專利名稱：線路載體的支座單元、連接系統(tǒng)、包括支座單元的電機以及包括這種電機的汽車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于線路載體的支座單元、連接系統(tǒng)、包括這種支座單元的電機以及包括這種電機的汽車。
背景技術(shù)：
用于混合驅(qū)動的電子控制裝置由一些功能模塊構(gòu)成，并且包括例如功率電子系統(tǒng)輸出級、中間電路電容器、控制印刷電路板、接線區(qū)、調(diào)節(jié)組件、冷卻裝置和殼體。在各個功能模塊之間設(shè)置有例如可拆式連接，由于驅(qū)動電流較高，它們必須相應(yīng)地構(gòu)造得復(fù)雜而昂貴。對于這樣的連接，目前是使用釬焊觸點、熔焊觸點或螺釘觸點，以便將帶有功率電子構(gòu)件的線路載體經(jīng)由匯流排連接于中間電路電容器和接線區(qū)。通過在功率電子構(gòu)件的線路載體與接線區(qū)之間匯流排的使用，避開了線路載體的操縱力。冶金連接的特點是有小的接觸電阻，同時空間需求也很小。螺釘觸點是結(jié)構(gòu)緊湊的，并且能實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的操作，而插接觸點是便于組裝的。對于臺金連接不利的是，其可拆性很差并且可靠性受限制。螺釘連接則關(guān)系到很高的組裝費用和經(jīng)常出現(xiàn)的組裝缺陷，并且對接觸力減退的情況很敏感。插接觸點要求有許多的空間，并且為了與高的電流負(fù)載連接而需要很高的插塞力。已知的壓力觸點系統(tǒng)需要許多空間以便確保力鎖合，并且容易出現(xiàn)組裝缺陷。此外，接觸面上的氧化層也對線路載體的觸點接通產(chǎn)生不利影響。由計算機技術(shù)已知這樣的插塞系統(tǒng)，其中，是將一種觸點導(dǎo)向的印刷電路板嵌置， 接著通過蓋和聯(lián)鎖機構(gòu)將其夾緊(例如單內(nèi)聯(lián)存儲器模塊(SIMM)的情形)。這種插塞系統(tǒng)的應(yīng)用由于可達到的接觸力很小故而限于信號線的連接。接觸面需要很高的品質(zhì)(鍍金)，以便阻止氧化。用于單內(nèi)聯(lián)存儲器模塊的工藝也具有同樣的缺點， 此外，它還將與接觸力成正比的彎曲應(yīng)力傳遞到線路載體上，因此只適用于具有小的接觸力、亦即小的電流負(fù)荷的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，避免上述缺點并特別提供一種支座單元，它能夠在高電流負(fù)荷的情況下實現(xiàn)線路載體的有效連接方案。上述目的按照獨立權(quán)利要求的特征得以實現(xiàn)。由諸從屬權(quán)利要求還可得出本發(fā)明的一些發(fā)展設(shè)計。為實現(xiàn)此目的，提出了這樣一種用于線路載體的支座單元，其中，-該支座單元具有至少一個電觸點，-線路載體可相對于線路載體的終端位置傾斜地插入所述支座單元中，-支座單元設(shè)置為，使得在線路載體插入的狀態(tài)下基本上沒有彎曲力經(jīng)由所述至少一個電觸點作用到線路載體上。特別是其優(yōu)點在于在插入支座單元時借助于電觸點可以刮掉氧化層，因此保證了電接觸。此外其優(yōu)點還有在線路載體的終端位置，亦即在插入狀態(tài)下，線路載體基本上是無夾緊應(yīng)力地實現(xiàn)觸點接通的。一種發(fā)展設(shè)計是，支座單元具有一凹槽，用以容納線路載體的一部分。另一發(fā)展設(shè)計是，線路載體可沿著一導(dǎo)向裝置插入支座單元中。所述導(dǎo)向裝置可以支持線路載體的傾斜插入。特別是提出這樣一種發(fā)展設(shè)計，即，導(dǎo)向裝置包括沿著一殼體的導(dǎo)向機構(gòu)和/或?qū)к?。特別是可以將殼體和/或支座單元本身構(gòu)造為，使其支持線路載體往終端位置的傾斜插入。由此，也可以有效地支持可能在觸點上存在的氧化層的裂開。