專利名稱：將線束連接至電機的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及 一 種采用電機的動力傳動系統(tǒng)所用的電力連接器。
背景技術(shù)：
、 、 ' 、# 、 口 ,
制。大容量電氣系統(tǒng)的實施可能受到可用包裝空間的約束。大容量電 路的一個示例是在逆變器裝置與牽引電動機之間傳導(dǎo)高壓電力的電 路。大容量電路的公知設(shè)計因素包括基于電能損耗、電感和電噪聲的 產(chǎn)生、溫度管理和消散以及組裝和維修的可接近性的大功率電纜的長 度和路徑選擇(routing )。

發(fā)明內(nèi)容
高壓電力線束連接至在車輛中操作以產(chǎn)生牽引功率的電機。該線 束包括第一、第二和第三線纜，這些線纜具有平行于框架的相應(yīng)縱向 軸線，并具有在長度和高度上相對于該框架交錯的相應(yīng)端子端。所述 端子端還可在深度方面相對于所述框架交錯。第一、第二和第三母線 附接至所述第一、第二和第三線纜的相應(yīng)端子端，并從所述相應(yīng)縱向 軸線朝所述框架垂直伸出。所述第一、第二和第三母線穿過所述框架 中的開口。所述第一、第二和第三母線的遠端緊固至接線盒的第一、 第二和第三表面，該接線盒固定附接至所述框架。所述接線盒的所述 第一、第二和第三表面的高度與所述線纜的第一、第二和第三端子端 的相應(yīng)高度相對應(yīng)。所述第一、第二和第三母線與所述電才幾的相應(yīng)第 一、第二和第三導(dǎo)電體機械緊固并電連接。


以下將參照附圖僅以示例方式描述 一 個或多個實施方式，在附圖
圖1是根據(jù)本公開的實施方式的二維側(cè)視示意圖； 圖2是根據(jù)本公開的實施方式的二維前視示意圖；圖3是根據(jù)本公開的實施方式的三維后視示意圖4是根據(jù)本公開的實施方式的二維側(cè)視示意圖；以及
圖5是根據(jù)本公開的實施方式的二維前視示意圖。
具體實施例方式
以下參照附圖，其中所示出的圖示僅用于說明某些示例性實施方 式之目的而非用于限制這些實施方式，圖1、圖2和圖3示意性示出根 據(jù)本公開的實施方式的兩個連接系統(tǒng)10、 10，。在這些實施方式中，相 同標號指代相同元件。各連接系統(tǒng)10、 IO，將逆變器40電連接至線束 12，線束12連接至容納在框架42中的電機50的定子52。在圖1至圖 5所示的實施方式中，在框架42中容納有兩個電機50。第一連接系統(tǒng) IO所用的線束12從第一側(cè)43A接近框架42，第二連接系統(tǒng)IO，所用的 線束12從與第一側(cè)43A相對的第二側(cè)43B接近框架42。各線束12優(yōu) 選由三根電絕緣線纜14、 16和18構(gòu)成，各線纜優(yōu)選由銅形成并能在 電力逆變器40與電機50之間傳導(dǎo)高壓電力，例如300伏200安或者 i兌60kW的電力。
在圖1中參考電機50的框架42而相對于線纜14、 16和18限定 長度、高度和深度的透視，其中沿線纜14、 16和18的縱向軸線限定 為長度，垂直于線纜14、 16和18的縱向軸線且豎直伸出限定為高度， 垂直于線纜14、 16和18的縱向軸線且水平伸出限定為深度。
各線纜14、 16和18均在線束12的第一端11處電連接至逆變器 40的電連接器(未示出)，例如諸如逆變器40的絕緣柵極雙極型晶體 管(未示出)之類的電力裝置的電氣出線口。罩20在線束12鄰近框 架42的第二端13處包圍線纜14、 16和18。罩20通過連接至框架42 的螺栓19固定地附接至電機50的框架42?？蚣?2包括封裝電機50 的剛性結(jié)構(gòu)。線纜14、 16和18的縱向軸線平行于框架42的平坦表面。 罩20包括軸環(huán)22，其環(huán)繞電絕緣線纜14、 16和18并將它們固定結(jié)合 在一起。包括軸環(huán)22的罩20封裝線束12的第二端13,并將該第二端 相對于環(huán)境密封至框架42。線纜14、 16和18的高度相對于框架42交 錯，其中第一線纜14處于第一預(yù)定高度，并優(yōu)選置于處于第三預(yù)定高 度的第三線纜18的正上方。第二線纜16處于介于第一線纜14和第三 線纜18之間的第二預(yù)定高度。線纜14、 16和18的深度相對于框架42
