用于在第一构件与第二构件之间建立经公差补偿的连接的方法和电驱动装置与流程

1.本发明涉及一种用于在第一构件与第二构件之间建立经公差补偿的连接的方法以及一种电驱动装置。


背景技术：

2.原则上，在连接两个构件时公差补偿是值得追求的，因为常见的是构件由于公差不同地呈现。但在此，公差补偿有时候非常耗费且昂贵。典型地测定公差并且利用间隔垫片(distanzscheiben)进行补偿(所谓的“垫片补偿(ausscheiben)”)。其他用于公差补偿的可行方案，例如借助于弹簧元件自身带来技术缺点。特别是可将机械力(应力)导入到构件中，这可导致构件损伤，例如导致焊缝断裂。


技术实现要素：

3.本发明的任务在于，如此改进用于在第一构件与第二构件之间建立经公差补偿的连接的方法，使得构件的电接触部应力少、特别是无应力地彼此靠置，从而没有力或应力导引到构件中，其中，该方法此外应是成本适宜的。此外，应相应地改进一种电驱动装置。
4.上述任务通过一种用于在第一构件与第二构件之间建立经公差补偿的连接的方法解决，其中，该方法包括使第一构件相对于第二构件沿第一方向运动，更确切地说直至第一构件的电接触部至少应力少、特别是无应力地贴靠在第二构件的电接触部处。由此实现，仅小的或没有机械力和/或应力导入到构件中。
5.术语“运动”尤其是表示第一构件的移动、换言之第一构件的移位。特别是，该术语涉及定位。该运动仅沿第一方向发生。换言之，该运动在与第一方向不同的方向上没有分量。换言之，第一构件直线地沿第一方向运动，更确切地说直至第一构件的电接触部与第二构件的电接触部贴靠。
6.术语“应力少或无应力”应理解为，仅小的力、尤其是没有机械力和/或应力导入到构件中。换言之，第一构件仅一直沿第一方向运动，直至在第一构件的电接触部与第二构件的电接触部之间建立接触，而不使接触部抵靠彼此“挤压”。
7.尤其是，第一构件的电接触部与第二构件的电接触部沿第二方向重叠，该第二方向垂直于第一方向，从而在第一构件相对于第二构件沿第一方向进行相应的运动的情况下，第一构件的电接触部可以与第二构件的电接触部发生接触。
8.优选地，经公差补偿的连接也涉及电连接。有利地，所述构件涉及用于使用在汽车工业，铁路工业和/或船舶航行和/或宇宙飞行和/或工具工业和/或工具机工业中的构件。特别是，其涉及用于工程机械的构件。尤其是，第一构件是脉冲逆变器，尤其是用于电驱动装置的脉冲逆变器，所述电驱动装置特别是车辆的电驱动装置。第一构件可以涉及电驱动装置的整个功率电子装置，尤其是包括ac模块。替代地，第一构件可以涉及模块、尤其是ac模块，而功率电子装置则为第三构件。
9.第二构件有利地是定子，尤其是用于电驱动装置的定子，所述电驱动装置尤其是车辆的电驱动装置。
10.有利地，借助于机器使第一构件运动或手动使第一构件运动。该机器尤其是涉及线性单元和/或机器人。优选地，第一构件运动第一距离，直至第一构件的电接触部贴靠在第二构件的电接触部处。第一距离尤其是涉及需要的移动位移，直至电接触部发生接触。在此，第一距离尤其是通过测量、尤其是借助于摄像头的光学测量，和/或力
‑
位移
‑
调节(kraft
‑
weg
‑
regelung)和/或声学地和/或通过测定接触电阻来测定。此外，可以可靠地确定，电接触部是否彼此正确接触。
11.术语“力
‑
位移
‑
调节”尤其是应理解为这样的力调节，即利用该力调节确定，第一构件的电接触部以哪个力贴靠在第二构件的接触部处。一旦在此确定接触、即相应的电阻，则停止第一构件的运动，从而接触部无应力地彼此靠置。在测量时，尤其是确定第一构件和第二构件的接触部彼此间的位置。在声学测定时，尤其是确定接触部的可听到的碰撞。
12.有利地，该方法可以包括使第一构件相对于第二构件沿第二方向运动，更确切地说直至第一构件的至少一个孔与第二构件的至少一个孔叠置，其中，第二方向垂直于第一方向。如果孔如此重叠，使得螺纹件可以被引入，则已经实现“叠置”。该运动仅沿第二方向发生。换言之，该运动在与第二方向不同的方向上不具有分量。换言之，第一构件直线地沿第二方向运动。
13.尤其是，每个构件包括多个、优选两个或三个电接触部。每个接触部优选具有孔，其中，第一构件沿第二方向的运动用于使第一构件的孔布置在所述第二构件的孔上。
14.尤其是，第一构件的电接触部和/或第二构件的电接触部从相应的构件朝着另一构件方向突起。接触部优选彼此平行地定向。电接触部尤其是构造成板状的并且有利地沿第二方向和第三方向延伸，该第三方向垂直于第一方向且垂直于第二方向。特别是，接触部构造成接片形的。尤其是，接触部可以构造为接触轨。接触部的长度特别是沿第二方向延伸，而接触部的宽度沿第三方向延伸。电接触部的深度沿第一方向延伸。换言之，第一构件在沿第二方向运动时朝着第二构件方向下降。第一构件的电接触部可以如此弯曲，使得第一构件的电接触部的孔处于假想的圆线上。这用于联接到第二构件处，第二构件可以构造成柱状的。
