至少两相交流电。具体的,逆变电路中可以包括三条传输线,三条传输线分别连接至电机301的三相交流电,本申请连接器100需要串联于至少两条传输线上。在图2的示意中,连接器100具体位于电机301与上桥线路203之间,并同时位于电机301与下桥线路204之间。在图2的示意中,连接器100的数量为两个,两个连接器100分别串联于逆变电路的两相传输线上。每个连接器100可以用于实现一相传输线的信号传输功能。
而在图5所示的实施例中,一个连接器100内还可以设置两组或三组相互独立的信号传输线路,以使得同一连接器100中可以分别传输两相或三相电信号。如图5所示,该实施例中的连接器100数量为一个,且一个连接器100内设有三组信号传输线路。一个连接器100串联于电机301的三相传输线上。且在图5的实施例中,连接器100还可以位于电机控制器200与电机301之间,即连接器100独立于电机控制器200之外。因为连接器100用于实现电机控制器200与电机301的电性连接,因此本申请连接器100单独设置时,也可以实现上述的电信号传输功能。
在一些实施例中,本申请连接器100还可以设置于上桥线路203和下桥线路204之内,各个连接器100分别与各个高频开关202连通,也可以形成本申请电机控制器200中,通过连接器100传输电机301各相信号的功能。
具体的,请参见图6所示的本申请一种实施例所提供的连接器100的外形结构,并配合参见图7所示的该实施例中连接器100的分解结构图。
本申请连接器100包括支座10、传输件20、导通机构30、以及步进电机40。传输件20和步进电机40分别相对于支座10固定,传输件20的相对两端分别沿不同的方向背离支座10延伸。传输件20用于与外部线路连接,以实现连接器100的信号传输功能。本申请连接器100可以通过传输件20串联于逆变电路上。在一种实施例中,支座10为绝缘支座,支座10的主体材质可采用聚酰胺66(Polyamide66)或聚醚醚酮(poly(ether-ether-ketone),PEEK)制备。
在图6的示意中,支座10的结构仅用作示意,其主要作用在于固定传输件20和步进电机40。具体支座10的结构、以及其与传输件20和步进电机40的固定方式,可基于连接器100的实际工作场景任意设置,本申请连接器100对此不做特别限定。
图7中则省去了支座10的结构。本申请连接器100的传输件20包括两个传输段,图7中分别定义为第一传输段21和第二传输段22。两个传输段沿自身长度方向均包括相对的搭接端和延伸端,也即如图7所示,第一传输段21包括第一搭接端211和第一延伸端212,第二传输段22包括第二搭接端221和第二延伸端222。第一搭接端211和第二搭接端221均位于靠近支座10的一侧,且第一搭接端211和第二搭接端221均固定于支座10上。第一搭接端211和第二搭接端221还相互间隔,以使得本申请连接器100的传输件20在支座10处形成断开的结构。
第一延伸端212沿第一传输段21的长度方向朝向远离支座10的方向延伸,第二延伸端222则沿第二传输段22的长度方向朝向远离支座10的方向延伸。第一传输段21和第二传输段22的延伸方向不同。可以理解的,第一延伸端212可以朝向电机控制器200的方向延伸,第二延伸端222则朝向电机301的方向延伸。或,二者反之。在图示的实施例中,第一传输段21和第二传输段22沿同一方向相背延伸。在另一些实施例中,第一传输段21和第二传输段22还可以沿相互垂直的方向延伸,或沿其它夹角的方向延伸,具体可以基于电机控制器200与电机301的相对位置设置,并不影响本申请连接器100的方案实现。
而在另一种实施例中,传输件20的结构,还可以定义为电机301和电机控制器200的组件。也即,第一传输段21和第二传输段22分别作为电机301和电机控制器200的延伸结构,伸入本申请连接器100中,并通过连接器100实现导通的功能。具体的,通过本申请连接器100中的导通机构30实现导通功能。由此,本申请连接器100中的导通机构30的相对两侧,则分别导通至电机301和电机控制器200。
导通机构30则与步进电机40传动连接。在本实施例中,步进电机40包括电机轴41,电机轴41可相对于步进电机40的本体转动。导通机构30则包括搭接件31,搭接件31固定连接于电机轴41上,以形成导通机构30与步进电机40传动连接的效果。可以理解的,因为步进电机40的本体相对于支座10固定,而传输件20的第一搭接端211和第二搭接端221也分别相对于支座10固定,因此电机轴41带动搭接件31的转动,可以形成搭接件31相对于第一搭接端211和第二搭接端221转动的效果。
