包括优化衬垫的互连器组件的制作方法

本发明的是由冷却流体冷却的旋转电机领域，例如用于自推进式移动装置的起动交流发电机或可逆电机或电动机。在下文中，自推进式移动装置被理解为意指用于运输货物或人员的车辆，其包括其自身的用于移动的牵引系统，例如汽车、卡车、自行车的内燃机或电动机，或者通过其自身的牵引系统移动的物体，例如无人驾驶飞机。这种自推进式移动装置还可以包括自动驾驶。本发明涉及互连器处的密封，尤其涉及一种用于将定子的相输出连接至电机的控制壳体的组件。

背景技术：

1、旋转电机包括定子和转子，它们在运行中产生大量的热量。

2、定子包括设有狭槽的叠片堆，狭槽配备有用于安装定子线圈的开槽绝缘体。线圈包括插入叠片堆的狭槽中的多个相绕组，这些相绕组例如由连续的漆包线或者由诸如u形或i形引脚的条形导电元件获得。这些相绕组例如是以星形或三角形配置连接的三相绕组，并且相输出通过互连器壳体连接至功率电子器件。每一相的各个端部分别被称为“相输出”，这些端部被连接至互连器壳体的导轨的连接端，使得它们可以被连接至功率电子器件或彼此连接，以便形成中性(neutral)。

3、当电流在绕组中流通时，由于绕组中每个线圈的电阻，会产生热量，这被称为焦耳效应或焦耳损耗。一般来说，电机的(电力或机械)功率越大，绕组产生的热量就越多。

4、转子可以包括磁体，并且由于转子被定子包围，每个磁体在定子温度的影响下发热，这也影响了磁体的性能。

5、为了避免定子线圈和转子磁体的过度发热，已知的实践是通过液体来冷却电机，以便提高冷却效率，从而提高电机的输出和最大机械功率，使用诸如油或乙二醇水的液体，该液体具有围绕定子流动的更好的热传递，以便冷却定子。然而，这些电机需要复杂且昂贵的液压回路，尤其是考虑到与这些电机的膨胀和振动相关的密封问题。

6、例如，转子和定子浸在液体冷却剂中的电机是已知的。连续导线或条形导电元件包括定子中的绝缘体，但是通过钎焊至互连器壳体的导轨连接端而连接的相输出端部之间的连接区域需要在钎焊之前裸露。因此，有必要对该连接区域进行密封，以防止冷却剂引起相输出和连接端的短路和/或腐蚀。

7、因此，申请人熟知通过使用封闭轴承中的开口的柔性薄膜来为每个连接区域制造密封的连接凹部(下文中称为连接凹部)，相输出穿过该开口并形成该密封连接凹部的封闭端。互连器壳体包括包覆成型该导轨并通过轴承夹持柔性薄膜的主体。互连器壳体的该主体包括所述连接凹部的开口，连接端通过该开口露出。因此，连接凹部容纳连接区域，该连接区域包括相输出和连接端的裸露部分以及钎焊部分。为了简化钎焊过程并避免损坏连接凹部的轮廓，钎焊优选地在形成该凹部的轮廓之前进行。在钎焊之后，连接凹部包括安装在互连器壳体的主体上的容器，该容器通过围绕连接区域而形成轮廓并且填充有树脂，以防止冷却剂与连接区域接触。因此，该树脂以液态被引入该密封连接凹部中，然后硬化，以便密封连接凹部中的连接区域。

8、然而，当树脂处于液态时，这种连接凹部存在树脂溢出到凹部外的风险。

9、具体地，液态树脂可能在柔性薄膜中的开口和穿过该开口的相输出之间泄漏，这是例如当包括具有连接凹部(其填充有液态树脂)的定子的组件四处移动时，振动的和/或相输出出口相对于薄膜的位置变化的结果。

10、此外，在线圈的相输出由硬线(例如发卡件(hairpin))制成的情况下，如果薄膜中的开口没有与穿过它的相输出完全对准，则存在薄膜裂开的风险，从而改变开口的形状，这种形状的改变导致泄漏。

11、从连接凹部中流出的任何树脂都会硬化，并可能对电机造成严重损坏。例如，如果树脂通过擦过相输出而穿过薄膜中的开口，则可能会落入气隙中并硬化，导致转子卡住。树脂也可能落入液体冷却剂回路的入口或出口并在其中硬化，这可能会阻止或减少液体冷却剂在电机中的流通。

