KR20210134941A

KR20210134941A - 전기 기계를 위한 상호 연결 조립체 및 스테이터

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Publication number: KR20210134941A
Application number: KR1020217031382A
Authority: KR
Inventors: 랄프 비트슈타트; 카트야 빌라커; 요헨 비트만; 세바스티안 바움가르트; 노르베르트 로하우즈; 토비아스 슈렌크; 롤란드 린드부름; 크리스토프 비더
Original assignee: 젯트에프 프리드리히스하펜 아게
Priority date: 2019-03-05
Filing date: 2020-03-03
Publication date: 2021-11-11
Also published as: US20220149690A1; EP3935715A1; JP7486500B2; DE102019202911A1; JP2022522620A; WO2020178288A1; CN113454888A

Abstract

본 발명은, 전기 기계의 스테이터(100)를 위한 상호 연결 조립체(10)에 관한 것이다. 상호 연결 조립체(10)는, 성형된 버스 바(12)로서, 외부적 연결부(23)를 위한 상호 연결 조립체(10)의 연결 지점(16)을 구비하는 제1 구역(14), 스테이터 권선(102)에 대한 버스 바(12)의 연결을 형성하기 위한 연결 지점(20)이 그에 형성되는 제2 구역(18), 및 제1 구역(14)과 제2 구역(18)을 연결하는 중앙 구역(22)을 구비하는 것인, 성형된 버스 바(12)를 포함한다. 제1 구역(14) 및 제2 구역(18)은, 평행한 평면들(30, 31) 내에 배열된다. 중앙 구역(22)은, 제1 구역(14)과 중앙 구역(22) 사이의 전이부의 각도(α) 및 제2 구역(18)과 중앙 구역(22) 사이의 전이부의 각도가 직각에서 벗어나도록, 배향된다. 본 발명은 또한, 상호 연결 조립체(10)를 구비하는 스테이터(100)에 관한 것이다.

Description

전기 기계를 위한 상호 연결 조립체 및 스테이터

본 발명은, 전기 기계의 스테이터를 위한 상호 연결 조립체들에 관한 것이다. 본 발명의 다른 양태들은, 본 발명의 상호 연결 조립체들을 구비하는 전기 기계들을 위한 스테이터들에 관한 것이다.

공지의 개념에 따르면, 전기 기계의 스테이터 코일들 또는 스테이터 권선들이, 전기 회로 또는 전력 전자기기를 통해 권선의 개별적인 위상들로 개별 전압을 인가하도록 하기 위해, 상호 연결 조립체를 통해 외부 연결 지점들 또는 전력 연결부들에 의해 접속될 수 있다.

공지의 상호 연결 조립체들은, 예를 들어, 캐리어(carrier) 내부에 수용되는, 3개의 커넥터 링을 구비한다. 동시에, 캐리어는, 링들의 위치 설정 및 커넥터 링들의 서로로부터의 전기적 절연을 보장할 수 있다. 커넥터 링들은, 캐리어 내에 확고하게 고정된다.

커넥터 링들은, 예를 들어, 상호 연결 조립체를 스테이터 권선에 연결하기 위한 코일 연결 구역들, 및 상호 연결 조립체를 외부적 연결부에 연결하기 위한 외부적 연결 구역들을 구비한다. 개별적인 스테이터 권선들은 각각, 외부적 연결부에 의해, 예를 들어 전력 전자기기의 전력 케이블들에 의해, 외부적 연결 구역들을 통해, 접속된다.

US 2003 094 879 A1은, 복수의 버스 바, 버스 바들을 커버하는 수지 절연층, 및 버스 바들을 유지하는 복수의 유지 홈을 구비하는 절연 홀더를 구비하는, 차량의 얇은 브러시 리스 모터를 위한 중앙 집중식 전력 분배 유닛을 개시한다. 버스 바들은, 실질적으로 환형의 형상을 형성하도록 하기 위해, 두께 방향으로 사전에 굽혀진다. 버스 바들의 연결 부분들은, 버스 바의 매립된 구역으로부터 직각으로 돌출한다.

US 2005 082 923 A1은, 스테이터 코어, 복수의 코일 쌍, 및 복수의 라인을 구비하는, 회전 전기 기계의 스테이터를 개시한다. 스테이터 코어는, 원통형 형태로 얇은 강철 플레이트들을 적층함에 의해 형성되는, 적층된 코어 조립체를 포함한다. 스테이터 코어는, 둘레 방향을 따라 간격을 두고 복수의 슬롯을 구비한다.

상호 연결 조립체들에 대한 공지의 개념에서, 상호 연결 조립체의 요소들의 높은 강성이, 상호 연결 조립체의 설치된 상태에서 전기적 접속 지점들에 발생하는 기계적 응력으로 이어질 수 있다. 이는, 예를 들어, 2개의 전기 전도체 사이의 기계적 접촉을 손상시킬 수 있으며, 그리고 그에 따라, 전기 전도체들 사이의 전기적 접속을 또한 손상시킬 수 있다.