6交錯。第一線纜14和第三線纜18優(yōu)選相對于框架42處于第一預(yù)定深 度，第二線纜16相對于框架42處于第二預(yù)定深度。
線纜14、 16和18具有相應(yīng)的非絕緣的暴露端子端14A、 16A和 18A,它們相對于框架42縱向交錯。暴露端子端14A、 16A和18A縱 向交錯，使得不存在交疊，即鄰近暴露端子端14A和18A的第一線纜 14和第二線纜16與暴露端子端電絕緣。第一、第二和第三母線24、 26和28固定附接至第一、第二和第三線纜14、 16和18的相應(yīng)暴露端 子端14A、 16A和18A,從所述線纜的縱向軸線朝框架42垂直伸出。 第一、第二和第三母線24、 26和28均包括由銅或銅合金材料構(gòu)成的 平板導(dǎo)體裝置，所述材料具有足以在逆變器40與電機50之間傳導(dǎo)高 壓電力的安培容量。各母線24、 26和28的設(shè)計包括材料、板厚以及 母線之間的間隔，該設(shè)計優(yōu)選基于包括安培容量、電感、熱管理在內(nèi) 的標準確定，并構(gòu)造成裝配到可用空間內(nèi)。
框架42具有用于各連接系統(tǒng)IO的三個槽開口 30A、 30B和30C, 這些槽開口優(yōu)選在高度和長度上交錯，母線24、 26和28穿過這些槽 開口。各槽開口 30A、 30B和30C均與框架42電絕緣并^皮不透氣地密 封以防止氣體、液體和固體顆粒從其透過。接線盒32在電機50內(nèi)附 接至框架42,優(yōu)選位于槽開口 30A、 30B和30C附近。接線盒32由不 導(dǎo)電的電絕緣材料形成，并具有第一、第二和第三表面34、 36和38， 這些表面優(yōu)選以與槽開口 30A、 30B和30C的交錯高度相對應(yīng)的交錯 高度取向。第一、第二和第三母線24、 26和28的遠端24A、 26A和 28A經(jīng)由其中一個緊固件44機械緊固至接線盒32的相應(yīng)第一、第二 和第三表面34、 36和38。
第一、第二和第三導(dǎo)電體54、 56和58經(jīng)由其中一個緊固件44機 械緊固至接線盒32的第一、第二和第三表面34、 36和38并與其中一 個母線24、 26和28機械緊固。第一、第二和第三導(dǎo)電體54、 56和58 將母線24、 26和28電連接至電機50的定子52的各個極(未示出)。
本實施方式的電機50優(yōu)選包括三相電動機/發(fā)電機單元，其操作成 從傳輸?shù)碾姽β十a(chǎn)生機械功率以用于在車輛(未示出)中產(chǎn)生牽引功 率，并操作成從來自車輛的動能產(chǎn)生電功率。
圖4和圖5示意性示出根據(jù)本公開的第二實施方式的兩個連接系 統(tǒng)10、 10，。相同標號指代相同元件。在該實施方式中，第一連接系統(tǒng)10所用的線束12以及第二連接系統(tǒng)IO，所用的線束12都從第一側(cè)43A 接近框架42。連接系統(tǒng)IO、 IO，的高度相對于框架42交錯，連接系統(tǒng) 10、 IO，的深度優(yōu)選相對于框架42相同。各線束12優(yōu)選由三根電絕緣 線纜14、 16和18構(gòu)成，各線纜優(yōu)選由銅形成，并能在逆變器40和電 機50之間傳導(dǎo)高壓電力。
其它實施方式(未示出)可包括容納在框架42中的單個電機50, 或者容納在框架42中的具有相應(yīng)數(shù)量的連接系統(tǒng)10的三個以上的電 機50，各連接系統(tǒng)均包括線束12，其中各線束12的縱向軸線平行于 框架42的表面。線束可從第一側(cè)43A和第二側(cè)43B中的任一側(cè)接近框 架42，或者從任一方向接近框架42，并平行于框架42的表面。
