线缆连接器、壳体和电机

技术领域

本发明涉及车辆技术领域。本发明具体地涉及用于车辆的电机的三相线的连接器。

背景技术

在电动车辆或者混合动力车辆中，PEU(Power Electronic Unit)作为核心器件用于驱动车辆的电动机以及为车载低电压电器供电。因此，电动机的三相线与PEU的三相输出线对应连接。当前，电动机的三相线通常借助专用的三相线连接器与PEU的三相输出线对应地连接。

在一种已知的三相线连接器方案中，连接器包括绝缘板、衬套和螺栓。在此，绝缘板可以通过螺栓固定在电动机的壳体的上。绝缘板构造有三个分别用于容纳电动机的以及PEU的同相线缆端部的线缆槽。在绝缘板的线缆槽处分别通过形状匹配的方式布置外周为多边形、例如六边形的衬套。衬套的内周设有内螺纹，可以借助螺栓和衬套的螺纹连接分别在各个线缆槽中实现电动机的和PEU的同相线缆端部的连接。

在另一种三相线连接器方案中，如专利文献CN 205489932 U所公开地，三相线连接器包括用于通过螺栓固定在电机的端盖的上的陶瓷底座，在陶瓷底座中开设有三组接线沟道，每一接线沟道中分别布置有铜质的且呈立体矩形的接线柱。在接线柱的三个端面上分别向内开设有一个螺孔，用于旋接用螺栓固定地电连接线缆端部的接线鼻，并且其中一个螺孔与电机定子线圈的铜线连接。陶瓷底座的上端面还贯穿开设有三个分别与三组接线沟道相连通的通道。

然而，上述三相连接器存在一定缺陷。一方面，利用上述三相连接器连接同相线缆的装配及拆卸效率较低。另一方面，上述三相连接器中的构件、例如绝缘板或者陶瓷底座和铜质接线柱的结构比较复杂，导致成本较高。再一方面，尤其在电动机的三相线与PEU的三相输出线的连接位置改变时，三相连接器中的构件、例如绝缘板或者陶瓷底座需要相应调整，导致设计成本增大。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种线缆连接器，其能够高效且灵活地实现线缆的连接，线缆连接器还优选地具有较低的成本。

上述目的在本发明的第一方面通过一种线缆连接器实现。该线缆连接器用于连接线缆并且线缆连接器包括绝缘元件和螺纹元件，其中，绝缘元件由绝缘材料制成并且构造有用于容纳线缆的槽部以及用于卡接到另外的构件中的插接部，其中，螺纹元件具有螺纹孔，并且螺纹元件如此固定在绝缘元件内，使得螺纹孔连通至槽部。

在本文的方案中，当螺栓依次穿过叠置的线缆、优选线缆端部并且旋紧到线缆连接器的螺纹元件的螺纹孔中后，叠置的线缆借助螺栓的压接形成电连接部，从而电连接线缆。本文提供的线缆连接器形成相互电连接的一组线缆的单一的电连接部。在此，一组线缆包括两条或者多于两条线缆、优选包括两条线缆。在这种情况下，可以通过采用三个在此提供的线缆连接器来分别对应地连接电动机的三相线与PEU的三相输出线。

除了能够电连接线缆，线缆连接器还能够通过插入并且卡锁在位于另外的构件处的容纳部中将线缆的电连接部固定在预定位置，由此防止因线缆以及其电连接部的无意的移动而影响线缆的电连接性能。

在此，绝缘元件由绝缘材料构成。绝缘元件优选由电绝缘的聚合物材料制成。绝缘元件优选在顶部构造有槽部。槽部能够容纳相互电连接的线缆并且至少局部地引导线缆以预定方向延伸。在此不限定槽部的槽口方向。绝缘元件优选在底部构造有从槽部基本沿插接方向延伸的插接部。插接部能够插入并卡锁到位于另外的构件处的容纳部中。在本文中，插接部的周向特别指环绕插接部的延伸线或者说插接方向的方向。