연결 요소들의, 예를 들어 코일의 귄취된 가요성 와이어 권선의 연결체의, 가요성 설계가, 상호 연결 조립체의 설치된 상태에서 기계적 응력을 방지할 수 있지만, 수반되는 조립 노력은, 그러한 개념을 위해 증가될 수 있을 것이다. 그러한 연결을 위해, 개별적인 가요성 전도체들(예를 들어, 와이어 또는 적층체)은, 각각 정확하게 사전 위치 설정되어야만 하며, 이는, 권취 와이어의 용이한 변형성에 의해 더욱 어려워질 수 있다.

본 발명의 목적은, 설치된 상태에서 개별적인 접속 지점들에서 기계적 응력을 방지하는 및/또는 간단한 방식으로 조립될 수 있는, 전기 기계의 스테이터를 위한 개선된 상호 연결 조립체를 제공하는 것이다.

목적은, 독립 청구항들의 대상들에 따라 달성된다. 부가적인 장점들을 달성할 수 있는 본 발명의 다른 양태들 및 개선예들이, 종속 청구항들에, 이하의 설명에, 그리고 도시된 도면과 관련하여, 설명된다.

따라서, 전기 기계의 스테이터를 위한 상호 연결 조립체가, 제안된다. 상호 연결 조립체는, 복수의 구역을 구비하는 적어도 하나의 성형된 버스 바를 포함한다, 버스 바의 제1 구역이, 외부적 연결부를 위한, 예를 들어, 스테이터의 스테이터 권선을 제어하기 위해 상호 연결 조립체와 전력 전자기기 사이의 접속을 생성하기 위한, 상호 연결 조립체의 연결 지점을 구비한다. 버스 바는, 버스 바와 스테이터 권선 사이의 연결을 형성하기 위한 연결 지점이 그에 형성되는, 제2 구역을 구비한다. 버스 바의 중간 구역이, 제1 구역을 제2 구역에 연결한다.

버스 바의 제1 부분에서, 상호 연결 조립체는, 그에 따라, 공급 전자기기에 접속될 수 있다. 예를 들어 (예를 들어, 버스 바의 제2 구역과 공통 평면에서) 버스 바에 의해 형성되는 커넥터 링 세그먼트에 형성되는, 버스 바의 제2 부분에서, 상호 연결 조립체는, 스테이터의 권선에 의해 접속될 수 있다. 커넥터 링 세그먼트는, 상호 연결 조립체의 하우징 내에 수용되고 고정될 수 있다.

본 발명에 따르면, 중간 구역은, 제1 구역과 중간 구역 사이 및 제2 구역과 중간 구역 사이의 전이부의 개별적인 각도가 직각으로부터 벗어나도록, 정렬된다. 달리 표현하면, 상호 인접한 구역들 사이의 전이부의 각도가, 90°와 동등하지 않다. 이러한 경우에, 구역들 사이의 성형된 버스 바의 굽힘부의 굽힘 반경 외측에 놓이는, 구역 섹션들 사이의 각도가, 측정될 수 있다.

예로서, 전이부의 각도는, 허용공차 관련 값보다 더 크게 직각으로부터 벗어난다. 허용공차에 의해 영향을 받는 직각이, 예를 들어, 90° +/-1°(또는 +/-2°)를 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명에 따르면, 전이부의 각도는, 직각으로부터의 그의 편차가 계획되도록 또는 의도적이도록, 형성된다. 편차는, 예를 들어, 3° 초과(또는, 5° 초과, 10° 초과, 20° 초과, 30° 초과, 40° 초과; 50° 초과 또는 60° 초과) 및/또는 70° 미만(또는, 60° 미만, 50° 미만, 40° 미만, 30° 미만, 20° 미만 또는 15° 미만)을 포함할 수 있다. 예로서, 편차는, 3°의 값(또는, 4°의 값; 5°의 값, 7°의 값; 10°의 값, 15°의 값; 20°의 값, 또는 25°의 값)을 포함한다.

전이부의 각도의 제안된 선택의 결과로서, 중간 구역의 가벼운, 달리 표현하면 약간의, 탄성이, 생성될 수 있다. 이의 결과로서, 예를 들어, 제1 구역은, 제2 구역에 대해 특정 거리(예를 들어, 최대 1 mm, 최대 2 mm 또는 최대 3 mm)만큼 변위될 수 있고, 버스 바의 결과적인 기계적 부하 또는 변형은, 주로 중간 구역에서 발생한다. 달리 표현하면, 중간 구역은, 작은 변위 경로에 걸쳐 스프링 효과를 제공할 수 있다.

