具有低电阻的电联接部的控制器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于机动车、尤其是具有电驱动部的机动车的控制器(1)，所述控制器具有包围空腔(3)的罩壳(2)，其中，控制器(1)具有布置在空腔(2)中的功率装置(4)、尤其是逆变器。罩壳的罩壳壁(21)具有缺口(5)。控制器(1)的电联接部(6)引导穿过缺口(5)并且具有导电的套管(7)和栓(8)。套管(7)与功率装置(4)可分离地电气连接。栓(8)引导通过套管(7)并且构造成固定电联接缆线(9)的一个端部区段(10)并且使所述端部区段压靠套管(7)的构造成端侧(15、16)的套管端部，并且由此使电联接缆线(9)与联接部(6)相连接。
【专利说明】
具有低电阻的电联接部的控制器
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于机动车、尤其是具有电驱动部的机动车的控制器。该控制器具有罩壳，其中，罩壳包围空腔。控制器还具有布置在空腔中的电功率装置、尤其是逆变器(Inverter)。
【背景技术】
[0002]在控制器中，罩壳的罩壳壁具有缺口，其中，控制器的电联接部引导穿过所述缺口，尤其从外部引导到罩壳的罩壳内部中。
【发明内容】
[0003]根据本发明，开头所述类型的控制器的电联接部具有导电的套管和栓。套管与电气装置、尤其逆变器尤其可分离地电气连接，其中，栓引导通过套管并且构造成固定电联接缆线的一个端部区段，并且使该端部区段压靠套管的构造成端侧的套管端部并且由此使电联接缆线与联接部相连接。
[0004]借助于控制器的如此构造的电联接部，逆变器可有利地特别以低电阻的方式与联接缆线相连接。有利地，借助于栓可产生抵靠导电的套管的这样高的压紧力，即，使得在例如由缆线接头、尤其是叉形的或孔眼形的缆线接头形成的电联接缆线的端部区段之间可产生在缆线的构造成缆线接头的端部区段和套管之间的几乎全面的或完全全面的借助于挤压产生的电流接触(galvanische Kontaktierung)。即，已经认识到，电流连接(galvanische Verbindung)、尤其通过两个触点的彼此接触产生的电气连接在触点的高的压紧力下使该连接的电导增加，因为随着压紧力增加，触点(在该联接的情况下是套管的端侧和缆线接头)的接触面的共同的连接部的有效接触面增大，并且由此触点的欧姆接触电阻减小。
[0005]由此，更为有利地，在电联接部处产生的电功率损失可在逆变器工作时保持得很小，在逆变器工作时例如几百安的电流流过联接部。
[0006]电功率装置、尤其逆变器构造成，在输入侧通过电联接部供电。
[0007]逆变器构造成，由直流电压产生交流电压，并且为此优选地具有半导体开关半桥，例如B6桥或H桥。优选地，半导体开关为场效应晶体管，例如MOS-FET (MOS-FET =金属氧化物场效应晶体管)。
[0008]有利地，控制器是用于电动车的电驱动部的组成部分，其中，该驱动部包括电机，该电机与控制器相连接并且可通过控制器通电。有利地，电动车具有上述驱动部。
[0009]用于功率装置的其他有利的实施方式是高功率电池(尤其蓄电池)、开关(尤其用于切换至少100安培的电流的半导体开关或者继电器)。
[0010]优选地，电联接部是螺旋联接部，其构造成与联接缆线旋接连接。
[0011]优选地，栓具有压紧装置并且构造成，使联接缆线的端部区段、尤其是上述缆线接头压靠套管的端侧。栓的压紧装置优选地构造成螺纹，其中，该压紧装置具有构造成用于与该螺纹连接的螺旋元件，该螺旋元件构造成，以旋接的方式接合到螺纹中并且使端部区段形状配合地和/或传力地压靠端侧。