对于本申请连接器100,步进电机40的电机轴41可相对于支座10转动,并相对于支座10至少形成第一转动角度和第二转动角度,且第一转动角度和第二转动角度不同。相对应的,当电机轴41相对于支座10处于第一转动角度时,电机轴41带动其固定连接的搭接件31相对于支座10位于第一停驻位上;而当电机轴41相对于支座10处于第二转动角度时,电机轴41则带动其固定连接的搭接件31相对于支座10位于第二停驻位上。
图8示意了本申请连接器100中搭接件31位于第一停驻位时的内部结构。请同步配合参见图6和图7,步进电机40固定于第一搭接端211和第二搭接端221之间,搭接件31则同位于第一搭接端211和第二搭接端221之间。搭接件31沿自身长度方向包括两个导通端,分别为第一导通端311和第二导通端312。搭接件31的中部与电机轴41固定连接,第一导通端311和第二导通端312分列电机轴41的相对两侧。第一导通端311位于靠近第一搭接端211一侧。
当搭接件31位于第一停驻位时,搭接件31的长度方向大致与传输件20的延伸方向一致,第一导通端311与第一搭接端211相互接触并导通,第二导通端312则与第二搭接端221相互接触并导通。由此,在支座10处被断开为第一传输段21和第二传输段22的传输件20,在搭接件31的作用下,可以实现第一搭接端211导通至第二搭接端221的效果,也即导通机构30通过搭接件31,实现了传输件20中第一传输段21与第二传输段22之间的导通效果,传输件20由此具备了传输电信号的功能。本申请连接器100也由此形成了电机控制器200与电机301之间的信号传输功能。
图9则示意了本申请连接器100中搭接件31位于第二停驻位时的结构。对于本申请连接器100,当步进电机40中的电机轴41转动至第二转动角度后,可以带动其固定连接的搭接件31相对于支座10位于第二停驻位上。在图9的示意中,第二转动角度与第一转动角度大致呈45度的夹角。此时,搭接件31在相对于支座10转动45度之后,第一导通端311也相对于第一搭接端211转动了45度,第一导通端311由此转离了第一搭接端211,并解开了二者之间相互接触导通的状态;相对应的,第二导通端312也相对于第二搭接端221转动了45度,并由此解开了第二导通端312与第二搭接端221之间相互接触导通的状态。
由此,第一搭接端211和第二搭接端221之间不再通过搭接件31导通,第一传输段21和第二传输段22之间的导通功能被断开,也即传输件20的信号传输功能被断开。本申请连接器100也由此断开了电机控制器200与电机301之间的信号传输状态。
对于本申请电驱总成300,电机301需要通过高频开关202实现整流功能。而当个别高频开关202出现故障短路(如图10a所示)时,该相传输线中的信号无法有效传输。电池模组404提供的电能无法有效传递至电机301处,电机301无法继续工作。而因为电机301与车辆400的车轮传动连接,车辆400在继续行驶的状态下,车轮会引起电机301的转子或定子继续转动。电机301内的磁力线被切割,继续产生电流。
在图2或图5所示的正常状态下,本申请连接器100中的步进电机40驱动导通机构30位于第一停驻位,以使得传输件20处于导通状态。当电机301内产生电流时,可以将产生形成的电流反向传输至电池模组404处,实现为电池模组404充电的效果。但在图10a所示个别高频开关202因故障短路的场景下,电流无法有效回传,可能导致电机控制器200中其余器件的损坏。
由此,控制器201检测到该高频开关202的异常状态后,控制器201会先判断该故障高频开关202的位置,即出现故障的高频开关202处于上桥线路203或下桥线路204中(图中示意为下桥线路204)。然后,控制器201会控制同位于上桥线路203或下桥线路204中的其余高频开关202保持通路状态,以控制电机301进入主动短路(active short circuit,ASC)的自我保护模式(如图10b所示)。
电机301进入主动短路模式之后,其随车辆400行驶所产生的电流,无法有效回传至电池模组404处,只能通过自身发热以消耗电流能量。当温度较高时,可能造成电机301因器件损坏而失效。现有的车辆400设置了限时停车策略来保护电机301,即在电机301进入主动短路模式之后,需要限制车辆400的行驶时间,以限制电机301的发热量。