螺纹元件的螺纹孔内设置有内螺纹，其匹配用于压接线缆的螺栓的外螺纹。在此，螺纹孔的一个轴向端部连通到绝缘元件的槽部中，即螺纹孔的一个开口朝向槽部敞开。优选地，螺纹孔的上述轴向端部连通到槽部的槽底。备选地，螺纹孔的上述轴向端部连通到槽部的槽壁，并且在必要时可以在设置螺纹孔的槽壁的对侧槽壁处构造用于螺栓穿过的通孔。螺纹孔的另一个轴向端部可以敞开地设置并且在完成装配后由另外的构件封闭，或者螺纹孔的另一个轴向端部可以由绝缘元件封闭。

有利地，螺纹元件如此布置绝缘元件中，使得螺纹孔的中轴线沿绝缘元件的插接部的插接方向延伸。由此线缆连接器可以具有较小的结构尺寸。

在一种优选的实施方式中，绝缘元件通过注塑成型构造在螺纹元件处，由此提供绝缘元件和螺纹元件之间的可靠连接。在此，构成绝缘元件、优选插接部的绝缘材料注塑包覆在螺纹元件的外周。在这种情况下，螺纹元件可以采用标准件。在此，对螺纹元件、尤其螺纹元件的外周的制造精度要求较低，由此线缆连接器具有较低的制造成本。

在一种优选的实施方式中，线缆连接器还包括卡环，卡环环绕并且部分地卡接在绝缘元件的插接部的周向凹槽中，并且卡环能够部分地卡接在设置于另外的构件中的配对周向凹槽中。线缆连接器由此可以借助卡环在插接方向上实现相对另外的构件的、尤其容纳部的止动。

优选地，在卡环的开口两端处设置有朝向周向外侧延伸的支臂。在此，两个支臂能够借助预紧力分别抵靠在容纳部的卡槽中，在此，卡槽沿插接方向延伸并且朝向线缆连接器开口。由此可以限制卡环相对容纳部的旋转。

在一种优选的实施方式中，插接部构造有用于在周向上相对另外的构件止动的止动结构。

可选地，插接部在整体上为圆柱形并且在外周处构造有沿插接方向延伸的键部。在此，键部可以伸入到构造在容纳部处的键槽中，从而实现可靠的周向止动。有利地，可以沿周向在插接部的外周处布置多个键部。

可选地，插接部在整体上构造为沿插接方向延伸的棱柱体。例如，插接部可以构造为长方体或者六棱柱等。在此，另外的构件中的容纳部对应地构造为匹配棱柱体的容纳腔。

上述目的在本发明的第二方面通过一种壳体实现。该壳体设置有用于卡接根据上述实施方式构造的线缆连接器的容纳部。在此，容纳部尤其形成包围线缆连接器的插接部的容纳空间。可选地，容纳部可以凸出于壳体的局部表面。可选地，容纳部可以凹陷到在壳体的局部表面内。

在一种有利的实施方式中，容纳部构造有用于线缆连接器中的卡环的配对周向凹槽。由此，卡环可以部分地容纳在线缆连接器的周向凹槽中并且部分地容纳在壳体的容纳部的配对周向凹槽中，从而实现线缆连接器在插接方向上相对壳体的止动。

在一种有利的实施方式中，容纳部构造有在周向上相对插接部止动的配对止动结构。在此，配对止动结构优选构造为键槽。

上述目的在本发明的第三方面通过一种电机实现。该电机包括根据上述实施方式构造的线缆连接器以及根据上述实施方式的壳体构造的电机壳。

在此，在电机的三相线与PEU的三相输出线中对应每一相的相应线缆均通过独立的线缆连接器实施电连接。因此，线缆连接器、尤其绝缘元件可以简单地并且以较小尺寸构造，由此降低了在模具和制造方面的成本。此外，由于线缆连接器的尺寸较小，因此可以按照布线需求灵活地在另外的构件、例如电机壳上布置线缆连接器。在更改布线方案时，也可以继续使用在此提供的线缆连接器，线缆连接器自身无需重新设计，仅需调整容纳部在另外的构件、例如电机壳的位置即可。由于电机的三相线采用相对独立的线缆连接器，因此在线缆连接器出现故障时仅需更换损坏的线缆连接器，而不必如现有方案一般为了一个相的电连接失效而整体更换用于三相线的成本较高的三相线连接器，由此节省了电机维修成本。