本公開已描述了某些優(yōu)選實施方式及對其進行的變型。本領(lǐng)域技 術(shù)人員通過閱讀并理解本說明書可想到其它變型和變更。因此，本公 開不局限于作為實施本公開而構(gòu)想的最佳模式所公開的具體實施方 式，非但如此，本公開包含落于所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有實施方式。
權(quán)利要求
1.一種用于將高壓電力線束連接至在車輛中操作以產(chǎn)生牽引功率的電機的裝置，該裝置包括所述線束，該線束包括第一、第二和第三線纜，這些線纜具有平行于框架的相應(yīng)縱向軸線，并具有在長度和高度上相對于該框架交錯的相應(yīng)端子端；第一、第二和第三母線，這些母線附接至所述第一、第二和第三線纜的相應(yīng)端子端，并從所述相應(yīng)縱向軸線朝所述框架垂直伸出；所述第一、第二和第三母線穿過所述框架中的開口；所述第一、第二和第三母線的遠端緊固至接線盒的第一、第二和第三表面，該接線盒固定附接至所述框架；所述接線盒的所述第一、第二和第三表面在高度上與所述線纜的第一、第二和第三端子端的相應(yīng)高度相對應(yīng)；并且所述第一、第二和第三母線與所述電機的相應(yīng)第一、第二和第三導(dǎo)電體機械緊固并電連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中貫通所述框架的各個開口圍繞 相應(yīng)母線不透氣地密封，并使相應(yīng)母線與所述框架電絕緣。
3. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其中各第一、第二和第三線纜均電 連接至電力逆變器。
4. 如權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述接線盒的所述第一、第二 和第三表面不導(dǎo)電。
5. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述相應(yīng)端子端進一步在深度 上相對于所述框架交錯。
6. 如權(quán)利要求4所述的裝置，其中相對于所述電機的所述框架， 所述第一端子端處于第一預(yù)定高度，所述第三端子端處于第三預(yù)定高 度，所述第二端子端處于介于所述第一預(yù)定高度和所述第三預(yù)定高度 之間的第二預(yù)定高度。
7. 如權(quán)利要求6所述的裝置，還包括罩，該罩附接至所述框架并 包圍所述第一、第二和第三線纜的所述端子端。
8. 如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述第一、第二和第三線纜將 高壓電力傳導(dǎo)至所述電機。
9. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中各所述第一、第二和第三線纜均電連接至電力逆變器。
10. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中相對于所述電機的所述框架， 所述第一端子端處于第一預(yù)定高度和第一預(yù)定深度，所述第二端子端 處于第二預(yù)定高度和第二預(yù)定深度，所述第三端子端處于第三預(yù)定高 度和第三預(yù)定深度。
11. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中相對于所述電機的所述框架， 所述第一端子端處于第一預(yù)定高度和第一預(yù)定深度，所述第二端子端 處于第二預(yù)定高度和第二預(yù)定深度，所述第三端子端處于第三預(yù)定高 度和所述第一預(yù)定深度。
12. 如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括罩，該罩不透氣地密封附接 至所述框架并包圍所述第一、第二和第三線纜的所述端子端。
