電機(jī)和用于電機(jī)的連接單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電機(jī)，尤其是混合動力車輛或電動車輛的同步電機(jī)，該電機(jī)帶有用于建立與電機(jī)的馬達(dá)單元的導(dǎo)電的連接的連接單元。本發(fā)明還涉及上述的連接單元。
【背景技術(shù)】
[0002]電機(jī)，尤其用于混合動力車輛或電動車輛的同步電機(jī)一般包括定子單元和能夠相對于定子單元旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子單元以及用于容納定子單元和轉(zhuǎn)子單元的殼體。這樣的電機(jī)用于驅(qū)動車輛并且能夠在運(yùn)行中產(chǎn)生例如直至35kW的額定功率和例如直至70kW的峰值功率。
[0003]以電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作方式為條件，在電機(jī)的運(yùn)行期間產(chǎn)生了在電機(jī)的轉(zhuǎn)子單元中的渦流和由此產(chǎn)生了感應(yīng)電壓，該感應(yīng)電壓在電機(jī)的運(yùn)行期間如此久地建立，直至該感應(yīng)電壓以放電到轉(zhuǎn)子單元的支承部或電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸的軸齒上的形式突然消減。在此，在支承部的作業(yè)體處的或在軸齒的齒面處的這樣的放電能夠引起在作業(yè)體或齒面處的電侵蝕的磨損或者說所謂的斑馬條紋樣式，并且因此損傷支承部或軸齒。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種可行方案，該可行方案有效地將電機(jī)在由于上述的渦流所導(dǎo)致的上述的放電前形成保護(hù)。
[0005]該任務(wù)通過獨(dú)立權(quán)利要求的內(nèi)容解決。有利的設(shè)計(jì)方案是從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。
[0006]按照本發(fā)明的第一方面，提供一種電機(jī)，該電機(jī)包括轉(zhuǎn)子單元和用于容納轉(zhuǎn)子單元的殼體。轉(zhuǎn)子單元圍繞轉(zhuǎn)動軸線且相對于殼體能夠旋轉(zhuǎn)地設(shè)計(jì)，并且該轉(zhuǎn)子單元具有轉(zhuǎn)子軸和用于建立與之后有待描述的連接單元的導(dǎo)電的滑移接觸的第一滑移面。
[0007]電機(jī)還具有上文提到的連接單元，該連接單元設(shè)計(jì)用于建立在轉(zhuǎn)子單元和電機(jī)的導(dǎo)電的組件之間的電的連接。在此，導(dǎo)電的組件能夠是例如電機(jī)的殼體或者殼體的組成部分例如軸承蓋，該殼體或組成部分與電的接地能夠電地連接地設(shè)計(jì)。通過在轉(zhuǎn)子單元和導(dǎo)電的組件之間的連接單元，上述的禍流能夠從轉(zhuǎn)子單元導(dǎo)出，在該禍流在轉(zhuǎn)子單元處建立損傷之前。
[0008]對此，連接單元包括由導(dǎo)電的材料形成的承載件，該承載件以周向的方式至少部分地包圍轉(zhuǎn)子軸并且與殼體在機(jī)械方面穩(wěn)固地尤其防止轉(zhuǎn)動地相連。此外，連接單元包括由導(dǎo)電的材料形成的接觸件，該接觸件具有用于建立之前提到的導(dǎo)電的滑移接觸的第二滑移面。此外，連接單元具有由導(dǎo)電的材料形成的彈簧件，該彈簧件同樣以周向的方式和至少部分地包圍轉(zhuǎn)子軸。彈簧件還與承載件和接觸件導(dǎo)電地且實(shí)體上穩(wěn)固相連且設(shè)計(jì)用于將接觸件在轉(zhuǎn)動軸線的方向上向著轉(zhuǎn)子單元的第一滑移面擠壓，從而轉(zhuǎn)子單元的第一滑移面和接觸件的第二滑移面構(gòu)造出之前提到的導(dǎo)電的滑移接觸。
