JP2005520305A - 電気機械とコンタクティングするための接続装置、接続装置を備えた電気機械ならびに接続装置を有する電気機械を備えた、内燃機関に用いられる始動装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、電気機械（１３）とコンタクティングするための接続装置であって、電気的に絶縁性の第１の絶縁部分（１６）と、電気的に絶縁性の第２の絶縁部分（１９）とが設けられており、両絶縁部分（１６，１９）の間にホルダ（２２）が収容されており、該ホルダ（２２）から分離された、第２の絶縁部分（１９）に結合された導体部分（２５）が設けられている形式のものに関する。接続装置は、電気的に絶縁性の第１の絶縁部分（１６）と、ホルダ（２２）と、電気的に絶縁性の第２の絶縁部分（１９）と、導体部分（２５）とが解離不能に結合されていることによって特徴付けられている。

Description

背景技術
本発明は、請求項１の上位概念部に記載した形式の、電気機械とコンタクティング（接触接続）するための接続装置に関する。このような接続装置は、ドイツ連邦共和国特許出願第１０１０３００８．８号明細書に基づき公知である。そこに記載された、スタータに用いられる接続装置は、スタータハウジングの外側に第１の絶縁部分を有している。この第１の絶縁部分と、そこではスペーサスリーブと呼ばれている第２の絶縁部分とは、相互の間にスタータハウジングの壁を収容している。第１の絶縁部分の外側から、この第１の絶縁部分内にコンタクトスリーブが挿入されている。このコンタクトスリーブは第２の絶縁部分を貫通していて、段部で導体部分を押圧している。この導体部分には保持ナットが固く結合されている。導体部分には、ブラシ装置のためのコンタクトもしくは通電用の素線を固定することができる。接続装置を固定するためには、ボルトをコンタクトスリーブと、第１の絶縁部分と、第２の絶縁部分との中心の開口を通して差し込み、次いで、保持ナットによって導体部分にねじ締結することが必要となる。この構成には、接続端子を形成するために、比較的多くの部材が必要となるという欠点がある。さらなる欠点は、接続端子を確実にスタータモータハウジングに保持するために、ボルトが絶対的に必要となることにある。さらに、自動車製造元での後続の組付けプロセスに対して、スタータバッテリに接続されたスタータケーブルのポール端子を固定するために、ボルトを緩めるかもしくは完全に取り外すことが再度必要となる。

発明の利点
請求項１の特徴を備えた、電気機械とコンタクティングするための接続装置は、導体部分にねじり力が作用しないという利点を有している。これによって、アースコンタクトに対する導体プレートの望ましくないねじりもしくは回動が排除されている。

さらに、ピン装置は組付け後に解離不能に固着していて、搬送時の震動負荷または運転中の震動負荷によってすら独りでに解離し得ない。したがって、ピンを損失することはあり得ない。

さらに、接続装置における操作は容易に認知可能であり、構成部材はほとんど必要とならない。

従属請求項に記載した手段によって、請求項１記載の接続装置の有利な構成が可能となる。

電気的に絶縁性の第１の絶縁部分が、第２の絶縁部分に向けられた一体に成形されたリングを有しており、この場合、このリングが、円形と異なる形状の外側輪郭と、円形と異なる形状の内側輪郭とを有していることによって、第１の絶縁部分が、一体に成形されたリングの、円形と異なる形状の外側輪郭に適合された開口内で回動しないことを達成することができる。ここでは、形状接続、つまり、嵌合に基づく係合が行われているので、スタータケーブルの固定時に第１の絶縁部分が回動することはあり得ない。同時に円形と異なる形状の内側輪郭によって、たとえばピンも両絶縁部分ひいてはホルダに対する適切な位置に位置していることが可能となる。このことは、特にピンが円筒状に形成されておらず、これによって、ホルダに対するピンの適切な位置が必要になる場合に重要となる。