此外，借助线缆连接器的根据上述实施方式构造的插接部以及壳体的借助上述实施方式构造的容纳部，尤其相比于现有的借助螺栓的安装方式，线缆连接器的安装和拆卸可以更加快速地实施，节省了在研发或例如电机装配时的时间耗费。另外，在此提供的插接部还能将线缆连接器牢固地安装在壳体的容纳部中，线缆连接器和壳体的连接可靠性高。

附图说明

下面结合附图来示意性地阐述本发明的优选实施方式。附图为：

图1是根据一种实施方式的安装于电机壳体处的线缆连接器的立体图，

图2是根据上述实施方式的安装于电机壳体处的线缆连接器的立体图，其中示出了沿线缆连接部剖切所得的剖面，

图3是根据上述实施方式的线缆连接器的立体图，以及

图4是电机壳体处的匹配根据上述实施方式的线缆连接器的容纳部的立体图。

具体实施方式

图1示出了根据一种实施方式的安装于电机壳体1处的线缆连接器2的立体图。图2示出了根据上述实施方式的安装于电机壳体1处的线缆连接器2的立体图，其中示出了沿线缆连接部剖切所得的剖面。

根据本实施方式的电机壳体1可以是用于驱动电动车或者混合动力车辆的驱动电机的壳体。尤其结合图1和图2可见，PEU的三相输出线3借助三个线缆连接器2与电机的三相线4相应地电连接。

图3示出了根据上述实施方式的线缆连接器2的立体图。如图2和图3所示，线缆连接器2包括绝缘元件21和螺纹元件22。

绝缘元件21由电绝缘的聚合物材料制成。绝缘元件21在顶部构造有通过两个侧壁区段212和一个底部区段211构成的槽部。槽部可以容纳PEU的三相输出线3和电机的三相线4中同相的、相叠置的线缆并且可以局部地引导线缆3、4的走向。在本实施方式中，通过采用相同构造的且以相同的方向并排布置的三个线缆连接器2，PEU的三相输出线3和电机的三相线4并排地布置。绝缘元件21底部构造有从槽部沿插接方向延伸的插接部。插接部在本实施方式中基本构造为圆柱形。

螺纹元件22在此可以采用具有螺纹孔的标准件。螺纹元件22在本实施方式中如此布置在绝缘元件21中，使得螺纹孔的中轴线沿插接部的插接方向延伸。在此，构成插接部的绝缘材料注塑包覆在螺纹元件22的外周。在此，螺纹孔的一个轴向端部连通到绝缘元件21的槽部的底部区段211。螺纹孔的另一个轴向端部由绝缘元件21封闭。线缆连接器2由此具有较小的结构尺寸，并且线缆连接器2的绝缘元件21和螺纹元件22相互牢固地连接。

图4示出了电机壳体1处的匹配根据上述实施方式的线缆连接器2的容纳部的立体图。结合图2至图4可见，线缆连接器2的插接部能够插入并且卡锁到该容纳部中。在本实施方式中，容纳部构造为凸出于电机壳体1的局部表面的环状结构，环状结构内的圆柱形空间构成用于线缆连接器2的插接部的容纳空间。可以想到的是，在其他实施方式中，容纳部可以构造为凹陷于电机壳体1的局部表面的圆柱形空腔。