[0009]本發(fā)明所針對的想法是，僅當(dāng)渦流盡可能直接在該渦流的產(chǎn)生之后從轉(zhuǎn)子單元導(dǎo)出時(shí)，才能夠?qū)㈦姍C(jī)在由渦流造成的損傷前有效地保護(hù)。
[0010]為了盡可能直接在該渦流的產(chǎn)生之后將渦流從轉(zhuǎn)子單元導(dǎo)出，必須建立從在電機(jī)的運(yùn)行中相對于殼體旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子單元至一般相對于殼體靜止的電的接地的直接的電的連接，該連接自身能夠在電機(jī)的每分鐘數(shù)千回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動速度中保持穩(wěn)定。
[0011]借助徑向于轉(zhuǎn)子單元或者說轉(zhuǎn)子軸設(shè)計(jì)的接觸的電的連接被證實(shí)為高花費(fèi)和容易發(fā)生故障。此外，這樣的接觸不適合于加裝已經(jīng)存在的電機(jī)，這是因?yàn)檫@一般需要在電機(jī)內(nèi)的繁瑣的和昂貴的在結(jié)構(gòu)方面的改變并且還要求在電機(jī)中的一般不會供使用的大的結(jié)構(gòu)空間。
[0012 ]從而在本發(fā)明的框架中可見的是，帶有軸向于轉(zhuǎn)子單元設(shè)計(jì)的接觸部的電的連接單元是一種解決方案，該連接單元能夠在花費(fèi)上有利地制造并且還抵抗故障并且能夠被加裝。在此，在抵抗故障方面尤其有利的是，電的連接單元以周向的方式即在該轉(zhuǎn)子軸的外周中至少部分地或者說最好完全圍繞轉(zhuǎn)子軸設(shè)計(jì)。此外可見的是，電的連接通過導(dǎo)電的滑移接觸尤其抵抗故障。
[0013]基于這些想法，因此提供了帶有之前所描述的連接單元的電機(jī)。在此，連接單元的承載件實(shí)現(xiàn)了連接單元在電機(jī)處的無故障的保持，該承載件以周向的方式和至少部分圍繞轉(zhuǎn)子軸地構(gòu)造。接觸件實(shí)現(xiàn)了即便在電機(jī)的運(yùn)行期間在連接單元和轉(zhuǎn)子單元之間的穩(wěn)定的電接觸，該接觸件通過滑移面建立了與轉(zhuǎn)子單元的導(dǎo)電的滑移接觸。彈簧件維持了在接觸件和轉(zhuǎn)子單元之間由此在連接單元和轉(zhuǎn)子單元之間的穩(wěn)定的導(dǎo)電的滑移接觸，該彈簧件將承載件和接觸件彼此導(dǎo)電地且實(shí)體上穩(wěn)固相連且還將接觸件在轉(zhuǎn)動軸線的方向上向著轉(zhuǎn)子單元的滑移面擠壓。
[0014]因?yàn)樗鲭姷倪B接或者說用于建立這種電的連接的連接單元在轉(zhuǎn)動軸線的方向上和由此軸向地能夠構(gòu)造到電機(jī)中，則這些在需要時(shí)也能夠被加裝和/或更換。原因在于，電機(jī)的剩余的組件幾乎所有地在轉(zhuǎn)動軸線的方向上和由此軸向地組裝并且由此也能夠簡單地軸向地拆卸和再次軸向地裝配。
[0015]由此提供了帶有電的連接單元的電機(jī)，利用該連接單元能夠?qū)u流從電機(jī)的轉(zhuǎn)子單元保險(xiǎn)地且高效地導(dǎo)出。由此能夠?qū)㈦姍C(jī)在渦流前有效地保護(hù)。
[0016]在此，將概念“轉(zhuǎn)子單元”優(yōu)選理解為電機(jī)的這樣的單元，該單元除了轉(zhuǎn)子軸和轉(zhuǎn)子片組之外具有其它的組件，該組件與轉(zhuǎn)子軸防止轉(zhuǎn)動地相連并且因此在電機(jī)運(yùn)行中與轉(zhuǎn)子軸相對于電機(jī)的殼體或定子單元而轉(zhuǎn)動。例如，轉(zhuǎn)子單元也包括滾動軸承的內(nèi)環(huán)如浮動軸承的內(nèi)環(huán)。