[0012]优选地，螺纹是外螺纹或内螺纹。该螺纹例如为左旋螺纹或右旋螺纹。
[0013]由此，压紧装置可在外螺纹的情况下有利地具有作为螺旋元件的螺母，从而缆线的端部区段由此有利地可以简单的方式与电联接部旋接连接。在此，在拧紧螺母时，栓受到拉应力的作用，而对此包围栓的套管受到压应力的作用。在此，螺母和套管的端侧在其之间包围联接缆线的端部区段、尤其缆线接头。
[0014]在另一实施方式中，栓的螺纹构造成内螺纹。由此，联接缆线的端部区段可有利地借助于旋接压靠套管的端侧。
[0015]优选地，旋接连接部的螺纹尺寸至少为5至10毫米，尤其为5毫米、6毫米、8毫米或10毫米。例如，根据上述螺纹直径，旋接联接部的拧紧扭矩在10至50牛.米之间。
[0016]优选地，栓与套管尤其在套管的指向罩壳内部的端部区段的区域中形状配合地相连接。为此，栓例如可具有螺旋头部，其可形状配合地从后部作用于套管、尤其形成套管的用于与联接缆线连接的端部相反的端部的端侧。
[0017]在另一实施方式中，压紧装置具有偏心地支承的摇杆，其中，该摇杆借助于摆动活节与栓相连接。摇杆构造成，以摆动的方式使端部区段压靠套管的端侧。通过由此可摆动地支承的摇杆，端部区段可有利地通过单纯的摇杆摆动可分离地与联接部相连接。
[0018]在优选的实施方式中，套管构造成空心圆柱形。由此可有利地成本适宜地例如借助于钻孔、车削或拉延提供该套管。
[0019]更为优选地，栓至少在一个纵向区段上构造成圆柱形。由此可成本适宜地通过车削或车螺纹在栓的端部区段处生成螺纹。
[0020]在优选的实施方式中，套管尤其沿着从端侧到在仪器内部中的套管端部的纵向延伸具有比栓更大的导电能力。
[0021]更为优选地，栓沿着其纵向延伸具有比套管更大的抗拉强度。由此，有利地，电触点能以电流损失很低的方式通过套管从联接部引导到器具内部中，并且在此例如引导到逆变器。抗拉的栓有利地引起，压紧装置可使端部区段以高的压紧力压靠(优选地导电能力比栓更好的)导电的套管，而在此不发生断裂。
[0022]在控制器的优选的实施方式中，套管是铜套管、尤其由电解铜制成。优选地，栓具有铁并且更为优选地是钢栓、不锈钢栓或由具有比铜更高的抗拉强度的材料制成的栓。由此可有利地通过由具有良好的导电能力的金属形成的套管引导电流，其中，只要在由栓、尤其钢栓提供高的抗拉强度的情况下由其完成压紧任务，就不要求套管材料的抗拉强度足以产生足够好的压连接。
[0023]在优选的实施方式中，栓以至少一个端部区段从套管伸出，其中，栓在伸出的端部区段处具有压紧装置。更为优选地，在伸出的端部区段处布置有压紧装置，或者在以上提到的摇杆的情况下在该处耦联有压紧装置。由此，有利地，伸出套管的端部区段可产生高的压紧力作用到套管的端侧上。
[0024]在优选的实施方式中，套管至少在引导通过罩壳壁的纵向区段上被塑料绝缘部包围，更为优选地嵌入形成塑料绝缘部的塑料套中。特别优选地，套管至少在纵向区段上被塑料绝缘部压力注塑包封。
[0025]更为优选地，套管具有至少一个缺口，塑料绝缘部的塑料材料穿过该缺口延伸到套管的内部中并且构造成相对于栓密封套管。由此可有利地保护联接部以防湿气渗入。更为有利地，套管由此不可相对转动地与塑料绝缘部相连接。
[0026]在控制器的罩壳作为塑料罩壳的情况下，可通过塑料罩壳的塑料壁形成外罩。为此，套管例如可注入到塑料壁中或者引导穿过在塑料壁中的缺口。
[0027]借助于如此构造的控制器的电联接部，在联接部的区域中可有利地非常良好地保护控制器，以防湿气渗入。
[0028]优选地，套管构造成，在受压缩时沿着纵轴线沿径向向外圆筒形地变形。由此，有利地，在联接缆线压紧或拧紧到电联接部处时可辅助相对于罩壳壁的密封。
[0029]更为有利地，塑料绝缘部引起套管与罩壳、尤其罩壳壁的电绝缘。