但在此情况下,车辆400的行驶里程受限,且车辆400仅因为个别高频开关202的故障而被迫停车。特别对应到图3或图4所示,当车辆400还可以通过另一个电机301或通过发动机405继续行驶时,因为个别高频开关202的故障而被迫停车的策略,会影响到用户体验。
而本申请实施例所提供的车辆400中,因为其电机控制器200内设置了连接器100的结构,或连接器100连接于电机控制器200与电机301之间,使得连接器100可以经控制,实现自动断开电机301内的信号传输功能。如图10c所示,因为连接器100串联于电机301的三相传输线中至少两相(参见图11的结构)上,当连接器100断开信号传输功能时,电机301的三相传输线中至少两相传输线被断开,此时电机301的内部不再形成电流通路,电机301的磁力线切割动作不会再产生电流。
由此,电机301内部的主动短路模式被解除,断开后的电机301也消除了发热现象,使得电机301能够随车轮转动而免受发热损害。对应到车辆400还包括另一个电机301或发动机405的场景,车辆400得以继续行驶而无需被迫停车,用户体验也随之提升。同时,本申请连接器100还具有可靠性较高、体积较小的特点,不会占用车辆400过多的内部空间。
需要提出的是,传输件20所传输的信号为高压电信号,传输件20在传输高压电信号的过程中被断开,会产生较大的电弧效应。因此,本申请连接器100在断开之前,可以在车辆400停车后,即电机301不再转动并产生高压电流之后,再控制步进电机40带动导通机构30处于第二停驻位处,以断开传输件20的信号传输功能,可以避免形成电弧效应,保护连接器100或电机控制器200中各组件免受损害。
而在电机控制器200的故障消除之后,本申请连接器100中的步进电机40可以带动导通机构30回到第一停驻位,并使得导通机构30可恢复与第一传输段21和第二传输段22分别接触的状态,传输件20的传输功能得以恢复,本申请连接器100可以继续正常工作。
另一方面,在图5的示意中,单个连接器100中设置有三个传输件20,三个传输件20分别用于传输一路电机301中的交流电。由此,可以参见图11所示,本申请连接器100另一实施例中的结构。
在图11所示的实施例中,本申请连接器100中传输件20的数量为三个,三个传输件20相互间隔设置,由此得以形成图5所示的电机控制器200中,单个连接器100内设置两组以上相互独立的信号传输线路的结构。且在图11的示意中,三个传输件20的排布方向,平行于电机轴41的长度方向。
相对应的,在图11的示意中,导通机构30中搭接件31的数量也为三个。三个搭接件31间隔固定于电机轴41上,且每个搭接件31对应一个传输件20的位置设置。在本实施例中,三个搭接件31的长度方向还沿同一方向设置,以使得三个搭接件31可以在电机轴41的带动下,同位于第一停驻位,并同时实现三个传输件20各自的信号传输功能;或者三个搭接件31在电机轴41的带动下,同位于第二停驻位,并同时断开三个传输件20各自的信号传输功能。
可以理解的,在一些实施例中,连接器100中的传输件20数量也可以为两个,搭接件31的数量也相应设置为两个,两个传输件20在其各自对应的搭接件31作用下,分别用于控制电机301中两相交流电的传输和断开功能。当三相交流电中的两相被断开后,电机301中的电性回路也得以被断开,同样可以实现保护电机301免受发热损害的效果。
另一方面,电机轴41相对于支座10的第一转动角度与第二转动角度,其夹角也可以为45度之外的其它角度,如30度、60度、90度、120度、以及135度等。只要电机轴41转动至第二转动角度上时,搭接件31的第一导通端311或第二导通端312中的一个,能够与其对应的第一搭接端211或第二搭接端221形成解开接触的效果,都能够实现上述本申请连接器100实现电信号自动导通或断开的功能。
步进电机40的内部可以收容电机控制模块(图中未示),而在一些实施例中,还可以将步进电机40的电机控制模块集成于电机控制器200的控制器201中。
在上述各图所示的实施例中,传输件20均构造为铜排的结构,即第一传输段21和第二传输段22均为铜排。铜排结构的传输件20可以实现较大电流的传输功能,并可以为导通机构30提供更大的接触面积,以保证导通机构30相对两端分别与第一传输段21和第二传输段22之间的可靠接触。在一种实施例中,为保证传输件20的信号传输能力,设置第一搭接端211的截面面积小于或等于200mm2,第二搭接端221的截面积也小于或等于200mm2。相对应的,搭接件31的截面积同样需要小于或等于200mm2。