還有一種發(fā)展設(shè)計是，支座單元具有多個電觸點，它們設(shè)置于線路載體的對置的側(cè)面上。例如，可以相互面對地設(shè)置各觸點。也可以至少部分相互錯開地設(shè)置各觸點。在這方面應(yīng)該說明的是，每一觸點可以按照通過它流進或流出線路載體的電流來確定尺寸。例如，如果是高的(大的)電流流過相應(yīng)觸點，則其可以采取相應(yīng)大的尺寸。如果觸點只是用作在低電壓范圍內(nèi)的信號傳輸，則該觸點可以具有小的尺寸。此外一種發(fā)展設(shè)計是，所述多個電觸點基本上使作用到線路載體上的彎曲力相均衡(抵消)。在一種附加的發(fā)展設(shè)計框架下，在所述至少一個觸點的對置的側(cè)面上設(shè)置一機械觸點或一電觸點，用以平衡在插入狀態(tài)下作用于線路載體上的彎曲力。特別是，在線路載體的終端位置，在支座單元中對置的電觸點或機械觸點可以基本上處在一個相對于印制導(dǎo)線觸點平面(垂直)的垂直線上。在這方面應(yīng)該說明的是，也可以借助于機械觸點來達到線路載體的無夾緊應(yīng)力式支承。例如，可以通過支座單元或借助一殼體設(shè)置一機械觸點。又一發(fā)展設(shè)計在于，所述觸點是一種彈簧觸點。在這方面，彈簧觸點的不同的或任意的變型(機械的和/或電的型式)是可能的。一種設(shè)計形式是，支座單元具有一聯(lián)鎖機構(gòu)。該聯(lián)鎖機構(gòu)特別用作線路載體在支座單元中的鎖定。另一可選的實施形式在于，借助于冷卻液可冷卻線路載體。例如，該冷卻液可以是周圍環(huán)境的液體或冷卻劑。又一設(shè)計形式是，線路載體具有至少一個接頭，用以供給和/或排出冷卻液。特別是，線路載體在其內(nèi)部可以具有一種曲回形的管路結(jié)構(gòu)，其包括流入口和排出口，冷卻液可流過該管路結(jié)構(gòu)。還有一種設(shè)計形式是，通過線路載體往支座單元中的插入可以連接用于供給和/ 或排出冷卻劑的所述至少一個接頭?！N發(fā)展設(shè)計在于，所述至少一個電觸點是信號線的觸點和/或電流傳導(dǎo)體。一種附加的設(shè)計形式是，所述至少一個電觸點連接于一電機。所說電機特別應(yīng)該被理解為任何的電氣設(shè)備，它們利用電磁的作用原理。特別是，該電機可以包括電動機和/或發(fā)電機。還借助于一種連接系統(tǒng)實現(xiàn)上述目的，其包括至此描述的支座單元以及用于插入和/或容納于該支座單元中的線路載體。還通過一種電機實現(xiàn)上述目的，其包括至少一個如至此描述的支座單元。還借助一種汽車實現(xiàn)上述目的，其具有在這里所述的電機。


以下借助附圖示出和闡釋本發(fā)明的實施例。其中圖1 一種裝置或者說支座單元，用以容納線路載體和用于實現(xiàn)所述線路載體的印制導(dǎo)線觸點與一接線區(qū)的插塞壓力觸點的連接；圖2根據(jù)按圖1視圖在各插塞壓力觸點之間鎖定的線路載體；圖3線路載體(帶有印制導(dǎo)線的基底)的側(cè)視圖，包括用于一直流電源的接頭和一些相接頭，其中，該線路載體還具有電容器、晶體管、二極管和電流傳感器；圖4用于在傳動機構(gòu)外殼內(nèi)兩個線路載體的觸點接通的實例。
具體實施例方式當(dāng)前的附件允許實現(xiàn)特別包括功率電子構(gòu)件的線路載體經(jīng)由插塞壓力觸點與一接線區(qū)的連接。借此減少電流流過的觸點的數(shù)量。優(yōu)選地，插塞壓力觸點的各外面的元件承受操縱力并且阻止其向線路載體傳遞。對于具有大電流的電路，可以由陶瓷構(gòu)成線路載體。對此優(yōu)選地，以線路載體的印制導(dǎo)線工藝來設(shè)計在線路載體上的各觸點，但也可以通過附加涂覆的接觸材料給以加強。圖1示出一種裝置或者說一種支座單元106，用以容納一線路載體101和用于實現(xiàn)線路載體101的印制導(dǎo)線觸點104與一接線區(qū)108的插塞壓力觸點107的連接。