12、因此，需要一种安装更简单的连接凹部，同时降低树脂处于液态时树脂泄漏的风险。

技术实现思路

1、本发明通过提供使相输出穿过的密封衬垫而提供了上述问题的解决方案，其能够确保该相输出和密封衬垫之间的密封，并且同时使相输出相对于密封衬垫自由移动。

2、本发明的一个方面涉及一种电机组件，包括：

3、-互连器壳体，包括：

4、互连器主体，其包括至少一个连接凹部开口，该连接凹部开口穿过主体并且用于被填充有树脂，

5、每相一个导轨，每个导轨包括连接端，以便连接至相输出，

6、-安装在互连器壳体上的衬垫，所述衬垫包括：

7、分隔壁，其部分地封闭该连接凹部开口，以及

8、用于相输出的至少一个柔性密封索环，该密封索环从分隔壁朝向连接凹部开口延伸，所述索环包括：

9、导管，其朝向连接凹部开口延伸，

10、相输出密封开口，其穿过导管以将相输出引入连接凹部开口中，

11、护罩，其从分隔壁延伸至导管，以允许导管在相输出被插入密封开口时移动。

12、借助于本发明，该护罩使得导管能够移动，从而降低由相输出引起的通过密封开口泄漏的风险。具体而言，导管能够采取不同的方位，这得益于护罩赋予了导管自由移动的能力，因此降低了导管中的开口在相输出的插入过程中或者由于填充过程中的振动而变形的风险。

13、除了在前面段落中刚刚提到的特征之外，根据本发明一个方面的组件可以具有在下面段落中提到的特征中的一个或多个附加特征，所述特征被单独考虑或以任何技术上可行的组合考虑：

14、根据一个实施例，至少一个索环的导管延伸至连接凹部中。

15、根据一个实施例，连接端从连接凹部开口开始、从互连器主体延伸。这使得相输出能够在钎焊时与连接端对准，或者甚至使得相输出能够被引导并且其位置能够被调整，从而使得可以对于钎焊具有更多可重复的条件。具体来说，这使得可以减少(甚至可能消除)相输出和连接端之间的分离。

16、根据另一个实施例，连接端从互连器主体延伸至连接凹部，从主体的表面开始延伸，该表面垂直于相输出的插入轴线。索环使得相输出可以具有连接至连接端的灵活性。

17、根据一个实施例，导管至少包括内部凸缘，该内部凸缘在导管中正好围绕密封开口延伸，以便通过与相输出接触来变形并密封该密封开口。当相输出被插入时，凸缘可以通过变形来降低密封开口中的泄漏风险，还可以补偿相输出的尺寸容差。此外，在密封开口和相输出之间对准不良的情况下，或者如果当具有互连器(该互连器包括该组件，该组件的连接凹部填充有仍处于液态的树脂)的定子四处移动时存在振动，该凸缘和该护罩一起降低了泄漏的风险。

18、根据该实施例的一个示例，在所述至少一个凸缘处的开口的横截面小于旨在进入密封开口的相输出的最小横截面。这使得可以确保凸缘在相输出被插入时变形，并因此确保凸缘和相输出之间的密封。

19、根据该实施例的一个示例，密封开口具有朝向连接端的、相输出的插入轴线，并且其中，正好围绕密封开口以与相输出接触的内部凸缘的数量大于或等于两个，并且其中，内部凸缘沿着整个密封开口在插入方向上一个接一个地定位。这使得可以降低泄漏的风险。

20、根据该实施例的一个示例，每个导管包括至少一个凸缘，该凸缘在密封开口的出口处朝向互连器壳体延伸。这使得在相对于护罩的端部可以具有凸缘，从而减少当护罩变形时凸缘张开的风险。