전이부의 각도의 값이, 제1 구역과 제2 구역 사이의 거리에 의존하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 직각으로부터의 각도에 대한 더 큰 편차가, 여전히 중간 구역의 충분한 탄성을 실현하도록 하기 위해, 큰 거리에 대해서 보다 작은 거리에 대해 선택될 수 있다. 예로서, 전이부의 각도는, 버스 바의 두께의 5배 미만의 거리에 대해 적어도 20°만큼, 직각으로부터 벗어날 수 있고, 전이부의 각도는, 버스 바의 두께의 5배 초과 내지 10배 미만의 거리에 대해 8° 초과 내지 20° 미만 만큼, 직각으로부터 벗어날 수 있으며, 및/또는 전이부의 각도는, 10배 초과의 거리에 대해 8° 미만 만큼, 직각으로부터 벗어날 수 있다. 다양한 버스 바들을 갖는 상호 연결 조립체들이, 그에 따라, 상호 연결 조립체의 조립 도중에, 요구되는 길이 보상을 항상 달성할 수 있다.

예를 들어, 제1 구역 및 제2 구역은, 평행한 평면들 내에 배열된다. 예로서, 제1 구역은, 제2 구역의 평면에 대해 1° 미만(또는 적어도 2° 미만, 또는 5° 미만)에 걸쳐 경사진 평면 내에 놓인다. 스테이터 내에의 상호 연결 조립체의 설치된 상태에서, 평면들은, 스테이터의 반경 방향으로 정렬될 수 있으며, 따라서, 예를 들어, 외부적 연결부들에 의한 상호 연결 조립체의 접속이, 특히 간단한 방식으로 수행될 수 있다. 이러한 경우에, 제2 구역은, 예를 들어 버스 바의 제1 구역과 전력 연결부 사이의 허용공차 간극들을 보상하도록 하기 위해, 축 방향으로 늘어나거나 압축될 수 있다.

예로서, 중간 구역의 적어도 하나의 하위-영역이, 연결 평면 내에 정렬되고, 연결 평면과 제1 구역의 평면 사이의 각도가, 직각으로부터 벗어난다. 각도의 값들의 범위는, 이상에 설명된 바와 같이 한정될 수 있다. 예로서, 하위-영역은, 중간 구역의 면적의 적어도 50%를 구비한다. 예로서, 중간 구역의 (예를 들어, 중간 구역의 면적의 50% 미만의) 중간 영역이, 제1 구역 또는 제2 구역의 평면에 대해 90° 각도로 배열될 수 있으며, 그리고 상호 연결 조립체는, 여전히 길이 보상을 달성할 수 있다.

상호 연결 조립체의 개선예에 따르면, 버스 바는, 중간 구역 내부에 적어도 하나의 만곡부를 구비한다. 달리 표현하면, 중간 구역은, 예를 들어, 하나 이상의 비틀림부 또는 굽힘부를 갖도록, 형성될 수 있다. 중간 구역의 탄성이, 그에 따라, 예를 들어, 더욱 정확하게 영향을 받을 수 있다. 예로서, 만곡부는, 낮은 팽창을 동반하는 가운데, 중간 구역의 탄성을 증가시킬 수 있다. 버스 바가 중간 구역에서 적어도 부분적으로 아치형으로 형성되는 것이, 가능하다.

예로서, 버스 바의 두께가, 20 mm 미만(또는 10 mm 미만, 5 mm 미만, 4 mm 미만, 3 mm 미만 또는 2 mm 미만)이고 및/또는 1 mm 초과(또는 3 mm 초과 또는 5 mm 초과)이다. 대안적으로 또는 부가적으로, 버스 바의 두께에 대한 버스 바의 폭의 비가, 적어도 2의 인자(또는 적어도 2.5의 인자; 적어도 3의 인자; 적어도 4의 인자; 또는 적어도 5의 인자)를 가질 수 있다. 예로서, 버스 바의 기하 형상이, 중간 구역에서 버스 바의 탄성에 영향을 미친다.

예로서, 버스 바의 제2 구역은, 스테이터를 위한 커넥터 링 또는 커넥터 링 세그먼트의 적어도 일부를 형성한다. 제2 구역은, 둘레 방향으로 연장될 수 있으며, 그리고 커넥터 링 세그먼트의 반경 방향 외측 구역에서 중간 구역에 인접할 수 있다.

상호 연결 조립체가 단일 버스 바 또는 2개의 버스 바를 구비하는 것이, 가능하다. 실시예에 따르면, 상호 연결 조립체는, 스테이터 권선의 3개의 위상과 접속하기 위한, 서로 전기적으로 절연되도록 형성되는, 3개의 버스 바를 구비한다. 예로서, 4-상 또는 5-상 권선과 접속하기 위한 상호 연결 조립체가, 그에 따라, 4개 또는 5개의 버스 바를 구비할 수 있다.