該線路載體101特別是一種功率電子線路載體，包括具有構(gòu)件102的印刷電路板 103。線路載體101的各電氣元件102和103可以(如線路載體101本身那樣)設(shè)有電的和/或機械的保護裝置109。插塞壓力觸點107構(gòu)造為，使得在插入線路載體101時一開始沒有或幾乎沒有接觸力作用到線路載體上。接觸力只有到線路載體101插入終端時才起作用，并且是通過線路載體101向插塞壓力觸點107傾斜產(chǎn)生的。優(yōu)選地，可以在施加插塞力的情況下將線路載體101再完全插進一凹槽111中。通過該附件有效地避免了對線路載體101的損壞(例如由于邊緣斷裂)并且減小插塞力本身。線路載體101向凹槽111的最終推進運動使印制導(dǎo)線觸點104在插塞壓力觸點 107之間運動，因而可以刮掉在觸點上可能存在的氧化層，從而得到電接觸。優(yōu)選地，沿著導(dǎo)引軌105例如經(jīng)由面對各插塞壓力觸點107的軌道來引導(dǎo)線路載體101，最后相對觸點系統(tǒng)借助于一聯(lián)鎖機構(gòu)110將其鎖定于插入位置。聯(lián)鎖機構(gòu)110例如可以包括螺釘、彈簧、楔子或卡爪。圖2根據(jù)圖1示出了在插塞壓力觸點107之間鎖定的線路載體101。附圖標(biāo)記與按圖1的附圖標(biāo)記一致。
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插塞壓力觸點107的橫截面及其固定和/或?qū)蜓b置特別是這樣確定尺寸，S卩，使觸點107的剛度能夠?qū)崿F(xiàn)為可靠電連接所需要的彈簧特性，而同時并不影響線路載體101 的穩(wěn)定性。觸點107的橫截面可以在其長度上有變化。在一種實施形式中，觸點107構(gòu)造為，使得隨著線路載體101的漸漸插進，上、下接觸元件之間的相對位置這樣彼此相對偏移，即，在向支座單元106插進時不超過線路載體 101的預(yù)定的最大彎曲應(yīng)力，并且，在線路載體101的完全插進的狀態(tài)下，各觸點107的力軸線基本上處在相對于線路載體101的前面和后面(垂直的)的一個共同的垂直線201上。 由此，通過該觸點系統(tǒng)基本上使線路載體101的彎曲負(fù)荷抵消/平衡。為了實現(xiàn)插塞壓力接觸的高載流能力和高可靠性，可以使用多個平行的單觸點或具有多個薄片的觸點。針對線路載體101的不同的接頭(正極、負(fù)極、馬達相、中間電路電容器、濾波器電感和/或濾波器電容、制動限制器等)，可以設(shè)置多個相互絕緣的插塞壓力觸點。圖3示出線路載體101(基片包括多個線路)的側(cè)視圖，包括用于直流電源的接頭 301、302和一些相接頭303、304和305。按圖3的線路載體還具有電容器306、晶體管307、 二極管308和電流傳感器310。另外還設(shè)置有蝕刻溝309。有利的是，以小的空間需求在線路載體101的邊緣上經(jīng)由線路載體101的前面和后面實現(xiàn)觸點系統(tǒng)的力鎖合。為了在各接頭之間有足夠的電絕緣，線路載體101的各接觸面相對端面可以凹縮地構(gòu)造。可以通過觸點的一機械載體來達到各插塞壓力觸點107的電絕緣。該觸點系統(tǒng)在此可以構(gòu)造為用于線路載體101的一側(cè)的、兩側(cè)的或混合的或不對稱的觸點接通?？梢越o對置的前面觸點和后面觸點配置相同的或不同的電位。觸點107可以是功率接頭和/或信號接頭。單觸點就其接觸力而言可以適配于相應(yīng)觸點107的電流負(fù)荷。 在這種情況下有利的是，一個面的觸點107的接觸力在路線盡可能短時在對面上也具有相應(yīng)的力鎖合。在另一實施形式中，線路載體101具有一加固結(jié)構(gòu)(例如是附加的板的形式)，它設(shè)置在下側(cè)上或在兩個線路面之間。附加的加固結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)高的接觸力，并從而實現(xiàn)具有高電流負(fù)荷能力的觸點。