[0030]本发明还涉及一种用于使缆线端部区段与控制器的电联接部相连接的方法。
[0031]电联接部具有导电的套管。在该方法中，将套管引导穿过贯穿罩壳壁的缺口，并且使缆线端部区段借助于引导穿过套管的栓压靠套管的端侧，并且由此在缆线端部区段和套管的端侧之间产生电气接触。
[0032]逆变器优选地构造成，为机动车的电机通电以使电机的转子进行旋转运动。除了逆变器之外，控制器可具有至少一个控制装置，该控制装置构造成，控制机动车的电气组件，例如照明设备、雨刷、门锁部、车窗玻璃升降器、驾驶员辅助系统(例如防抱死系统、车道保持辅助系统、停车辅助系统)或其他的电气组件。
【附图说明】
[0033]现在在下文中根据其他实施例说明本发明。从附图和从属权利要求的特征中得到其他有利的实施方案变型。
[0034]图1示出了控制器的一个实施例，在其中，借助于铜套管和包括螺栓的压紧装置引导电联接部穿过控制器的罩壳壁；
[0035]图2以分解图示出了在图1中示出的电联接部；
[0036]图3示出了在图1中示出的联接部的变型方案，在其中，栓具有头部和作为压紧装置的内螺纹。
【具体实施方式】
[0037]图1以剖视图示意性地示出了用于控制器I的实施例。控制器I具有罩壳2。罩壳2包围空腔3，在该空腔3中布置有逆变器4作为电功率装置。
[0038]罩壳2在其罩壳壁21中还具有缺口5，其中，电联接部6布置在缺口 5中。在图2中，结合电联接部6的分解图详细示出了缺口 5。
[0039]在该实施例中，电联接部6包括导电的套管7，其在该实施例中构造成铜套管。电联接部6还包括栓8，其在该实施例中构造成钢栓。栓8布置在由套管7包围的空腔中并且至少在沿着栓8的纵轴线30的纵向区段上由套管7包围。
[0040]栓8具有压紧装置，其中，压紧装置包括构造在栓8的一个端部区段上的外螺纹12，栓8伸出超过由套管7的端侧15形成的套管端部。在该实施例中，压紧装置也包括锁紧螺母U，该锁紧螺母具有相应于螺纹12构造的内螺纹，并且该锁紧螺母构造成可与栓8旋接连接并且在与栓8旋接连接时使联接缆线9的端部区段10压靠套管7的端侧15。
[0041]在该实施例中，沿纵向局部示出的联接缆线9的端部区段10由O形圈形的缆线接头形成，其构造成使栓8的具有螺纹12的端部区段穿过。
[0042]在该实施例中，栓8还具有环形地构造的桥接部23，该桥接部沿径向向外延伸并且构造成在套管7的内部中压靠套管7的套管壁，并且由此产生(尤其对于模制物料(Mo I dmass e)来说紧密的)压配合。由此，栓8与套管7传力地相连接。
[0043]栓8还具有背对带有螺纹12的端部区段的、带有螺纹14的端部区段，该带有螺纹14的端部区段从套管7伸出并且伸入空腔3中。
[0044]带有螺纹14的端部区段构造成与锁紧螺母13旋接连接，并且与锁紧螺母13—起形成压紧装置，该压紧装置构造成使汇流排25压靠套管7的端侧16。在此，套管7的端侧16形成套管7的与由端侧15形成的端部相反的端部。
[0045]在该实施例中，套管7布置在塑料套17(在下文中也称为塑料套)中。套管7嵌入塑料套17中并且至少在纵向区段上由塑料套17包围。套管7利用端侧15和16从塑料套17伸出，从而可使汇流排25压靠端侧16并且可使缆线接头10压靠端侧15。
[0046]在该实施例中，套管7还具有沿径向向内延伸的缺口，利用塑料材料20填充该缺口。塑料材料20例如模制成塑料套17，并且在利用塑料材料模制包围或压力注塑包封套管7时渗入缺口中，直至渗至栓8。由此，栓借助于塑料材料20密封套管7，从而湿气也不能通过联接部6侵入具有联接部的仪器的内部中。