상호 연결 조립체는, 예를 들어, 스테이터 권선의 3개의 위상과 접속하기 위한, 서로 전기적으로 절연되도록 형성되는, 3개의 버스 바를 구비할 수 있고, 버스 바들의 개별적인 중간 구역들은, 상이한 비-평행 평면들 내에 배열된다. 진술된 바와 같이, 제조 허용공차 및 이와 유사한 것이, 중간 구역이 그에 따라 축 방향 및/또는 반경 방향으로 변형되도록, 중간 구역들에 의해 보상될 수 있다. 변형에 기인하여, 상호 연결 조립체 또는 스테이터 상에 작용하는, 힘이, 그에 따라, 발생할 수 있다. 이러한 힘을 낮게 유지하기 위해, 복수의 버스 바의 경우에, 중간 구역들은, 그에 따라, 유리하게, 상이한 평면들에 배열되며, 평면들은, 바람직하게 평행하게 연장되지 않는다. 개별적인 버스 바에 발생할 수 있는 힘들은, 그에 따라, 특히 반경 방향으로, 증가하는 것이 방지되며; 대신에, 이들은, 낮게 유지되며, 그리고 가능하게는 서로 중화시키거나 또는 감소시킨다.

예로서, 복수의 버스 바를 구비하는 상호 연결 조립체들의 경우에, 적어도 2개의 버스 바가, 상이하게 형성된다. 예로서, 제1 버스 바의 중간 구역은 만곡부를 갖는 가운데, 제2 버스 바의 중간 구역은 선형 또는 평면형으로 형성된다. 예로서, 양자 모두의 버스 바의 제1 구역들은, 공통 평면 내에 형성되는 가운데, 제1 버스 바의 제2 구역은, 제2 버스 바의 제2 구역보다 공통 평면에 더 가깝게 배열된다.

버스 바는, 예를 들어, 전기 전도성 재료, 특히 금속으로 형성된다. 버스 바는, 예를 들어, 구리, 구리 합금, 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 포함할 수 있다.

본 발명의 양태가, 전기 기계를 위한 스테이터에 관련된다. 스테이터는, 스테이터의 권선(스테이터 권선)과 스테이터 권선에 전압을 공급하기 위한 커넥터 장치 사이의 접속을 생성하기 위한, 이상에 또는 이하에 설명되는 상호 연결 조립체에 따른, 상호 연결 조립체를 구비한다. 본 발명은 추가로, 예를 들어 전력 연결부에 의해 접속되는 대응하는 상호 연결 조립체를 포함하는, 스테이터를 구비하는 전기 기계에 관련된다.

이러한 경우에, 스테이터 권선의 권선들에 대한 버스 바의 제2 구역과 연관되는 연결 지점들의 연결이, 탈착 가능하지 않게 형성되는 것(예를 들어, 용접 연결)이, 가능하다. 버스 바의 제1 구역에 대한 전력 연결부의 연결은, 예를 들어 탈착 가능한 연결(예를 들어, 스크류 또는 플러그 연결)에 의해 형성될 수 있다.

스테이터의 개선예에 따르면, 상호 연결 조립체의 버스 바의 제1 구역은, 스테이터의 메인 축(로터 축)의 법선 평면(normal plane) 내에 배열된다. 달리 표현하면, 제1 구역의 평면의 법선 벡터가, 메인 축에 평행하게 놓인다. 이러한 경우에, 버스 바의 중간 구역의 탄성은, 예를 들어 적어도 1 mm의 제1 구역의 축 방향 변위를 가능하게 한다. 예로서, 실질적으로 단지 중간 구역만이, 최대 3 mm의 제1 구역의 변위 시에, 변형된다.

예를 들어, 그에 따라, 예를 들어, 상호 연결 조립체와 전력 연결부 및/또는 스테이터 권선 사이의 접속 지점들에 발생하는 기계적 응력을 동반하지 않는 가운데(또는 단지 상당하지 않은 기계적 응력만을 동반하는 가운데), 조립 허용공차를 보상하도록 하기 위해 전기 기계의 전력 연결부를 향해 제1 구역을 가이드하는 것이 가능하다. 접속 지점들 사이의 전기적 접속의 신뢰성은, 그에 따라, 예를 들어, 증가될 수 있다.

본 발명의 결과로서, 예를 들어, 길이 보상을 동반하는 상호 연결 조립체가, 전기 기계를 위해 제공된다. 중간 구역은, 상호 연결 조립체의 조립 도중에 허용공차-관련 간극들을 보상하기 위한, 버스 바의 길이에 관한 약간의 변화를 달성할 수 있다.

스테이터 및 전기 기계의 개선예들이, 상호 연결 조립체와 관련하여 이미 설명된 바와 같은 개선예들의 특징들과 관련된다. 반복되는 설명은, 그에 따라 생략되며, 그리고 대응하는 특징들은 또한, 개시되는 바와 같은 스테이터 및 전기 기계와 관련하여 적용된다.