該加固結(jié)構(gòu)也可以用來冷卻線路載體101，特別是例如在線路載體上設(shè)置的電路的觸點。相應(yīng)地可以材料節(jié)省地確定觸點系統(tǒng)的尺寸。還有一種可能性是，通過在線路載體的上面、側(cè)面或端面上設(shè)置的流入口和排出口(例如包括充氣孔、接頭和軟管)來供給或排出冷卻劑。圖4示出在傳動機構(gòu)外殼414內(nèi)用于兩個線路載體401、402的觸點接通的實例， 其中，為線路載體401設(shè)置了一接頭403，用以供給(或排出)冷卻劑或冷卻液。另一可能性是，將冷卻介質(zhì)的供給或排出整合于插塞壓力觸點系統(tǒng)中(例如借助于0型圈徑向密封)。由此，在線路載體401組裝時可以在唯一一個工作步驟中連接各接頭 403以及各觸點404、405。還有可能將用于信號線(例如CAN等)的其他接頭整合于插塞壓力觸點系統(tǒng)中。 這一點可以例如以插頭的形式來實現(xiàn)，該插頭利用要插接的線路載體的傾轉(zhuǎn)運動，使得信號線的接頭隨著插塞過程而觸點接通。其他用于需要較小接觸力的導(dǎo)線(例如信號線)和/或冷卻管路的接頭也可以整合于一個支架中或整合于插進的線路載體的聯(lián)鎖機構(gòu)中。在此，還有可能的是，進行聯(lián)鎖的力作用在另一線路載體上(例如驅(qū)動印刷電路板或調(diào)節(jié)印刷電路板)，它至少力鎖合連接于功率電子線路載體。與此有關(guān)，示例性地在圖4中示出了信號觸點406和407，它們提供給一控制接頭 408。此外，線路載體可以是一整合的電驅(qū)動裝置(包括定子413)的一部分，并且觸點系統(tǒng)可以至少部分無其他中間觸點地連接于電機的相接頭409、410，從而至少可以取消觸點系統(tǒng)的接線區(qū)和電機的用于連接相接頭的所述部分。相應(yīng)地，也有可能借助于連接彈簧 411和412來建立一種連接。此外，連接系統(tǒng)和電子裝置的機械載體以及用于冷卻的各接頭可以共同地利用馬達的機械部件(例如定子疊片組、定子支架、殼體等)構(gòu)成。另外，所述整合的電驅(qū)動裝置可以是混合傳動機構(gòu)的一部分，并且例如借助于傳動機構(gòu)機油(變速器油)來冷卻。所提出的用于線路載體的接觸技術(shù)特別提供了這樣的優(yōu)點，S卩，在作為功率電子部件的線路載體與接線區(qū)之間實現(xiàn)一種可拆式連接。而且基本上沒有操縱力作用到線路載體上。還實現(xiàn)了一種較短的和有效的力鎖合。該附件能夠?qū)崿F(xiàn)高度的可靠性、少的材料消耗、少的零件數(shù)和降低的組裝費用。此外，所介紹的附件能夠?qū)㈦娮拥暮碗娏C械(電工)的工藝技術(shù)分開，因此簡化了系統(tǒng)的制造。通過模塊式的和功能化的構(gòu)造方式，還可以實現(xiàn)簡單的系統(tǒng)集成。最后，所介紹的連接系統(tǒng)只需要很小的結(jié)構(gòu)體積，因此有助于實現(xiàn)成本優(yōu)化的安裝使用。
附圖標(biāo)記清單
101線路載體、特別是功率電子線路載體
102構(gòu)件(多個)
103印刷電路板、特別是調(diào)節(jié)印刷電路板或驅(qū)動印刷電路板
104印制導(dǎo)線觸點
105導(dǎo)引軌(用于線路載體)
106支座單元(例如框架)
107觸點，特別是插塞壓力觸點
108接線區(qū)
109電的和/或機械的保護裝置
110聯(lián)鎖機構(gòu)
111槽
201在線路載體101插入時的接觸力線
301接頭⑴極
302接頭㈠極
303相接頭
304相接頭
305相接頭
306電容器
307晶體管
308二極管
309蝕刻溝
310電流傳感器
401線路載體
402線路載體
403接頭(用于供給和
404觸點
405觸點
406信號觸點
407信號觸點
408控制接頭
409相接頭
410相接頭
411連接彈簧
412連接彈簧