[0017]按照一個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案，第一滑移面圓環(huán)形地且垂直于轉(zhuǎn)動軸線構(gòu)造。在此，概念“垂直”指的是，滑移面在考慮制造公差和微小的以制造為條件的不平整的情況下在很大程度上垂直于轉(zhuǎn)子單元的轉(zhuǎn)動軸線。
[0018]這樣的滑移面確保了穩(wěn)定的電的滑移接觸，該滑移接觸在轉(zhuǎn)子單元的整個(gè)轉(zhuǎn)角區(qū)域上均勻地走向并且由此確保了穩(wěn)定的電的連接。
[0019]按照另一個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案，承載件環(huán)形板狀地構(gòu)造。在此，承載件優(yōu)選地完全地包圍轉(zhuǎn)子單元的轉(zhuǎn)子軸。這一點(diǎn)對連接單元在電機(jī)的殼體處的穩(wěn)定的緊固而言有利，這是因?yàn)樵谵D(zhuǎn)動軸線的方向上觀察，連接單元關(guān)于承載件的整個(gè)圓環(huán)形的外周能夠緊固在殼體處。
[0020]還按照另一個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案，彈簧件馬蹄鐵形地構(gòu)造。
[0021]在此，彈簧件還按照另一個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案具有第一和第二端部區(qū)域，其中彈簧件通過此第一和此第二端部區(qū)域與承載件穩(wěn)固相連。在轉(zhuǎn)動軸線的方向上觀察，承載件由此完全地包圍彈簧件。
[0022]在第一和第二端部區(qū)域之間，彈簧件另外按照另一個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案具有中部區(qū)域，接觸件在該中部區(qū)域處穩(wěn)固相連。在此，彈簧件將接觸件在轉(zhuǎn)動軸線的方向上從承載件離開地向著轉(zhuǎn)子單元的第一表面擠壓。
[0023]三個(gè)剛才提到的優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案賦予了在連接單元處的額外的穩(wěn)定性。
[0024]另外按照另一個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案，以單體方式構(gòu)造承載件和彈簧件。在此，這兩個(gè)部分能夠從板材中簡單地和在花費(fèi)上有利地切出例如沖壓。
[0025]另外按照另一個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案，電機(jī)具有帶有用于支承轉(zhuǎn)子軸的內(nèi)環(huán)的滾動軸承，其中，滾動軸承的內(nèi)環(huán)構(gòu)造為轉(zhuǎn)子單元的一部分并且具有用于建立與接觸件的導(dǎo)電的滑移接觸的上述的第一滑移面。在此，內(nèi)部軸承的表面形成第一滑移面，該第一滑移面垂直于轉(zhuǎn)動軸線且由此朝向連接單元。
[0026]另外按照另一個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案，滾動軸承具有外環(huán)，該外環(huán)與殼體穩(wěn)固相連。此夕卜，電機(jī)在滾動軸承的外環(huán)和連接單元的承載件之間具有彈簧單元，尤其是碟形彈簧，該彈簧單元將承載件在轉(zhuǎn)動軸線的方向上從滾動軸承的外環(huán)離開地向著殼體擠壓。在此，碟形彈簧將承載件向著殼體擠壓至該承載件的整個(gè)圓環(huán)形的外周，從而確保了在承載件和殼體之間的和由此在連接單元和殼體之間的穩(wěn)定的機(jī)械連接。