请看回图6-图9,在一种实施例中,导通机构30还包括卡持件32。卡持件32如图示数量为两个,两个卡持件32分别固定于第一搭接端211和第二搭接端221上,并在搭接件31位于第一停驻位时,分别用于与搭接件31的第一导通端311和第二导通端312接触并导通;而在搭接件31位于第二停驻位时,卡持件32分别与第一导通端311和第二导通端312分离,断开第一传输段21至第二传输段22之间的导通功能。
由此,本申请导通机构30通过卡持件32形成与第一搭接端211和第二搭接端221的接触功能,并由导通机构30内的搭接件31和卡持件32的配合,实现第一搭接端211至第二搭接端221之间的导通或断开功能。
请具体参见图12,在一种实施例中,每个卡持件32包括两个卡持臂321,两个卡持臂321相互间隔,且两个卡持臂321之间的间隔距离,分别与搭接件31的第一导通端311和第二导通端312的厚度尺寸相匹配。具体的,两个卡持臂321之间的距离,可以小于或等于其对应的第一导通端311和第二导通端312的厚度尺寸。由此,当搭接件31处于第一停驻位时,与第一导通端311配合的两个卡持臂321可以从相背两侧分别与第一导通端311形成接触,并保证搭接件31与卡持件32的可靠接触和导通;与第二导通端312配合的两个卡持臂321也可以从相背两侧分别与第二导通端312形成接触,并保证搭接件31与卡持件32的可靠接触和导通。在一种实施例中,两个卡持臂321的截面面积之和小于或等于200mm2。
在一种实施例中,各个卡持臂321还可以分别具有弹性,进而在第一导通端311和第二导通端312抵接于卡持臂321上时,卡持臂321能通过弹性变形以形成更大的抵持力,保证卡持件32与搭接件31的可靠接触和导通功能。另一方面,当搭接件31频繁切换于第一停驻位和第二停驻位上、或本申请连接器100在长期使用过程中,多次控制搭接件31切换于第一停驻位和第二停驻位上时,搭接件31和/或卡持件32之间会形成磨损,卡持臂321则通过弹性变形的方式,对该磨损现象形成部分抵消的效果,从而保证磨损后的连接器100依然可靠工作,延长了本申请连接器100的使用寿命。
在一种实施例中,步进电机40的输出扭矩介于2.3Nm-6.5Nm之间,典型值可以包括2.6Nm、3.1Nm、3.6Nm、以及4.5Nm。在一种实施例中,本申请连接器100选用输出扭矩为3.6Nm的步进电机40,并对应设置有两个搭接件31和四个卡持件32。每个搭接件31与两个卡持件32配合工作。相匹配的,通过设置两个卡持臂321之间的间隔距离,可以控制到第一导通端311和第二导通端312在分别伸入或脱离卡持臂321的过程中,其插入力均小于或等于45N。此时,步进电机40在工作过程中,需要保证搭接件31同时与四个卡持件32之间伸入或脱离的动作。
也即,步进电机40需要提供的最大输出力,大于或等于:4×45N=180N。基于步进电机40的输出扭矩选型为3.6Nm,可以计算出单个卡持件32与步进电机40之间的力臂长度为:L=3.6Nm/180N=0.02m=20mm。基于此,可以计算出搭接件31一侧的长度需要小于或等于20mm,搭接件31的整体长度则小于或等于40mm。
可以理解的,在图6-图9所示的实施例中,卡持件32固定连接于第一搭接端211和第二搭接端221上。而在另一些实施例中,卡持件32也可以固定连接于搭接件31上,并随搭接件31转动于第一停驻位和第二停驻位之间。此时,当导通机构30位于第一停驻位时,卡持件32则对应与第一搭接端211和第二搭接端221配合并导通,两个卡持件32之间则通过搭接件31形成导通效果;而当导通机构30位于第二停驻位时,搭接件31带动两个卡持件32分别转离第一搭接端211和第二搭接端221,形成断开第一传输段21和第二传输段22之间信号传输功能的效果。
当卡持件32固定于搭接件31上时,卡持件32同样可以设置相互间隔的两个卡持臂321的结构。且两个卡持臂321之间的距离,可以分别对应第一搭接端211和第二搭接端221的厚度尺寸匹配设置;在一些实施例中,两个卡持臂321还可以分别具有弹性,以提升卡持件32与第一搭接端211和第二搭接端221之间的抵持力,并延长连接器100的使用寿命。
请参见图13所示本申请连接器100提供的另一种实施例结构,并配合图14所示的该实施例的分解结构(省去支座10)一并理解。