[0047]电联接部6还具有弹性构造的密封部22，该密封部在该实施例中构造成密封环，该密封环布置在塑料套17的槽中。密封部22构造和布置成使塑料套17密封罩壳2的罩壳壁21。塑料套17还具有模制在塑料套17处的并且沿径向向外延伸的固定凸缘18。固定凸缘18具有缺口、尤其是用于穿引固定螺钉19的孔，从而联接部6的塑料套17可借助于固定螺钉19与罩壳壁21并且在此与相应的螺纹孔旋接连接。
[0048]栓8还具有沿径向向外延伸的环形的桥接部24，其构造成与套管7—起产生压配合。为此，套管7具有沿径向向内延伸的桥接部，或者具有至少一个突出区域，其构造成与栓8的桥接部24压紧在一起，其中，桥接部24构造成，沿着纵轴线30形状配合地抵靠套管7的沿径向向内延伸的桥接部。
[0049]图2以沿着纵轴线30的分解图示出了在图1中示出的电联接部6。示出了锁紧螺母11，其构造成，与栓8的螺纹12旋接在一起，并且与螺纹12—起形成压紧装置，其中，该压紧装置构造成，使缆线接头、例如在图1中示出的缆线接头10压靠套管7的端侧15。还示出了在图1中已经示出的、在套管7中的沿径向向内延伸的缺口，示例性地示出了其中的缺口 27。
[0050]在该实施例中，栓8沿着其纵向延伸还具有布置在桥接部23和桥接部24之间的多边形区段28。在该实施例中，多边形区段28由六边形区段形成，该六边形区段在栓8的横截面中构造成六边形。在利用塑料材料压力注塑包封套管7时，多边形区段28可嵌入塑料材料中，该塑料材料可通过多个缺口、例如缺口 27渗入套管7的内腔中，并且可填充在栓8和套管7的内壁之间延伸的空腔。
[0051 ]在该实施例中，桥接部24如多边形区段28那样构造成多边形、尤其在横截面中构造成四边形或六边形，从而在穿过套管7时并且在抵靠沿径向向内延伸的桥接部时，栓8可尤其围绕纵轴线30与套管7不可相对转动地相连接。套管7借助于渗入凹口或缺口(例如缺口 27)中的、在硬化后形成塑料材料20的模制物料与塑料套17不可相对转动地相连接。
[0052]还示出了在图1中已经示出的密封部22，其在该实施例中可作为弹性地构造的密封环插入槽29中。槽29构造在塑料套17中并且相对于纵轴线30沿径向向内延伸。
[0053]在该实施例中包括锁紧螺母13、密封部22、塑料套17、套管7、栓8和锁紧螺母11的电联接部6构造成引导穿过在罩壳壁21中的缺口 5并且布置在缺口 5中。
[0054]电联接部6、尤其塑料套17构造成利用密封环22相对于罩壳壁21密封，从而污物或湿气不能渗入罩壳2的在图1中示出的空腔3中。
[0055]有利地，在旋拧锁紧螺母11和13时，套管7可沿着纵轴线30受到压缩并且由此沿径向向外圆筒形地变形。因为套管7在圆筒形地压缩时可弹性地沿径向向外挤压塑料套17，所以可避免在温度波动时可能由于套管7和塑料套17彼此不同的热膨胀而在套管7和塑料套17之间产生的间隙。
[0056]塑料套17例如通过热塑性塑料形成。用于塑料套17的有利的塑料例如是聚丙烯、PPA(PPA =聚邻苯二甲酰胺)、ABS(ABS =丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、聚酰胺、PLA(PLA=聚乳酸)、PMMA(PMMA =聚甲基丙烯酸甲酯)、PET(PET =聚对苯二甲酸乙二酯)或聚苯乙稀。
[0057]图3示出了用于电联接部50的实施例，该电联接部可代替电联接部6在图1中的控制器I处予以实现。
[0058]联接部50具有套管7，其如在图1中的套管7那样构造。联接部50还具有沿纵向延伸的、圆柱形地成型的栓40，其具有头部41，该头部模制在栓40处。头部41构造成在栓40穿过套管7时使汇流排25形状配合地压靠端侧16。为此，头部41具有比栓40更大的径向延伸。栓40在背离头部41的端部的区域中具有构造成盲孔46的开口，内螺纹44构造在该开口中。栓40的纵向延伸沿着纵轴线30不超过端侧15或缆线接头10，从而可将螺钉43旋入盲孔46中，并且可利用螺钉头部42形状配合地使联接缆线9的缆线接头10压靠端侧15。