導体部分が、円形と異なる形状の内側輪郭を有していると、ホルダに対する導体部分の位置をピンの外側輪郭によって適切に規定することができる。これによって、導体部分を固定動作時に適切な位置に保持することが可能となる。このことは、特に導体部分の近くに導電性のもしくはアース案内する構成部材が位置している場合に有利であり、これによって、短絡が回避可能となる。

電気的に絶縁性の第２の絶縁部分が、第１の絶縁部分から離れる方向に向けられた形状接続エレメントを有していると、この形状接続エレメントによって導体部分に対する第２の絶縁部分の確実なかつ適切な位置を確保することができる。この場合、導体部分は、形状接続エレメントに相応の開口を有しており、両形状接続エレメントが相関的に内外で係合するようになっている。

本発明の有利な構成では、ピンが、少なくとも２つの部分から成る軸部を備えて形成されている。この場合、第１の軸部部分は、第１の絶縁部分と、ホルダと、第２の絶縁部分と、導体部分とを貫通しており、変形加工されて環状のピンヘッドとして形成された第２の軸部部分は、前述した部材の緊締もしくは結合のために働く。

ピンもしくは変形加工されて環状のピンヘッドとして形成された第２の軸部部分に第３の軸部部分が続いていると、この第３の軸部部分を介して変形加工力、すなわち、第２の軸部部分をピンヘッドに変形加工するための力が導入可能となる。こうして、第２の軸部部分を変形加工するための工具とピンとの間の簡単な形状接続が可能となる。この場合、同時にピンの、第３の軸部部分とは反対の側から変形加工を行うことができる。

第３の軸部部分が、雌ねじ山を有していると、この雌ねじ山は、ピンヘッドの側から変形加工力を導入するために働くことができる。力導入は均一に行われる。これによって、第２の軸部部分が変形加工されて、均一に変形加工されたピンヘッドが形成される。さらに、雌ねじ山は、ボルトによるケーブルシューの固定のために働くことができる。

第１の軸部部分が、その外側輪郭で、電気的に絶縁性の第１の絶縁部分の内側輪郭に適合されていると、絶縁性の第１の絶縁部分に対するピンの適切な対応配置もしくは位置が実現可能となる。第１の軸部部分が、その外側輪郭で導体部分の内側輪郭に適合されていると、導体部分を第１の軸部部分によって第１の絶縁部分を介して適切にホルダに対して位置決めすることができる。これによって、導体部分が、場合によってアース案内する構成部材に接触せず、したがって、短絡が排除されていることが確保されている。

第１の軸部部分に設けられた雌ねじ山によって、択一的にケーブルシューを固定することができる。

導体部分が、少なくとも１つの接続翼体を有しており、この接続翼体に少なくとも１つの導体エレメント、たとえば素線が固定可能であると、滑りコンタクトと導体部分との間の素線の、支持されていない自由長さが特に短くなる。このことは、一方では、導体エレメントへの溶接時の素線のハンドリングが簡単になるという利点を有している。なぜならば、素線がより剛性的となり、その長さをその固有負荷下で変化させないからである。他方では、素線の短い構造長さによって、万が一素線を破壊する振動の影響が低減されている。

本発明の別の実施例によれば、導体部分にロックエレメントが一体に成形されており、このロックエレメントが、電気機械を少なくとも部分的に閉鎖するカバーの舌片に係合するために働くようになっている。１つの舌片へのロックエレメントの係合によって、一方では、ホルダもしくはスタータモータハウジングへの接続装置の固定により位置固定が行われており、他方では、ピンによる接続エレメントの最終的な固定により最後に封止が行われている。スタータモータは封止体（ピン）の損傷によってしか開放され得ない。さらに、ロックエレメントと舌片とによって、電気機械もしくは始動装置の製造過程の間、スタータモータの全ての部材が紛失しないようになっていることが確保されている。したがって、製造過程の間の部材損失もしくは煩わしい後作業が不要となる。ロックエレメントが、導体部分に一体に成形されていると、このことは、ロックエレメントの所要の曲げ加工を導体部分のための別の加工ステップと同時に行うことができるという利点を有している。