장치들의 여러 예들이, 첨부 도면을 참조하여, 단지 예로서, 이하에 더욱 상세하게 설명된다:
도 1은, 스테이터 권선과 접속하기 위한, 상호 연결 조립체의 예시적 실시예를 도시하고;
도 2는, 조립된 공급 연결부를 동반하는, 상호 연결 조립체의 예시적 실시예를 도시하며;
도 3은 공급 연결부를 동반하는 상호 연결 조립체를 단면도로 도시하며; 그리고
도 4는, 상호 연결 조립체를 갖는, 전기 기계의 스테이터의 예를 도시한다.

도 1은, 코일 권선과 코일 권선의 전력 전자기기 사이의 접속을 생성하기 위한, 상호 연결 조립체(10)의 예시적 실시예를 도시한다. 회로 조립체(10)는, 각각 서로 전기적으로 절연되며 그리고 상호 연결 조립체(10)의 유지 수단 또는 하우징(13)에 의해 제자리에 고정되는, 3개의 버스 바(12, 12a, 12b)를 구비한다.

버스 바(12)는, 버스 바를 외부적 연결부에 연결하기 위한 연결 지점(16)을 구비하는, 제1 구역(14)을 구비한다. 예로서, 연결 지점(16)은, 스크류 연결 또는 플러그 연결에 의해, 외부적 연결 케이블 또는 추가적 버스 바를 버스 바(12)에 연결하도록 형성된다. 예로서, 연결 지점(16)을 구비하는 제1 구역(14)은, 외부적 연결 러그(external connection lug)로서 형성된다.

버스 바(12)는 더불어, 연결 지점들(20)이 버스 바(12)를 스테이터 권선에 연결하기 위해 그 곳에 형성되는, 제2 구역(18)을 구비한다. 연결 지점들은, 코일 권선의 개별적인 권선을 개별적인 연결 지점(20)에 연결하기 위한, 평면형의 연속적인 표면들로서 형성될 수 있다. 연결은, 예를 들어 용접 연결 또는 땜납 연결에 의한, 탈착 가능하지 않은(또는 단지 파괴를 통해서만 탈착 가능한) 연결로서, 형성될 수 있다. 예로서, 연결 지점들(20)은, 코일 연결 러그들이다.

버스 바(12)는 더불어, 제1 구역(14)과 제2 구역(18)을 서로 연결하는, 중간 구역(22)을 구비한다. 제1 구역(14)과 중간 구역(22) 사이의 전이부에, 즉 2개의 구역 사이의 버스 바(12)의 굽힘부에서, 직각으로부터 벗어난, 각도(α)가, 형성된다. 예로서, 도 1에 도시된 예의 각도(α)는, 100°의 각도를 가지며, 그리고 그에 따라, 10° 만큼 직각으로부터 벗어난다. 제2 구역(18)과 중간 구역(22) 사이의 전이부의 각도(β)가 또한, 도 1에 도시된 예에서 100°의 값을 갖는다. 이러한 경우에, 각도들(α 및 β)은, 동일하도록 또는 상이하도록 선택될 수 있다. 예로서, 2개의 각도 중의 하나는, 예각일 수 있으며 그리고 다른 하나는 평평한 각도일 수 있다.

예로서, 버스 바(12)의 두께(D)는, 3 mm의 값을 갖는다. 특정 형태의 각도들(α 및 β)과 관련하여, 중간 구역의 약간의 탄성이, 예를 들어, 그로 인해 생성된다. 중간 구역(22)은, 제1 구역(14)에서 및/또는 제2 구역(18)에서 실질적인 기계적 응력(예를 들어, 평행한 평면의 법선 벡터의 방향으로의 전단력 또는 힘)을 동반하지 않는 가운데, 제1 구역(14)에 평행한 평면 내로의, 제1 구역(14)의 법선 벡터의 방향으로의 제1 구역(14)의 (예를 들어, 1 mm의 또는 2 mm의) 작은 이동을 달성하도록 하기 위한, 가벼운 스프링 효과를 가질 수 있다. 이러한 경우에, 예를 들어, 두께(D)는, 동시에, 버스 바(12)의 충분한 강성을 달성하고, 따라서, 제1 구역(14)은, 압력 또는 인장력의 영향 없이, 사전 결정된 위치에 배치되어 유지되며 그리고 그에 따라 용이하게 접속될 수 있다.

상호 연결 조립체(10)는, 예를 들어, 3개의 커넥터 링 및, 캐리어, 예를 들어 하우징(13)을 구비한다. 또한 도 1에 도시된 바와 같이, 커넥터 링들은, 커넥터 링 세그먼트들로서 설계될 수 있다. 커넥터 링 세그먼트가, 예를 들어, 하우징(13) 내부의 버스 바(12)의 제2 구역(18)에 의해, 형성된다.

도 1에 도시된 상호 연결 조립체(10)는, 3-상 스테이터 권선을 위해 제공된다. 전압이, 각각의 경우에 3개의 버스 바(12, 12a, 12b)를 통해 개별적인 위상에 인가될 수 있다. 이러한 경우에, 2개의 추가적 버스 바(12, 12b) 또한, 개별적인, 제1 구역, 제2 구역, 및 중간 구역을 구비하고, 그들의 전이부의 각도들은 각각, 90° 각도로부터 벗어난다.