[0059]栓40具有沿径向向外延伸的密封部47，尤其环形的弹性体密封部，其构造成使栓对套管7的内壁进行密封。
[0060]电联接部50具有塑料套45，其沿着纵轴线30沿着套管7的纵向延伸包围套管7。
【主权项】
1.一种用于机动车的控制器(I)，所述控制器具有罩壳(2)，其中，所述罩壳(2)包围空腔(3)，其中，所述控制器具有布置在所述空腔(3)中的电功率装置(4)、尤其是逆变器，并且所述罩壳(2)的罩壳壁(21)具有缺口(5)，其中，所述控制器(I)的电联接部(6)引导穿过所述缺口(5)，其特征在于，所述电联接部(6)具有导电的套管(7)和栓(8)，其中，所述套管(7)与所述功率装置(4)能分离地电气连接，其中，所述栓(8)引导通过所述套管(7)并且构造成固定电联接缆线(9)的一个端部区段(10)，并且使所述端部区段(10)压靠所述套管(7)的构造成端侧(15、16)的套管端部，并且由此使所述电联接缆线(9)与所述电联接部(6)相连接。2.根据权利要求1所述的控制器(I)，其特征在于，所述栓(8、50)具有压紧装置(11、12、13、14、43、44)，该压紧装置构造成使所述电联接缆线(9)的端部区段(10)压靠所述套管(7)的端侧(15、16)。3.根据权利要求1或2所述的控制器(I)，其特征在于，所述栓(8)的压紧装置具有螺纹(12、14、44)和螺旋元件，所述螺旋元件构造成以旋接的方式接合到所述螺纹中并且使所述端部区段形状配合地和/或传力地压靠所述端侧。4.根据权利要求3所述的控制器(I)，其特征在于，所述螺纹(12、14、44)是外螺纹(12、14)或内螺纹(44)。5.根据上述权利要求中任一项所述的控制器，其特征在于，所述套管(7)是空心圆柱形的。6.根据上述权利要求中任一项所述的控制器(I)，其特征在于，所述套管(7)尤其沿着所述套管(7)的纵向延伸(30)具有比所述栓(8、40)更大的导电能力。7.根据上述权利要求中任一项所述的控制器(I)，其特征在于，所述套管(7)是铜套管，并且所述栓(8)是具有铁的栓。8.根据上述权利要求中任一项所述的控制器(I)，其特征在于，所述栓(8)以至少一个端部区段从所述套管(7)伸出并且在伸出的所述端部区段处具有压紧装置(12、13)。9.根据上述权利要求中任一项所述的控制器(I)，其特征在于，所述套管(7)至少在引导通过所述罩壳壁(21)的纵向区段上被塑料绝缘部(17)包围，其中，所述套管(7)具有至少一个缺口(27)，所述塑料绝缘部(17)的塑料材料(20)穿过所述缺口延伸到所述套管的内部中并且构造成相对于所述栓(8)密封所述套管(7)。10.—种用于使缆线端部区段(10)与控制器的电联接部(6、50)相连接的方法，其中，所述电联接部(6、50)具有导电的套管(7)，将所述套管(7)引导通过穿过所述罩壳壁(21)的缺口(5)，并且借助于引导穿过所述套管(7)的栓(8)使所述缆线端部区段(10)压靠所述套管(7)的端侧(15)，并且由此在所述缆线端部区段(10)和所述套管(7)的端侧(15)之间产生电气接触。
【文档编号】H01R4/30GK105830280SQ201480068432
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2014年10月23日
【发明人】U·亨内尔, G·迈因克
【申请人】罗伯特·博世有限公司