ロックエレメントが、第２の絶縁部分に一体に成形されていると、このことは、射出成形部材として形成された第２の絶縁部分において、ロックエレメントを同じ作業工程で別の作業ステップなしに一体成形することができるという利点を有している。

実施例の説明
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。

図１には、電気機械１３とコンタクティング（接触接続）するための接続装置１０の第１実施例が示してある。この接続装置１０は、電気的に絶縁性の第１の絶縁部分（以下、単に第１の絶縁部分と呼ぶことにする）１６と、電気的に絶縁性の第２の絶縁部分（以下、単に第２の絶縁部分と呼ぶことにする）１９とを有している。両絶縁部分１６，１９の間にはホルダ２２が収容されている。第２の絶縁部分１９には、この第２の絶縁部分１９に結合された導体部分２５が続いている。第１の絶縁部分１６と、ホルダ２２と、第２の絶縁部分１９と、導体部分２５とは互いに解離不能に結合されている。この結合を終了させるために、構成部材の少なくとも１つが破壊されなければならない限りにおいて解離不能である。本例では、前述した構成部材がピン２８によって互いに結合されている。ホルダ２２への接続装置１０の良好な装着のためには、第１の絶縁部分１６と第２の絶縁部分１９とが相互の間にホルダ２２を緊締している。さらに、導体部分２５は解離不能なピン２８によって第２の絶縁部分１９に緊締されている。この手段によって、解離不能なピン装置２９が形成されている。

ピン２８はピンヘッド３１を有している。このピンヘッド３１には、複数の部分から成る軸部３４が続いている。この軸部３４は第１の軸部部分３７を有している。この第１の軸部部分３７は、第１の絶縁部分１６と、ホルダ２２と、第２の絶縁部分１９と、導体部分２５とを貫通している。第１の軸部部分３７には第２の軸部部分４０が続いている。この第２の軸部部分４０は変形加工されて環状のピンヘッドとして形成されている。ピンヘッド３１と、環状のピンヘッドを形成して一体成形された第２の軸部部分４０とは、第１の絶縁部分１６と、ホルダ２２と、第２の絶縁部分１９と、導体部分２５とを結合するために働く。

図示の例では、第２の軸部部分４０に第３の軸部部分４３が続いている。この第３の軸部部分４３を介して変形加工力が導入可能となる。第３の軸部部分４３は本例では管状に形成されていて、雌ねじ山４６を有している。ピン２８は第１の軸部部分３７と共に１つの共通の軸部部分を有している。この軸部部分はその外側輪郭４９で導体部分２５の内側輪郭５２に適合されている。

図２ａには、第１の絶縁部分１６が示してある。この場合、この第１の絶縁部分１６の、ホルダ２２に面した側を見ることができる。この場合に図示された環状のかつ同時に六角形の輪郭は、ホルダ２２に向けられた形状接続エレメント５５を形成している。この形状接続エレメント５５は、ホルダ２２の対応形状接続エレメント５８に係合するために働く。この場合、形状接続エレメント５５はその外側輪郭６１で組付け状態において対応形状接続エレメント５８の内側輪郭６４に隣接している。

図３ａおよび図３ｂには、第１の絶縁部分１６とホルダ２２とのこのような装置の別の実施例が示してある。この実施例では、第１の絶縁部分１６に設けられた２つの形状接続エレメント５５が、ホルダ２２に設けられた相応の対応形状接続エレメント５８に係合するために働く。両実施例では、一方の形状接続エレメント５５が、第２の絶縁部分１９に向けられた一体に成形されたリング６７を形成している。このリング６７は、円形と異なる形状のリング内側輪郭７０を有している。この場合、対応形状接続エレメント５８は、それぞれホルダ２２に設けられた切欠きによって形成されている。