在本实施例中,导通机构30包括滑动件33。滑动件33位于第一传输段21与第二传输段22之间,滑动件33的长度方向沿传输件20的延伸方向设置,滑动件33沿自身长度方向包括相对的第一接触端331和第二接触端332,第一接触端331位于靠近第一搭接端211一侧,第二接触端332位于靠近第二搭接端221一侧。
滑动件33与步进电机40传动连接,并可以在步进电机40的驱动下,相对于支座10滑动,以形成相对于支座10的第一停驻位和第二停驻位。当步进电机40驱动滑动件33处于第一停驻位时,滑动件33的第一接触端331与第一搭接端211接触并导通,滑动件33的第二接触端332与第二搭接端221接触并导通。由此,第一传输段21得以通过滑动件33实现与第二传输段22之间的导通,并形成传输件20整体导通以传输电信号的状态。
而当步进电机40驱动滑动件33处于第二停驻位时,如图15所示,可以设置滑动件33的滑动方向平行于传输件20的延伸方向。滑动件33可以朝向第一传输段21的方向滑动,在第二传输段22一侧,第二接触端332与第二搭接端221之间解开接触状态,滑动件33仅与第一传输段21导通,进而使得第一传输段21与第二传输段22之间断开,传输件20也由此形成断开的状态。
可以理解的,在另一些实施例中,滑动件33也可以在步进电机40的驱动下,朝向第二传输段22的方向滑动,并使得第一接触端331与第一搭接端211之间解开接触状态,同样可以使得第一传输段21与第二传输段22之间断开信号传输的功能。
还有一些实施例,可以设置滑动件33的滑动方向垂直于传输件20的延伸方向。此时,滑动件33沿垂直于传输件20的方向滑动。当滑动件33在处于第二停驻位时,其整体滑离第一传输段21和第二传输段22。也即,当滑动件33的滑动方向垂直于传输件20的延伸方向、且滑动件33在处于第二停驻位时,滑动件33的第一接触端331与第一搭接端211解开接触状态,滑动件33的第二接触端332与第二搭接端221也解开接触状态,同样可以保证传输件20中的第一传输段21和第二传输段22处于相互断开的状态。
在图13-图15的示意中,导通机构30还包括相互啮合的驱动齿轮34和滑动齿条35。驱动齿轮34与步进电机40的电机轴41固定连接,滑动齿条35则与滑动件33固定连接。由此,步进电机40通过电机轴41输出扭矩,带动固定连接的驱动齿轮34转动。驱动齿轮34则带动啮合的滑动齿条35相对于支座10滑动,与滑动齿条35固定连接的滑动件33也由此切换于第一停驻位和第二停驻位之间。
请配合参见图16所示滑动件33与传输件20配合处的结构示意。
在一种实施例中,滑动件33的第一接触端331和第二接触端332处均设有两个卡持部333。两个卡持部333也相互间隔固定,且两个卡持部333之间的间隔距离,分别配合第一搭接端211的厚度尺寸以及第二搭接端221的厚度尺寸设置。由此,当导通机构30位于第一停驻位时,相互间隔的两个卡持部333得以从相背两侧分别卡持于第一搭接端211、以及从相背两侧分别卡持于第二搭接端221处。
与上述实施例中卡持件32的功能类似,滑动件33中卡持部333的设置,可以保证滑动件33分别与第一搭接端211和第二搭接端221之间的可靠接触导通功能,进而保证到滑动件33处于第一停驻位时,能够可靠导通第一传输段21和第二传输段22。
在一种实施例中,两个卡持部333也可以分别具有弹性,以在卡持部333抵接于第一搭接端211和第二搭接端221上时,能通过弹性变形以形成更大的抵持力,保证滑动件33与第一搭接端211和第二搭接端221的可靠接触导通功能。另一方面,卡持部333的弹性变形,同样可以部分抵消卡持部333的磨损,延长本申请连接器100的使用寿命。
在一种实施例中,第一搭接端211和第二搭接端221之间设有绝缘段36的结构。请配合参见图17,在本实施例中,绝缘段36固定于第一搭接端211上,并自第一搭接端211朝向第二搭接端221的方向延伸。当滑动件33如图17所示处于第二停驻位时,滑动件33的第一接触端331滑离第一搭接端211,并抵持于绝缘段36上。
可以理解的,绝缘段36具有绝缘性,当滑动件33与绝缘段36抵持接触时,滑动件33与第一搭接端211之间依然处于断开的状态。而绝缘段36的结构,可以对卡持部333形成导向的效果,并在滑动件33滑动回第一停驻位时,引导卡持部333滑动至第一搭接端211处,保证滑动件33与第一传输段21之间的可靠接触。