13. —種用于將線束連接至電機以傳導(dǎo)高壓電力的方法，該方法包括'.提供線束，該線束包括第一、第二和第三線纜，這些線纜具有平 行于框架的相應(yīng)縱向軸線；使所述第一、第二和第三線纜的相應(yīng)端子端的長度和高度相對于 所述框架交錯；將第一、第二和第三母線的相應(yīng)第一端附接至所述第一、第二和 第三線纜的相應(yīng)端子端；使所述第一、第二和第三母線從所述相應(yīng)縱向軸線朝所述框架垂 直伸出；使所述第一、第二和第三母線穿過所述框架中的開口； 將所述第一、第二和第三母線的相應(yīng)第二端緊固至接線盒的相應(yīng) 第一、第二和第三表面，該接線盒的所述第一、第二和第三表面的高 度與所述線纜的第一、第二和第三端子端的相應(yīng)高度相對應(yīng)；和將所述第一、第二和第三母線的相應(yīng)第二端緊固并電連接至所述 電機的相應(yīng)第一、第二和第三導(dǎo)電體。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，包括使貫通所述框架的開口電絕 緣并不透氣地密封。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，包括使鄰近所述第一、第二和第 三線纜的所述端子端的線纜電絕緣。
16. —種用于將電力逆變器連接至電機以傳導(dǎo)高壓電力從而產(chǎn)生機械功率的裝置，該裝置包括 容納在框架中的電機；線束，該線束包括多個線纜，這些線纜具有與所述電機的所述框 架的平坦表面平行的縱向軸線，并具有在長度、高度和深度上相對于 所述框架交錯的端子端；多個母線，這些母線具有附接至所述多個線纜的端子端的相應(yīng)第 一端，并從所述線纜的縱向軸線垂直伸出；所述多個母線穿過所述框架中的不透氣密封且電絕緣的槽開口 ， 所述槽開口對應(yīng)于所述多個線纜的交錯長度和高度；所述多個母線的相應(yīng)第二端緊固至接線盒的多個表面中的相應(yīng)表 面，該接線盒固定附接至所述框架；所述線纜電連接至電力逆變器；并且所述多個母線與所述電機的所述多個導(dǎo)電體中的對應(yīng)導(dǎo)電體緊固 并電連接。
17. 如權(quán)利要求16所述的裝置，該裝置還包括 容納在所述框架中的第二電機；第二電力逆變器，該第二電力逆變器電連接至所述第二電機以傳 導(dǎo)高壓電力，該第二電力逆變器包括第二線束，該第二線束包括相應(yīng) 的多個線纜，這些線纜具有與所述框架的所述平坦表面平行的縱向軸 線；并且其中所述第一線束的線纜從第一側(cè)接近所述框架，所述第二線束 的線纜從第二側(cè)接近所述框架。
18. 如權(quán)利要求16所述的裝置，該裝置還包括 容納在所述框架中的第二電機；第二電力逆變器，該第二電力逆變器電連接至所述第二電機以傳 導(dǎo)高壓電力，該第二電力逆變器包括第二線束，該第二線束包括相應(yīng) 的多個線纜，這些線纜具有與所述框架的所述平坦表面平行的縱向軸 線；并且其中所述第一線束的線纜和所述第二線束的線纜從第一側(cè)接近所 述框架。
全文摘要
本發(fā)明涉及將線束連接至電機的方法和裝置，提供一種用于供應(yīng)電機的高壓電力線束，其大致平行于框架延伸。多個線纜的端子端在長度、高度和深度上交錯。端子端連接至穿過所述框架伸出的母線并緊固至接線盒的表面，該接線盒的表面的高度與所述線纜的端子端的相應(yīng)高度相對應(yīng)。所述母線機械緊固并電連接至所述電機的導(dǎo)電體。
文檔編號H02K5/22GK101651381SQ20091016608
公開日2010年2月17日 申請日期2009年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月11日
發(fā)明者D·阿諾 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司