図４には、一方で導体部分２５だけでなく、第２の絶縁部分１９も示してある。導体部分２５は本例ではベースプレート７２を有している。このベースプレート７２は、組み付けられた状態（図１参照）で第２の絶縁部分１９の下面７４に接触している。ベースプレート７２からは各側でそれぞれ１つの接続翼体７６が延びている。この接続翼体７６は、素線を固定するために働く。この素線は電気機械１３のブラシに接続されている（図１参照）。構成スペースが十分にある場合には、導体エレメントを固定するために、少なくとも１つの接続翼体７６が必要となる。すでに上述したように、導体部分２５は、円形と異なる形状の内側輪郭５２を有している。この内側輪郭５２はピン２８の外側輪郭４９にほぼ相当している。

導体部分２５を第２の絶縁部分１９と共に前組付けすることができるようにするためには、第１の絶縁部分１６から離れる方向に向けられた少なくとも１つの形状接続エレメント７８を一体成形することが提案されている。この形状接続エレメント７８は、導体部分２５に対する位置安定した載着のために、導体部分２５の、形状接続エレメント７８に相応の開口８０に適合されている。この場合、形状接続エレメント７８は、たとえば突起として形成されていてよい。さらに、第２の絶縁部分１９にはロックエレメント８２が一体に成形されている。このロックエレメント８２は、図４には示していない、電気機械１３を少なくとも部分的に閉鎖するカバーの舌片に係合するために働く。

図５ａには、組付け前の接続装置１０の、外部から見ることができる部材が示してある。一方では、ピン２８と、第１の絶縁部分１６と、ホルダ２２とが図示してある。ピン２８には、極めて良好にピンヘッド３１と、第１の軸部部分３７と、この第１の軸部部分３７に続いて第２の軸部部分４０と、第３の軸部部分４３とを認知することができる。第１の軸部部分３７は本例では六角形に形成されている。第１の絶縁部分１６は当付け部８４を有している。この当付け部８４は、接続ケーブルをそのケーブルシューで特定の位置に組み付けることができるようにするために働く。第１の絶縁部分１６は中心の開口の領域に凹部８７を有している。この凹部８７にはピンヘッド３１が嵌合する。凹部８７には、すでに図２ａから認められるリング６７が続いている。このリング６７はリング内側輪郭７０を示している。ピン２８は、その第１の軸部部分３７と、この第１の軸部部分３７の外側輪郭４９とで、電気的に絶縁性の第１の軸部部分１６のリング内側輪郭７０に適合されている。

図５ｂには、接続装置１０の第２実施例が示してある。この場合、以下には、ピン２８の違いに関してしか説明しないことにする。第１の軸部部分３７の内面が円筒状に形成されている図５ａに示した実施例および内面が六角形に形成されている図１に示した第１の軸部部分３７と異なり、図５ｂに示したピン２８は第１の軸部部分３７の内面に雌ねじ山９０を有している。この雌ねじ山９０は、ボルトをねじ込むことができるようにするために働き、これによって、接続ケーブルのケーブルシューを固定することができると共に電気的にコンタクティングすることができる。同じく、このことは、択一的には、図１に示した実施例による第３の軸部部分４３に設けられた雌ねじ山４６によっても可能である。

図４に示した実施例では、第２の絶縁部分１９が、一体成形されたロックエレメント８２を有しているのに対して、図６に示した導体部分２５が、代わりにロックエレメント８２を有している。このロックエレメント８２も、すでに図４により説明したように、電気機械１３を少なくとも部分的に閉鎖するカバーの舌片に係合するために働く。

図７ａには、どのようにして、導体部分２５に一体に結合されたロックエレメント８２がカバー９５の舌片９３に係合するのかが示してある。類似して、第２の絶縁部分１９に一体に結合されたロックエレメント８２が舌片９３に係合する。