在一种实施例中,绝缘段36的厚度尺寸,与第一搭接端211的厚度尺寸相等,由此可以引导滑动件33更平稳的相对于第一搭接端211滑动,并减小步进电机40工作所需的最大输出力矩。
图18则示意了本申请连接器100的另一种结构。在图18的示意中,连接器100包括至少两个传输件20,且该至少两个传输件20中,有两个传输件20位于步进电机40的相对两侧。具体的,两个传输件20还分列驱动齿轮34的相对两侧。与之匹配的,导通机构30则包括两个滑动件33和两个滑动齿条35,每个滑动齿条35与一个滑动件33固定连接,且两个滑动件33分列步进电机40的相对两侧。
由此,每个滑动件33可以对应一个传输件20设置,并用于对应导通一个传输件20中的第一传输段21和第二传输段22。两个滑动齿条35则分别与同一驱动齿轮34啮合,当步进电机40的电机轴41转动时,驱动齿轮34分别驱动两个滑动齿条35朝向相背的两个方向滑动,并使得两个滑动件33分别滑离一个第一传输段21和一个第二传输段22,以分别实现断开两个传输件20的效果(参见图19)。
如图18所示,两个传输件20分列驱动齿轮34的上方和下方,两个传输件20的第一传输段21同位于驱动齿轮34的一侧,两个传输件20的第二传输段22则同位于驱动齿轮34的另一侧。两个滑动件33也分别位于驱动齿轮34的上方和下方,每个滑动件33对应导通于一组第一传输段21和第二传输段22之间。
而在图19的示意中,当导通机构30处于第二停驻位上时,在驱动齿轮34的带动下,位于驱动齿轮34下方的滑动件33沿传输件20的延伸方向朝向第二传输段22的方向滑动,该滑动件33的第一接触端331滑离第一搭接端211,并与同位于驱动齿轮34上方的绝缘段36抵持接触。位于驱动齿轮34下方的传输件20由此形成断开的状态;而位于驱动齿轮34上方的滑动件33则沿传输件20的延伸方向朝向第一传输段21的方向滑动,该滑动件33的第二接触端332滑离第二搭接端221,并与同位于驱动齿轮34下方的绝缘段36抵持接触。位于驱动齿轮34上方的传输件20也由此形成断开的状态。
图18和图19所示的实施例,可以通过步进电机40同时驱动两个滑动件33相对于支座10滑动,并分别实现两个传输件20的导通和断开功能,实现了单个连接器100中传输两路电信号的功能,并减小了连接器100的整体体积。
图20示意了本申请连接器100又一种实现方式的结构。
在图20的实施例中,导通机构30包括相互啮合的两个齿轮,即第一齿轮37和第二齿轮38。第一齿轮37位于靠近第一传输段21一侧,第二齿轮38位于靠近第二传输段22一侧。第一齿轮37与第一传输段21电性导通,第二齿轮38与第二传输段22电性导通。由此,导通机构30可以通过第一齿轮37和第二齿轮38的电性导通,实现第一传输段21至第二传输段22之间导通的效果,并形成传输件20的整体信号传输功能。
具体请配合参见图21,对于第一齿轮37,在其圆周方向上设有第一导电段371和第一绝缘段372。第一导电段371具备导电性,第一绝缘段372则具有绝缘性;第二齿轮38在圆周方向上则设有第二导电段381和第二绝缘段382。第一齿轮37和第二齿轮38相互啮合,第一齿轮37或第二齿轮38可以与步进电机40的电机轴41固定连接或传动连接。由此,步进电机40可以驱动第一齿轮37转动并带动第二齿轮38同步转动,或者步进电机40可以驱动第二齿轮38转动并带动第一齿轮37同步转动(如图21所示)。
在图22的示意中,第一齿轮37的第一导电段371与第二齿轮38的第二导电段381相互啮合,并形成了第一导电段371与第二导电段381相互接触并导通的效果。此时可以理解为导通机构30处于第一停驻位上;而在图23的示意中,第一齿轮37的第一绝缘段372与第二齿轮38的第二绝缘段382相互啮合,由此第一齿轮37和第二齿轮38之间不再具备电性导通的能力,此时可以理解为导通机构30处于第二停驻位上。
也即,在本实施例连接器100中,通过步进电机40驱动相互啮合的两个齿轮转动,可以形成两个齿轮相互导通或相互断开的效果,进而达到导通或断开传输件20的功能。
在一种实施例中,导通机构30还设有转动件39,转动件39固定于第一齿轮37和第二齿轮38上,并位于第一齿轮37与第一传输段21之间、以及位于第二齿轮38与第二传输段22之间。转动件39还对应于第一齿轮37的第一导电段371设置,以及对应于第二齿轮38的第二导电段381设置。转动件39用于分别实现第一齿轮37的第一导电段371与第一搭接端211之间的电性导通,以及实现第二齿轮38的第二导电段381与第二搭接端221之间的电性导通。