413定子
414傳動機構(gòu)外殼
權(quán)利要求
1.用于線路載體(101)的支座單元(106)，其中， 所述支座單元(106)具有至少一個電觸點(107)，所述線路載體(101)能夠相對于線路載體(101)的終端位置傾斜地插入所述支座單元(106)中，所述支座單元(106)設(shè)置為，使得在線路載體(101)插入的狀態(tài)下基本上沒有彎曲力經(jīng)由所述至少一個電觸點(107)作用到所述線路載體(101)上。
2.按照權(quán)利要求1所述的支座單元，其特征在于，所述支座單元(106)具有一凹槽 (111)，用以容納所述線路載體(101)的一部分。
3.按照上述權(quán)利要求之一項所述的支座單元，其特征在于，所述線路載體(101)能夠沿著一導(dǎo)向裝置(10 插入所述支座單元(106)中。
4.按照權(quán)利要求3所述的支座單元，其特征在于，所述導(dǎo)向裝置(105)包括沿著一殼體或者所述支座單元(106)的導(dǎo)向裝置和/或?qū)к墶?br> 5.按照上述權(quán)利要求之一項所述的支座單元，其特征在于，所述支座單元(106)具有多個電觸點(107)，這些電觸點設(shè)置于線路載體(101)的對置的側(cè)面上。
6.按照權(quán)利要求5所述的支座單元，其特征在于，所述多個電觸點(107)基本上使作用到線路載體上的彎曲力相均衡。
7.按照上述權(quán)利要求之一項所述的支座單元，其特征在于，在所述至少一個觸點(107)的對置的側(cè)面上設(shè)有一機械觸點或一電觸點，用以平衡在插入的狀態(tài)下作用于線路載體上的彎曲力。
8.按照上述權(quán)利要求之一項所述的支座單元，其特征在于，所述觸點(107)是一種彈簧觸點。
9.按照上述權(quán)利要求之一項所述的支座單元，其特征在于，所述支座單元(106)具有一聯(lián)鎖機構(gòu)(110)。
10.按照上述權(quán)利要求之一項所述的支座單元，其特征在于，所述線路載體(101)能借助于冷卻液進行冷卻。
11.按照權(quán)利要求10所述的支座單元，其特征在于，所述線路載體(401)具有至少一個接頭G03)，用于供給和/或排出冷卻液。
12.按照權(quán)利要求11所述的支座單元，其特征在于，通過線路載體(401)往支座單元中的插入能夠連接用于供給和/或排出冷卻劑的所述至少一個接頭(403)。
13.按照上述權(quán)利要求之一項所述的支座單元，其特征在于，所述至少一個電觸點 (107、404、405、406、407)是信號線的觸點和/或電流傳導(dǎo)體。
14.按照上述權(quán)利要求之一項所述的支座單元，其特征在于，所述至少一個電觸點 (404、405、409、410)連接于一電機。
15.連接系統(tǒng)，包括按照權(quán)利要求1至14之一項所述的支座單元(106)以及用于插入和/或容納于該支座單元(106)中的線路載體(101)。
16.電機，包括至少一個按照上述權(quán)利要求之一項所述的支座單元(106)。
17.汽車，包括按照權(quán)利要求16所述的電機。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于線路載體的支座單元，其中，該支座單元具有至少一個電觸點；線路載體可相對于線路載體的終端位置傾斜地插入支座單元中；支座單元設(shè)置為，使得在線路載體插入的狀態(tài)下基本上沒有彎曲力經(jīng)由所述至少一個電觸點作用到線路載體上。此外，本發(fā)明還提出一種連接系統(tǒng)和一種包括該支座單元的電機以及一種包括相應(yīng)電機的汽車。
文檔編號H01R12/83GK102165645SQ200980137519
公開日2011年8月24日 申請日期2009年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月27日
發(fā)明者T·弗蘭克 申請人:寶馬股份公司