図８には、電気的な導体のための接続装置１０を有する電気機械１３がシンボリックに示してある。

図９には、駆動装置として、やはり接続装置１０を有する電気機械１３を備えた始動装置１００が同じくシンボリックに示してある。

第１の軸部部分３７が択一的に外側輪郭４９を有していてもよい。この外側輪郭４９は、たとえば一般的に多角形にまたは波形に形成されている。解離不能な適切なピン装置２９は、解離不能なピン２８としてリベットを有している。

軸部３４は少なくとも２つの部分から成っていて、少なくとも第１の軸部部分３７と、ピンヘッド３１のために変形加工された軸部部分４０とを有している。

ホルダ２２は、１つの変化形によれば、電気機械１３のポールハウジングとして形成されている。ポールハウジングの代わりに、ホルダ２２は、別の変化形では、電気機械１３のための一般的なハウジングとして形成されている。このハウジング内に電気機械１３が収容されている。全体的に見て、接続装置１０を始動装置１００に使用することが提案されている。この場合、カバー９５はブラシホルダとして形成されている。

接続装置の第１実施例の断面図である。

電気的に絶縁性の第１の絶縁部分を示す図である。

円形と異なる形状の開口を備えたホルダの平面図である。

電気的に絶縁性の第１の絶縁部分の第２実施例を示す図である。

ホルダに設けられた相応の開口の平面図である。

導体部分を電気的に絶縁性の第２の絶縁部分と共に示す図である。

接続装置の、ホルダの外側に配置された部材を示す図である。

接続装置の第２実施例を示す図である。

導体部分の第２実施例を示す図である。

導体部分に設けられたロックエレメントをカバーの舌片に係合させるための構成可能性を示す図である。

第２の絶縁部分に設けられたロックエレメントをカバーの舌片に係合させるための構成可能性を示す図である。

本発明による接続装置を備えた電気機械をシンボリックに示す図である。

本発明による接続装置を有する電気機械を備えた、内燃機関に用いられる始動装置を示す図である。

符号の説明

１０ 接続装置、 １３ 電気機械、 １６ 第１の絶縁部分、 １９ 第２の絶縁部分、 ２２ ホルダ、 ２５ 導体部分、 ２８ ピン、 ２９ ピン装置、 ３１ ピンヘッド、 ３４ 軸部、 ３７ 第１の軸部部分、 ４０ 第２の軸部部分、 ４３ 第３の軸部部分、 ４６ 雌ねじ山、 ４９ 外側輪郭、 ５２ 内側輪郭、 ５５ 形状接続エレメント、 ５８ 対応形状接続エレメント、 ６１ 外側輪郭、 ６４ 内側輪郭、 ６７ リング、 ７０ リング内側輪郭、 ７２ ベースプレート、 ７４ 下面、 ７６ 接続翼体、 ７８ 形状接続エレメント、 ８０ 開口、 ８２ ロックエレメント、 ８４ 当付け部、 ８７ 凹部、 ９０ 雌ねじ山、 ９３ 舌片、 ９５ カバー、 １００ 始動装置

Claims (16)