具体请配合参见图24,在一种实施例中,转动件39可以包括间隔设置的两个抵接部391。两个抵接部391之间的间隔距离,可以分别对应第一搭接端211的厚度尺寸和第二搭接端221的厚度尺寸设置。由此,当导通机构30位于第一停驻位时,相互间隔的两个抵接部391可以从相背两侧分别卡持于第一搭接端211和第二搭接端221。
与上述卡持件32或卡持部333的功能类似,转动件39中抵接部391的设置,可以保证转动件39分别与第一搭接端211和第二搭接端221之间的可靠接触导通功能,进而保证到转动件39处于第一停驻位时,能够可靠导通第一传输段21和第二传输段22。
在一种实施例中,两个抵接部391也可以分别具有弹性,以在抵接部391抵接于第一搭接端211和第二搭接端221上时,能通过弹性变形以形成更大的抵持力,保证转动件39与第一搭接端211和第二搭接端221的可靠接触导通功能。另一方面,抵接部391的弹性变形,同样可以部分抵消抵接部391的磨损,延长本申请连接器100的使用寿命。
在图24的示意中,第一齿轮37的第一导电段371中,还设有多个第一导电层373。多个第一导电层373沿第一齿轮37的旋转轴线方向间隔布置,各个第一导电层373之间电性导通;第二齿轮38的第二导电段381中,还设有多个第二导电层383。多个第二导电层383也沿第二齿轮38的旋转轴线方向间隔布置,各个第二导电层383之间电性导通。进一步的,第一导电层373的数量和第二导电层383的数量相等,每个第一导电层373的与一个第二导电层383之间高度相同,即形成每个第一导电层373与其对齐的第二导电层383之间相互配合导通的结构。
而在各个第一导电层373之间,则填充有与第一绝缘段372相同材料的结构。各个第二导电层383之间,也填充有与第二绝缘段382相同材料的结构。第一绝缘段372和第二绝缘段382分别可以采用塑料制备,由此第一齿轮37和第二齿轮38,均可以采用多层金属片注塑成型的方式制作。
多个第一导电层373和第二导电层383相互配合的设置,可以使得第一齿轮37与第二齿轮38之间,通过各个相互导通的第一导电层373和第二导电层383形成搭接效果,以实现第一齿轮37与第二齿轮38之间的电信号传输功能。而当个别导电层出现磨损时,两个齿轮之间其余的导电层之间的搭接可以维持导通机构30的正常工作。
在一种实施例中,第一导电层373和第二导电层383的材料均可为弹性材料。由此,可以适当缩小第一齿轮37和第二齿轮38之间的中心距,进而使得第一齿轮37和第二齿轮38在相互啮合时,能通过第一导电层373与第二导电层383的相互挤压,分别形成第一导电层373和第二导电层383弹性变形的效果。弹性变形后的第一导电层373和第二导电层383之间可以形成更大的抵持力,以保证第一齿轮37与第二齿轮38之间的可靠接触导通。另一方面,第一导电层373和第二导电层383的弹性变形,也能部分抵消第一齿轮37和第二齿轮38的磨损现象,进而延长本申请连接器100的使用寿命。
一种实施例请参见图25。在本实施例中,连接器100内包括两个传输件20,且每个传输件20中的第一传输段21和第二传输段22均通过第一齿轮37和第二齿轮38形成导通或断开的效果。进一步的,在本实施例中,两个传输件20平行设置,两组第一齿轮37和第二齿轮38之间进一步相互啮合,以形成一个步进电机40通过带动一个齿轮(图25中示意为一个第二齿轮38)转动,可以驱动另外三个齿轮同步转动的效果。也即,在本实施例中,步进电机40的数量可以为一个,一个步进电机40转动同时驱动两组齿轮在第一停驻位和第二停驻位之间切换。
图25所示的实施例实现了单个连接器100中传输两路电信号的功能,并减少了步进电机40的数量,同步减小了连接器100的整体体积。
当然,上述各个实施方式可以单独应用,也可以组合应用,以上所述是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。
Claims (17)
1.一种连接器,连接于电机控制器和电机之间,其特征在于,包括支座、导通机构和步进电机,所述步进电机固定于所述支座,且所述步进电机的电机轴与所述导通机构传动连接,所述步进电机通过所述电机轴带动所述导通机构相对于所述支座具有至少两个停驻位,其中:
所述导通机构位于第一停驻位时,所述导通机构的一端导通至所述电机控制器,另一端导通至所述电机;
所述导通机构位于第二停驻位时,所述导通机构断开与所述电机控制器或所述电机中至少一个之间的导通。