캐리어는, 별개의 캐리어 부품으로서 형성될 수 있으며, 그리고 분할된 벽들을 갖는 U-자 형상 윤곽을 가질 수 있고, 커넥터 링들이, 이들이 서로로부터 절연되도록, 그 내부에 수용된다. 캐리어는, 예를 들어, 커넥터 링들과 단일 부재로 형성되는 플라스틱 오버몰드(overmold)로서, 설계될 수 있다.

코일 연결 러그들이, 제1 평면에서 코일들에 연결된다. 외부적 연결 러그들이, 제2 평면에서 외부적 연결부들에 연결된다. 양자 모두의 평면은, 서로 축 방향으로 거리를 두고 놓인다. 축 방향 거리를 연결하기 위해, (예를 들어, 제1 구역, 제2 구역, 및 중간 구역을 포함하는) 외부적 연결 러그들은, 이들이 복수회 굽혀지도록 그리고 예를 들어 3개의 평면 내에 3개의 구역을 구비하도록, 설계된다.

하나의 구역, 예를 들어 제2 구역(18)은, 코일 연결 러그들과 대부분 동일한 평면 내에 배열되며, 그리고 반경 방향으로 돌출하는 (예를 들어, 커넥터 링 세그먼트로부터 돌출하는) 둘레 부분을 형성한다. 추가적 구역, 예를 들어 중간 구역(22)은, 제2 구역으로부터 시작하여, 예를 들어 축 방향으로 굽혀지며, 그리고 이어서, 마지막 구역, 예를 들어 제1 구역(14)을 형성하기 위해 굽혀지는, 외부적 연결 러그의 일부분이다. 제2 구역 및 마지막 구역의 평면들은, 예를 들어, 서로 실질적으로 평행하게 놓인다. 추가적 구역의 평면은, 2개의 다른 구역의 평면들과 사전 결정된 각도로 교차한다.

예를 들어, 사전 결정된 각도, 예를 들어 각도(α)가, 90° 각도가 아닌 대신, 90°보다 크거나 작은 (예를 들어, 적어도 95° 또는 많아도 85° ) 것에서, 장점이, 달성될 수 있다. 조립 도중의 길이 보상이, 예를 들어, 추가적 구역의 경사진 형태에 의해, 실현된다. 전력 연결부들을 상호 연결 조립체(10)의 외부적 연결부에 스크류 연결할 때, 연결 구역으로서 역할을 하는 제1 구역은, 길이 보상을 달성하기 위해, 그와 연관된 평면 밖으로, 예를 들어 제2 구역의 평면의 방향으로, 이동될 수 있다. 이러한 경우에, 예를 들어, 단지 제2 구역만이, 이미 존재하는 각도 위치의 결과로서, 변형된다.

다른 한편, 다른 상호 연결 조립체의 경우에서, 중간 구역이 다른 2개의 구역에 수직으로 배열될 때, 전체 상호 연결 조립체가, 접속을 생성하기 위한 스크류 연결 절차 도중에 변형될 수 있고, 그로 인해 힘이 또한, 코일들의 용접 지점들에 도입될 수 있고, 이는 예를 들어, 작동 도중의 쪼개짐으로 이어질 수 있다.

그에 따라, 본 발명의 상호 연결 조립체(10)에 따라, 중간 구역의 사전 결정된 각도 위치가 제안되고, 따라서 예를 들어 버스 바의 가벼운 스프링 효과가 생성된다.

도 2는, 조립된 공급 연결부(23)를 동반하는, 상호 연결 조립체(10)의 예시적 실시예를 도시한다. 공급 연결부(23)가, 제1 구역(14)과 함께 전기적 접속을 형성하는, 버스 바(24)를 구비한다. 이러한 경우에, 버스 바(12)에 대한 버스 바(24)의 기계적 연결이, 2-부품 체결 수단(26a, 26b)에 의해 생성된다. 연결은, 스크류 연결에 의해 생성될 수 있다.

추가적 버스 바들(12a, 12b)과 접속되는, 추가적 공급 연결부들(23)은, 대응하는 체결 수단을 사용하여 상호 연결 조립체 상에 조립되는, 대응하는 버스 바들(24a, 24b)을 구비한다. 본 예에서, 전력 전자기기의 연결부들, 예를 들어 공급 연결부들(23)은, 커넥터 링들 반대편의 또는 커넥터 링들을 지향하는 측면으로부터, 상호 연결 조립체(10)의 외부적 연결 러그들 내로 삽입된다.

더불어, 버스 바(12)의 폭(B)이, 도 2에 도시된다. 이러한 경우에, 버스 바의 두께(D)에 대한 폭(B)의 비가, 2의 인자보다 더 크다. 외부적 연결부에 대한 버스 바(12)의 스크류 연결이, 그에 따라, 예를 들어, 가능해질 수 있다.