如图2和图3所示，线缆连接器2还包括卡环23。卡环23构造为开口环件。卡环23环绕并且部分地卡接在绝缘元件21的插接部的周向凹槽中。在完成线缆连接器2的卡接后，卡环23还部分地卡接在电机壳体1处的容纳部的配对周向凹槽12中。线缆连接器2由此借助卡环23在插接方向上实现相对电机壳体1的止动。

图3所示，在卡环23的开口两端处设置有朝向周向外侧延伸的支臂。如图4所示，容纳部构造有卡槽13，卡槽13沿插接方向延伸并且朝向线缆连接器2开口。在此，卡环23两个支臂借助预紧力分别抵靠在容纳部的卡槽13中，由此可以限制卡环23相对容纳部的旋转。

如图3和图4所示，线缆连接器2的插接部构造有用于在周向上相对电机壳体1的容纳部止动的止动结构。对应地，容纳部构造有在周向上相对插接部止动的配对止动结构。在本实施方式中，止动结构构造为沿周向在插接部的外周处布置的多个、在此四个键部213。各个键部213在此沿插接方向延伸。在此，配对止动结构造为键槽11。线缆连接器2的插接部处的键部213可以伸入到容纳部处的键槽11中，从而实现可靠的周向止动。

尤其如图2所示，当螺栓24依次穿过叠置的线缆3、4的线缆端部并且旋紧到线缆连接器2的螺纹元件22的螺纹孔中后，叠置的线缆3、4借助螺栓24的压接形成电连接部，从而实现了PEU的三相输出线3和电机的三相线4中同相的线缆的电连接。在这种情况下，通过采用三个线缆连接器2可以分别对应地连接电动机的三相线3与PEU的三相输出线4。

因此，线缆连接器2可以简单地并且以较小尺寸构造，由此降低了在模具和制造方面的成本。此外，由于线缆连接器2的尺寸较小，因此可以按照布线需求灵活地在电机壳体1上布置线缆连接器2。在更改布线方案时，可以继续使用根据本实施方式的线缆连接器2，此时无需重新设计线缆连接器，仅需调整容纳部在电机壳体1的位置即可。

由于电机的三相线采用彼此独立的线缆连接器2实施电连接，因此在线缆连接器出现故障时仅需更换损坏的线缆连接器，而不必如现有方案一般因此一个相的电连接失效而整体更换用于三相线的成本较高的三相线连接器，由此节省了维修成本。

此外，借助根据本实施方式构造的线缆连接器2的插接部以及电机壳体1的容纳部，线缆连接器2的安装和拆卸尤其相比于现有的借助螺栓的安装方式可以更加快速地实施，节省了在研发或例如电机装配时的时间耗费。另外，在此提供的插接部还能将线缆连接器2牢固地安装在电机壳体1的容纳部，线缆连接器1和电机壳体2的连接可靠性高。

在本实施方式中，线缆连接器2用于电连接电机的三相线4与PEU的三相输出线3中同相的电缆并且将电缆的电连接部固定在电机壳体1处。然而，可以想到的是，在此提供的线缆连接器也可以用于将线缆、例如电缆或者其他类型的线缆机械地连接且固定在构件的适当位置处。

虽然在上述说明中示例性地描述了可能的实施例，但是应该理解到，仍然通过所有已知的和此外技术人员容易想到的技术特征和实施方式的组合存在大量实施例的变化。此外还应该理解到，示例性的实施方式仅仅作为一个例子，这种实施例绝不以任何形式限制本发明的保护范围、应用和构造。通过前述说明更多地是向技术人员提供一种用于转化至少一个示例性实施方式的技术指导，其中，只要不脱离权利要求书的保护范围，便可以进行各种改变，尤其是关于所述部件的功能和结构方面的改变。

1 壳体，电机壳体

11 键槽

12 配对周向凹槽

13 卡槽

2 线缆连接器

21 绝缘元件

211 底部区段

212 侧壁区段

213 键部

22 螺纹元件

23 卡环

24 螺栓

3 线缆，PEU三相输出线

4 线缆，电机三相线