2.根据权利要求1所述的连接器,其特征在于,所述连接器还包括传输件,所述传输件包括两个传输段,每个所述传输段均设有固定于所述支座的搭接端,以及远离所述支座的延伸端,两个所述搭接端相互间隔,一个所述延伸端用于导通所述电机控制器,另一个所述延伸端用于导通所述电机,所述导通机构分别与两个所述搭接端接触并导通。
3.根据权利要求2所述的连接器,其特征在于,所述导通机构包括搭接件,所述搭接件与所述电机轴固定连接,其中:
所述导通机构位于所述第一停驻位时,所述搭接件的相对两端分别与两个所述搭接端接触并导通;
所述导通机构位于所述第二停驻位时,所述搭接件的相对两端分别转离其对应的所述搭接端,并断开两个所述传输段。
4.根据权利要求3所述的连接器,其特征在于,所述导通机构包括卡持件,所述卡持件包括间隔设置的两个卡持臂,所述卡持件固定于所述搭接端处,并用于在所述导通机构位于所述第一停驻位时,从相背两侧分别卡持所述搭接件的端部;或
所述卡持件固定于所述搭接件的端部,并用于在所述导通机构位于所述第一停驻位时,从相背两侧分别卡持所述搭接端。
5.根据权利要求2所述的连接器,其特征在于,所述导通机构包括滑动件,所述滑动件与所述电机轴传动连接,并可相对于所述支座滑动,其中:
所述导通机构位于所述第一停驻位时,所述滑动件的相对两端分别与两个所述搭接端接触并导通;
所述导通机构位于所述第二停驻位时,所述滑动件的至少一端滑离其对应的所述搭接端,并断开两个所述传输段。
6.根据权利要求5所述的连接器,其特征在于,所述导通机构包括相互啮合的驱动齿轮和滑动齿条,所述驱动齿轮与所述步进电机的电机轴固定连接,所述滑动齿条与所述滑动件固定连接。
7.根据权利要求5所述的连接器,其特征在于,所述滑动件的长度方向从一个所述搭接端延伸至另一个所述搭接端,所述导通机构位于所述第二停驻位时,所述滑动件朝向远离一个所述搭接端的方向滑动。
8.根据权利要求6所述的连接器,其特征在于,两个所述搭接端之间设有绝缘段,所述导通机构位于所述第二停驻位时,所述滑动件的一端与所述绝缘段抵持并接触,以断开两个所述传输段。
9.根据权利要求5所述的连接器,其特征在于,所述滑动件的相对两端分别间隔设有两个卡持部,所述导通机构位于所述第一停驻位时,相互间隔的两个所述卡持部从相背两侧分别卡持于所述搭接端。
10.根据权利要求2所述的连接器,其特征在于,所述导通机构包括相互啮合的两个齿轮,两个所述齿轮位于两个所述搭接端之间,每个所述齿轮分别与一个所述搭接端导通,且每个所述齿轮沿自身圆周方向均设有导电段和绝缘段,所述电机轴与一个所述齿轮固定连接,其中:
所述导通机构位于所述第一停驻位时,两个所述齿轮的所述导电段相互啮合并导通两个所述传输段;
所述导通机构位于所述第二停驻位时,两个所述齿轮的所述绝缘段相互啮合并断开所述传输件。
11.根据权利要求10所述的连接器,其特征在于,所述导通机构包括转动件,所述转动件固定于所述齿轮,并导通于所述搭接端与所述导电段之间。
12.根据权利要求11所述的连接器,其特征在于,所述转动件包括间隔设置的两个抵接部,所述导通机构位于所述第一停驻位时,相互间隔的两个所述抵接部从相背两侧分别卡持于所述搭接端。
13.根据权利要求10所述的连接器,其特征在于,所述齿轮的导电段设有多个导电层,多个所述导电层沿所述齿轮的转动轴线方向层叠设置,且两个所述齿轮中各个所述导电层的高度一一对齐。
14.根据权利要求2-13任一项所述的连接器,其特征在于,所述传输件的数量为两个或三个,各个所述传输件间隔排布,其中:
所述导通机构位于所述第一停驻位时,所述导通机构至少导通两个所述传输件;
所述导通机构位于所述第二停驻位时,所述导通机构至少断开两个所述传输件。
15.一种电机控制器,其特征在于,包括逆变电路、以及如权利要求1-14任一项所述的连接器,所述逆变电路用于输出三相交流电,所述连接器用于传输所述三相交流电中的至少两相交流电。
16.一种电驱总成,其特征在于,包括电机、电机控制器及如权利要求1-14任一项所述的连接器,所述电机控制器用于输出三相交流电,所述连接器连接于所述电机及所述电机控制器之间,所述连接器用于传输所述三相交流电中的至少两相交流电。
17.一种车辆,其特征在于,包括车轮、以及如权利要求16所述的电驱总成,所述电驱总成与所述车轮传动连接,并用于驱动所述车轮转动。
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