21、根据一个实施例，衬垫包括：

22、密封面，其包括抵靠互连器壳体变形的表面，

23、支承面，其在密封面的相对侧上，

24、且其中，该护罩在与密封面相同的一侧具有凹表面，在与支承面相同的一侧具有凸表面。

25、这使得当相输出被插入到密封开口中时，护罩能够朝向互连器壳体移动，这与下一实施例中描述的反向护罩不同。

26、根据该实施例的一个示例，其中凹表面相对于分隔壁形成围绕导管的凹槽。这一方面使导管能够在树脂已经硬化时固化，另一方面使导管能够自由地朝向互连器主体移动。

27、根据另一个实施例，密封衬垫包括：

28、密封面，其抵靠互连器壳体进行密封，

29、支承面，其在密封面的相对侧上，

30、且其中，该护罩在与密封面相同的一侧具有凸表面，在与支承面相同的一侧具有凹表面。

31、根据与前述实施例不同的另一实施例，密封衬垫包括：

32、密封面，其包括抵靠互连器壳体变形的表面，

33、支承面，其在密封面的相对侧上，

34、且其中，该护罩在与密封面相同的一侧具有凸表面，在与支承面相同的一侧具有凹表面。

35、根据一个实施例，密封开口的横截面的形状类似于待接收的相输出的横截面。例如，密封开口的横截面是矩形的，以便接收矩形横截面的相输出。

36、根据一个实施例，该组件包括固定至互连器壳体的轴承主体，该轴承主体包括平坦表面，该平坦表面与互连器主体一起挤压围绕分隔壁的密封衬垫的变形部分，并且轴承主体包括穿过该平坦表面的至少一个相输出通道。

37、根据该实施例的一个示例并且该实施例在与衬垫的密封面相同的一侧具有护罩的凸表面，轴承主体包括索环凹部，相输出通道通向该索环凹部，并且护罩的凸表面包括位于索环凹部中的部分。这使得可以防止轴承主体抵靠在护罩上，从而可以避免减小导管的运动自由度。索环凹部具有横截面，其横截面积大于通向索环凹部的相输出通道的端部的横截面积。

38、根据该实施例的一个示例并且该实施例在与衬垫的密封面相同的一侧具有护罩的凸表面，轴承主体包括索环凹部，该索环凹部的横截面大于相输出通道的导向壁之间的横截面，从而在护罩的自由凸表面和凹部的表面之间提供间隙。这意味着在相输出被插入导管的密封开口中之前，护罩不会变形。

39、根据该实施例的一个示例，该组件包括轴承主体或互连器主体固定装置，用于将该组件安装在电机的轴承上。

40、根据该实施例的一个示例，轴承主体被夹在互连器壳体上。

41、根据该实施例的前述示例的一个变型，轴承主体是电机的轴承。

42、本发明的另一方面涉及一种电机，包括：

43、如上所述的本发明的组件，具有或不具有各实施例的各种上述特征，

44、定子，其包括相输出，相输出穿过相应的密封开口和所述至少一个相应的连接凹部开口，其中每个相输出端固定至相应的连接端，

45、树脂，其填充连接凹部开口，与密封衬垫接触，形成密封互连器。

46、根据电机的一个实施例，互连器包括固定至互连器壳体的容器，该容器形成连接凹部，该连接凹部围绕固定至相应的连接端的至少一个相输出，该连接凹部填充有树脂。这使得可以具有更容易在其中执行钎焊操作的空间，然后在钎焊之后产生连接凹部，树脂被引入该连接凹部中。

47、根据该实施例的一个示例，容器通过夹固装置固定到互连器壳体上。

48、根据该实施例的另一个示例，用于将互连器主体固定至容器的装置包括容器壁的底切和/或保持腔，保持腔用于使用树脂将容器固定至互连器主体。

49、根据另一个实施例，其外表面上的树脂包括包含底切的容器的脱模痕迹。这使得可以具有更容易在其中执行钎焊操作的空间，然后在钎焊之后，产生连接凹部。

50、根据一个实施例，定子和互连器被隐蔽地(blind)安装到轭架中，轭架在其端部包括轴承，并且互连器主体包括指状件形式的固定装置，该固定装置紧密地装配到轴承中的凹部中，以便将互连器附接至轴承。

51、通过阅读以下说明和检查附图，可更好地理解本发明及其各种应用：

52、未要求保护的另一发明涉及一种电机组件，包括：

53、-互连器壳体，包括：

54、互连器主体，其包括至少一个连接凹部开口，该连接凹部开口穿过主体并且用于被填充树脂，

55、每相一个导轨，每个导轨包括连接端以连接至相输出，

56、-安装在互连器壳体上的衬垫，包括：

57、分隔壁，其封闭该连接凹部开口，以及

58、用于相输出的至少一个柔性密封索环，该密封索环从分隔壁延伸到连接凹部开口中，该索环包括：

59、导管，其朝着连接端延伸到连接凹部开口中，

60、相输出密封开口，其穿过导管以将相输出引入连接凹部开口中，

61、至少内部凸缘，其在导管中正好围绕密封开口延伸，以便通过与相输出接触来变形并且密封该密封开口。

62、除了在前面段落中刚刚提到的特征之外，根据本发明一个方面的组件可以具有一个或多个附加特征，这些附加特征来自在本发明前面段落中提到的本发明组件的前述特征，所述特征被单独考虑或以任何技术上可行的组合考虑。