도 3은 조립된 공급 연결부들(23)을 동반하는 상호 연결 조립체(10)를 단면도로 도시한다. 이러한 경우에, 제1 구역(14) 및 제2 구역(18)은, 평행한 평면들(30, 31) 내에 정렬되거나 배열된다. 중간 구역(22)의 범위에 의해 한정되는, 거리(32)가, 제1 구역(14)과 제2 구역(18) 사이에 제공된다. 상호 연결 조립체(10)가 스테이터 상에 조립된 상태에서, 거리(32)는, 예를 들어, 축 방향 거리이다.

더불어, 버스 바(12)의 중간 구역(22)이, 만곡부(34), 예를 들어 비틀림부 또는 굽힘부를 갖는 것이, 도 3에서 확인될 수 있다. 예로서, 중간 구역(22)의 가요성이 만곡부(34)의 결과로서 증가될 수 있고, 따라서 단지 중간 구역(22)만이 거리(32)에 관한 변화 시에 변형되지만, 기계적 응력은, 버스 바(12)의 제1 구역(14)과 공급 연결부의 버스 바(24) 사이, 또는 버스 바(12)의 제2 구역(18)과 조립된 스테이터 권선들 사이의 연결부들에서 생성되지 않는다(도 4 참조). 예로서, 중간 구역(22)은, 반경 방향으로의 중간 구역의 범위의 신장 또는 압축을 통해, 길이의 축 방향 변화를 보상할 수 있다.

더불어, 추가적 중간 구역(22a)이 전체적으로, 추가적 제1 구역(14a)의 평면(30a)에 대해 각도(α)로 배열되는, 연결 평면(36) 내에 형성되는 것이, 도 3에 도시된다. 중간 구역의 탄성이 또한, 예를 들어, 중간 구역의 선형 범위와 더불어, 달성될 수 있다. 제1 구역들(14, 14a, 14b)은, 공통 평면 내에 배열되는 가운데, 제2 구역들(18, 18a, 18b)은 각각, 예를 들어, 상호 연결 조립체의 대응하는 버스 바들(12, 12a, 12b)에 의한 스테이터 권선의 개별적인 위상들의 간단한 접속을 가능하게 하기 위해, 상이한 평면들 내에 배열된다.

도 4는 커넥터 장치(10)를 갖는 전기 기계(미도시)의 스테이터(100)를 도시한다. 스테이터(100)는, 스테이터 권선(102)을 포함한다. 스테이터 권선(102)의 개별적인 권선들 또는 권선 단부들(104)이, 개별적인 버스 바(12, 12a, 12b)의 연결 지점들(20)에 확고하게 연결된다.

스테이터 권선(102)의 위상을 전기적으로 접속시키기 위해, 전력 연결부가, 버스 바(12)에 스크류 연결될 수 있다. 이러한 경우에, 제1 구역(14)과 예를 들어 전력 연결부의 버스 바 사이의 허용공차-관련 축 방향 거리가, 버스 바(12)의 중간 구역(22)의 가요성에 의해 보상될 수 있다. 예로서, 제1 구역(14)과 제2 구역(18) 사이의 거리가, 중간 구역(22)의 압축을 통해 감소될 수 있고, 또는 중간 구역(22)의 신장을 통해 증가될 수 있다. 구역들 사이의 전이부의 각도 및/또는 버스 바(12)의 두께는, 예를 들어, 1 mm 초과(또는 2 mm 초과)의 및/또는 3 mm 미만(또는 2 mm 미만)의, 제1 구역(14)과 제2 구역(18) 사이의 거리의 변화가, 상호 연결 조립체의 연결 지점들에 발생하는 기계적 응력을 동반하지 않는 가운데, 가능하도록 하는 방식으로, 선택될 수 있다.

중간 구역(22)의 약간의 가요성 또는 탄성의 결과로서, 예를 들어, 전력 전자기기와 상호 연결 조립체(10) 사이의 접속을 생성할 때, 허용공차-관련 간극들을 보상하는 것이, 가능하다. 그러나, 이러한 경우에, 탄성은, 상호 연결 조립체(10)의 외부 연결 지점들이 여전히 사전 한정된 위치에 유지될 수 있도록 그리고 전력 연결부들의 간단한 조립이 가능해지도록, 충분히 낮게 선택된다.

일부 적용에서, 전기 기계는, 예를 들어, 전력 전자기기의 외부적 연결부들과의 접속을 생성하기 위한 전기 기계 또는 상호 연결 조립체의 연결 지점들이 서로에 대해 변위되거나 정렬될 수 없도록, 하우징 내에 설치된다. 이러한 경우에, 예를 들어, 전력 전자기기의 외부적 연결부들은 또한, 그들의 설치 위치의 관점에서 고정된다. 그에 따라, 예를 들어, 2개의 연결 지점의 정렬이, 가능하지 않다. 이러한 경우에, 예를 들어, 약 1 mm의 축 방향 거리가, 허용공차 체인들로 인해, 전기 기계의 연결 지점들과 전력 전자기기 사이에 생길 수 있다.