[0027]按照本發(fā)明的第二方面，提供一種用于制造與能圍繞轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動的電機(jī)的轉(zhuǎn)子單元的導(dǎo)電的連接的連接單元，其中，轉(zhuǎn)子單元具有轉(zhuǎn)子軸和用于建立導(dǎo)電的滑移接觸的第一滑移面。在此，連接單元包括:由導(dǎo)電的材料形成的承載件，該承載件以周向的方式至少部分地能夠包圍轉(zhuǎn)子軸地構(gòu)造；由導(dǎo)電的材料形成的接觸件，該接觸件具有用于建立導(dǎo)電的滑移接觸的第二滑移面；以及由導(dǎo)電的材料形成的彈簧件，該彈簧件以周向的方式至少部分地能夠包圍所述轉(zhuǎn)子軸地構(gòu)造。彈簧件與承載件和接觸件導(dǎo)電地且實(shí)體上穩(wěn)固相連且還設(shè)計(jì)用于將接觸件在轉(zhuǎn)動軸線的方向上向著轉(zhuǎn)子單元的第一滑移面如此地?cái)D壓，使得第一滑移面和第二滑移面構(gòu)造出導(dǎo)電的滑移接觸。
[0028]上述的電機(jī)的有利的設(shè)計(jì)方案只要在其余情況中能夠傳遞至上文所提到的連接單元則也視為連接單元的有利的設(shè)計(jì)方案。
【附圖說明】
[0029]在下文現(xiàn)在應(yīng)參照附圖具體地闡釋本發(fā)明的示例性的實(shí)施方式。附圖中:
圖1在示意的橫截面示意圖中示出了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電機(jī)；
圖2在透視示意圖中示出了按照在圖1中所展示的實(shí)施方式的電機(jī)的連接單元；
圖3在透視示意圖中示出了按照在圖1中所展示的實(shí)施方式的電機(jī)的連接單元。
【具體實(shí)施方式】
[0030]首先要指出的是圖1，該圖在示意的橫截面示意圖中示出了用于在圖中未示出的電動車輛的電機(jī)EM。
[0031 ]電機(jī)EM包括殼體GH、定子單元SE和轉(zhuǎn)子單元RE。在該實(shí)施方式中，殼體GH包括盆狀的殼件GT，該殼件除了開口之外包圍殼內(nèi)腔GR，且殼體GH包括軸承蓋LS，該軸承蓋單側(cè)地閉合盆狀的殼件GT的開口并且由此將殼內(nèi)腔GR相對于殼環(huán)境密封。
[0032]殼件GT在朝向軸承蓋LS的側(cè)面上具有圍繞殼件GT構(gòu)造的第一凸緣FLl。類似地，軸承蓋LS具有環(huán)繞軸承蓋LS構(gòu)造的并且與第一凸緣FLl對應(yīng)的第二凸緣FL2。借助多個(gè)螺栓SR，第一和第二凸緣FLl、FL2彼此穩(wěn)固相連。由此，軸承蓋LS緊固在殼件GT處，并且殼內(nèi)腔GR相對于殼環(huán)境密封。
[0033]軸承蓋LS由導(dǎo)電的材料組成并且通過電的連接EV如電的纜線與車輛處的電的接地接頭MP相連。
[0034]在殼內(nèi)腔GR中，電機(jī)EM具有定子單元SE，該定子單元防止轉(zhuǎn)動地緊固在盆狀的殼件GT處。
[0035]在殼內(nèi)腔GR中，電機(jī)EM還具有轉(zhuǎn)子單元RE，該轉(zhuǎn)子單元以對專業(yè)人員已知的方式相對于殼體GH且由此相對于定子單元SE且圍繞轉(zhuǎn)動軸線DA能夠轉(zhuǎn)動地在殼件GT和軸承蓋LS之間支承。
[0036]轉(zhuǎn)子單元RE包括轉(zhuǎn)子軸RW，該轉(zhuǎn)子軸利用第一滾動軸承WLl和第二滾動軸承WL2能夠轉(zhuǎn)動地支承。
[0037]在此，第二滾動軸承WL2構(gòu)造為固定軸承并且包括內(nèi)環(huán)IR2和外環(huán)AR2。在內(nèi)環(huán)IR2處，轉(zhuǎn)子軸RW防止轉(zhuǎn)動地并且相對于外環(huán)AR2能夠轉(zhuǎn)動地支承。通過外環(huán)AR2將第二滾動軸承WL2穩(wěn)固地固定在殼件GT處。
[0038]反之，第一滾動軸承WLl構(gòu)造為浮動軸承并且通過構(gòu)造為碟形彈簧的彈簧單元FE在轉(zhuǎn)動軸線DA的方向上向著第二滾動軸承WL2穩(wěn)固地?cái)D壓。
[0039]