1. 電気機械（１３）とコンタクティングするための接続装置であって、電気的に絶縁性の第１の絶縁部分（１６）と、電気的に絶縁性の第２の絶縁部分（１９）とが設けられており、両絶縁部分（１６，１９）の間にホルダ（２２）が収容されており、該ホルダ（２２）から分離された、第２の絶縁部分（１９）に結合された導体部分（２５）が設けられている形式のものにおいて、電気的に絶縁性の第１の絶縁部分（１６）と、ホルダ（２２）と、電気的に絶縁性の第２の絶縁部分（１９）と、導体部分（２５）とが解離不能に結合されていることを特徴とする、接続装置。
2. 電気的に絶縁性の第１の絶縁部分（１６）が、ホルダ（２２）に向けられた少なくとも１つの形状接続エレメント（５５）を有しており、該形状接続エレメント（５５）が、ホルダ（２２）の少なくとも１つの対応形状接続エレメント（５８）に係合するようになっている、請求項１記載の接続装置。
3. 電気的に絶縁性の第１の絶縁部分（１６）が、第２の絶縁部分（１９）に向けられた一体に成形されたリング（６７）を有しており、該リング（６７）が、円形と異なる形状のリング内側輪郭（７０）を有している、請求項１または２記載の接続装置。
4. 導体部分（２５）が、円形と異なる形状の内側輪郭（５２）を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の接続装置。
5. 電気的に絶縁性の第２の絶縁部分（１９）が、第１の絶縁部分（１６）から離れる方向に向けられた少なくとも１つの形状接続エレメント（７８）を有しており、該形状接続エレメント（７８）が、位置安定した載着のために、導体部分（２５）の、形状接続エレメント（７８）に相応の開口（８０）に適合されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の接続装置。
6. 解離不能な結合が、ピン装置（２９）によって行われるようになっており、該ピン装置（２９）が、ピンヘッド（３１）に続く少なくとも２つの部分から成る軸部（３４）を備えたピン（２８）を有しており、第１の軸部部分（３７）が、第１の絶縁部分（１６）と、ホルダ（２２）と、第２の絶縁部分（１９）と、導体部分（２５）とを貫通しており、環状のピンヘッドを形成するために変形加工可能な第２の軸部部分（４０）が、第１の絶縁部分（１６）と、ホルダ（２２）と、第２の絶縁部分（１９）と、導体部分（２５）とを結合するために働くようになっている、請求項１から５までのいずれか１項記載の接続装置。
7. ピン（２８）が、環状のピンヘッドを形成するために変形加工可能な第２の軸部部分（４０）に続く第３の軸部部分（４３）を有しており、該第３の軸部部分（４３）を介して変形加工力が導入可能である、請求項６記載の接続装置。
8. 第３の軸部部分（４３）が管状に形成されていて、雌ねじ山（４６）を有している、請求項７記載の接続装置。
9. 第１の軸部部分（３７）が、その外側輪郭（４９）で、電気的に絶縁性の第１の絶縁部分（１６）のリング内側輪郭（７０）に適合されている、請求項６から８までのいずれか１項記載の接続装置。
10. ピンが、軸部部分を有しており、該軸部部分が、その外側輪郭（４９）で導体部分（２５）の内側輪郭（５２）に適合されている、請求項６から９までのいずれか１項記載の接続装置。
11. 第１の軸部部分（３７）が、雌ねじ山を有している、請求項６から１０までのいずれか１項記載の接続装置。
12. 導体部分（２５）が、少なくとも１つの接続翼体（７６）を有しており、該接続翼体（７６）に導体エレメントが固定可能である、請求項１から１１までのいずれか１項記載の接続装置。
13. 導体部分（２５）にロックエレメント（８２）が一体に成形されており、該ロックエレメント（８２）が、電気機械（１３）を少なくとも部分的に閉鎖するカバー（９５）の舌片（９３）に係合するために働くようになっている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の接続装置。
14. 第２の絶縁部分（１９）にロックエレメント（８２）が一体に成形されており、該ロックエレメント（８２）が、電気機械（１３）を少なくとも部分的に閉鎖するカバー（９５）の舌片（９３）に係合するために働くようになっている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の接続装置。
15. 電気機械、特にスタータモータであって、電気的な導体のための接続装置（１０）が設けられている形式のものにおいて、接続装置（１０）が、請求項１から１４までのいずれか１項記載の特徴により形成されていることを特徴とする、電気機械。
16. 内燃機関に用いられる始動装置であって、当該始動装置が、駆動装置として電気機械（１３）を有している形式のものにおいて、電気機械（１３）が、請求項１５記載の特徴により形成されていることを特徴とする、内燃機関に用いられる始動装置。

Images