본 발명은, 상호 연결 조립체가 그에 따라 제공되고, 스테이터 또는 상호 연결 조립체의 외부적 연결부와 전력 연결부 사이의 그러한 조립 허용공차를 보상할 수 있는, 개념을 제안한다. 그에 따라, 예를 들어, 전기 기계의 연결 지점들과 전력 전자기기 사이의 축 방향 스크류 체결력이, 스테이터 코일들과의 접속 지점들 상에서 부정적인 영향을 미치지 않는다.

10: 상호 연결 조립체 12: 버스 바
B: 버스 바의 폭 D: 버스 바의 두께
13: 하우징 14: 버스 바의 제1 구역
16: 외부적 연결부를 위한 연결 지점 18: 버스 바의 제2 구역
20: 스테이터 연결을 위한 연결 지점 22: 중간 구역
α, β: 전이부의 각도 23: 공급 연결부
24: 공급 연결부의 버스 바 26a, 26b: 체결 수단
30, 31: 평행한 평면들 32: 거리
34: 만곡부 36: 연결 평면
100: 스테이터 102: 스테이터 권선
104: 권선 단부

Claims

전기 기계의 스테이터(100)를 위한 상호 연결 조립체(10)로서, 적어도 하나의 성형된 버스 바(12)를 포함하는 것인, 상호 연결 조립체(10)에 있어서,
상기 성형된 버스 바(12)는:
외부적 연결부(23)를 위한 상기 상호 연결 조립체(10)의 연결 지점(16)을 구비하는, 제1 구역(14);
스테이터 권선(102)에 대한 상기 버스 바(12)의 연결을 형성하기 위한 연결 지점(20)이 그에 형성되는, 제2 구역(18); 및
상기 제1 구역(14)과 상기 제2 구역(18)을 연결하는 중간 구역(22)
을 구비하고,
상기 중간 구역(22)은, 상기 제1 구역(14)과 상기 중간 구역 사이(22) 및 상기 제2 구역(18)과 상기 중간 구역(22) 사이의 전이부의 개별적인 각도(α)가 직각으로부터 벗어나도록, 정렬되는 것인, 상호 연결 조립체.
제1항에 있어서,
상기 제1 구역(14) 및 상기 제2 구역(18)은, 평행한 평면들(30, 31) 내에 배열되는 것인, 상호 연결 조립체.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 중간 구역(22)의 적어도 하나의 하위-영역이, 연결 평면(36) 내에 정렬되고, 상기 연결 평면(36)과 상기 제1 구역의 평면(30) 사이의 각도(α)가, 직각으로부터 벗어나는 것인, 상호 연결 조립체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 버스 바(12)는, 상기 중간 구역(22) 내부에 적어도 하나의 만곡부(34)를 구비하는 것인, 상호 연결 조립체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 버스 바(12)는, 상기 중간 구역(22)에서 적어도 부분적으로 아치형으로 형성되는 것인, 상호 연결 조립체.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 버스 바(12)의 두께(D)는, 5 mm 미만인 것인, 상호 연결 조립체.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 버스 바(12)의 두께(D)에 대한 상기 버스 바의 폭(B)의 비가, 적어도 2의 인자를 갖는 것인, 상호 연결 조립체.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상호 연결 조립체(10)는, 상기 스테이터 권선(102)의 3개의 위상과 접속하기 위한, 서로 전기적으로 절연되도록 형성되는, 3개의 버스 바(12, 12a, 12b)를 구비하고, 상기 버스 바들(12, 12a, 12b)의 개별적인 중간 구역들(22, 22a, 22b)은, 상이한 비-평행 평면들 내에 배열되는 것인, 상호 연결 조립체.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상호 연결 조립체(10)는, 상기 스테이터 권선(102)의 3개의 위상과 접속하기 위한, 서로 전기적으로 절연되도록 형성되는, 3개의 버스 바(12, 12a, 12b)를 구비하고, 상기 버스 바들(12, 12a, 12b)의 개별적인 제1 구역들(14, 14a, 14b)은, 공통 평면 내에 배열되는 것인, 상호 연결 조립체.
전기 기계를 위한 스테이터(100)로서,
스테이터 권선(102)에 전압을 공급하기 위해 스테이터 권선(102)과 전기적 커넥터 장치 사이에 접속을 생성하기 위한, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따라 한정되는 바와 같은, 상호 연결 조립체(10)를 구비하는 것인, 스테이터.
제10항에 있어서,
상기 상호 연결 조립체(10)의 버스 바(12)의 제1 구역(14)이, 스테이터(100)의 메인 축의 법선 평면 내에 배열되고, 상기 버스 바(12)의 중간 구역(22)의 탄성이, 적어도 1 mm의 상기 제1 구역(14)의 축 방향 변위를 가능하게 하는 것인, 스테이터.