15.该方法可以包括将第二构件引入到壳体中以及建立与壳体的连接。
16.在根据本发明的沿第一方向的运动之前，事先还可以发生至少一个另外的运动。例如该方法可以包括，使第一构件沿第二方向运动。此外，该方法可以包括，使第一构件沿第一方向运动，其中，在该在先的沿第一方向的运动中，还没有实现：第一构件的电接触部贴靠在第二构件的电接触部处。借助于所述至少一个在先的运动，第一构件可以粗略地相对于第二构件定位。尤其是，第一构件沿第一方向一直运动，直至第一构件的电接触部沿第一方向紧挨着第二构件的电接触部布置。这优选应理解为，构件的电接触部沿第一方向具有小于5mm，进一步优选小于3mm，最优选小于2mm的间距。尤其是，该间距约为1.5mm。在此，电接触部可以沿第二方向错开地布置，因此不必相对置。
17.有利地，第一构件具有至少一个、尤其是两个或三个长形的穿通部，用于第一构件在沿第一方向运动时的引导。尤其是，穿通部在将第一构件安装到电驱动装置的壳体中的情况下长形地沿第一方向构造。优选地，穿通部构造成椭圆形的，其中，穿通部的较长的轴
线沿第一方向指向。
18.作为另外的在先的步骤，该方法可以包括：使第一构件沿第二方向运动，直至第一构件和壳体沿第二方向彼此间紧挨着布置。这优选应理解为，第一构件和壳体、尤其是壳体的相应的靠置面沿第二方向具有小于5mm，进一步优选小于3mm，最优选小于2mm的间距。尤其是，该间距约为1.5mm。通过第一构件的该运动，引入到壳体中的销可以安置到第一构件的穿通部中。
19.现在，可以进行使第一构件相对于第二构件沿第一方向运动的根据本发明的步骤，更确切地说直至第一构件的电接触部至少应力少、特别是无应力地贴靠在第二构件的电接触部处。该运动现在尤其是借助于使销接合到孔中来实施。由此，引导该运动。在电接触部之间的间距因此沿第一方向为零。接着，可以使第一构件相对于第二构件沿第二方向运动，更确切地说直至第一构件靠置在壳体或相应的靠置面上。
20.优选地，每个上述运动直线地发生，即仅沿所提及的方向运动，而没有沿其他方向的运动部分。尤其是，在相对运动时在绝对方面仅使第一构件运动。此外，第三构件可以构造成相对于第二构件可运动的或不可运动的。
21.该方法尤其是可以包括：在第一构件的电接触部与第二构件的电接触部之间和/或在第一构件的电接触部与第三构件的电接触部之间建立可脱开的连接，尤其是可脱开的电连接，以用于接触部的接触导通。尤其是，第一构件在沿第二方向运动之后固定。尤其是，在相应的接触部之间可以建立可脱开的连接，尤其是通过螺纹连接，粘接，铆接，夹紧，钎焊，烧结，熔焊和/或其他固定方法建立可脱开的连接。
22.尤其是，该方法包括将螺纹件引入到第一构件和第二构件的相叠置的孔中和/或第一构件和第三构件的相叠置的孔中。有利地，将螺纹件如此引入到孔中，使得所述孔的纵向方向沿第一或第二方向延伸。
23.特别是，第一方向相应于第二构件的轴向方向，而第二方向可以相应于第二构件的径向方向。
24.第一构件的所述至少一个孔的直径和/或第二构件的所述至少一个孔的直径和/或第三构件的所述至少一个孔的直径可以构造成大于螺纹件的杆直径。尤其是，第一构件的所述至少一个孔的直径和/或第二构件的所述至少一个孔的直径和/或第三构件的所述至少一个孔的直径相应于螺纹件的杆直径的至少1.15倍，尤其是至少1.5倍，最优选至少1.33倍。
25.此外，第一构件的所述至少一个孔的直径和/或第二构件的所述至少一个孔的直径和/或第三构件的所述至少一个孔的直径可以构造成小于螺纹件的螺纹件头部的头部直径。换言之，螺纹件头部由此总是遮盖孔。
26.上述内容特别是适用于第一构件的电接触部的所有孔和/或第二构件的电接触部的所有孔。
27.由于使螺纹件相比于孔具有相对小的杆直径，则不仅沿第二方向而且沿第三方向，在正方向以及负方向上实现公差补偿。
28.该方法还可以包括在第三构件与第一构件之间建立可脱开的连接，其中，该连接如上所描述那样经公差补偿地借助于螺纹件构造。由此，在第一构件与第二构件之间和/或在第三构件与第一构件之间建立经公差补偿的连接。
29.此外，该方法可以包括闭合端盖并且使壳体盖沿第一方向下降。
30.总体上，第一构件和第二构件的电接触部在不导入力或应力的情况下接合，因为接触部应力少，尤其是无应力地彼此靠置。由此，没有力导入到构件中。沿第一方向的公差由此得到补偿。此外，通过第一构件的所述至少一个孔和第二构件的所述至少一个孔相比于杆直径相应的尺寸设计和/或通过第三构件的所述至少一个孔和第一构件的至少一个孔相比于杆直径的相应的尺寸设计还实现沿第二方向和第三方向的公差补偿。
31.在另一方面，本发明涉及一种电驱动装置，尤其是车辆的电驱动装置，该电驱动装置具有第一构件和第二构件，其中，在第一构件与第二构件之间建立有上文描述的经公差补偿的连接。在此，第一和/或第二构件尤其是如上所述那样构造。
32.此外，驱动装置可以包括第三构件，该第三构件特别是如上所述那样构造。尤其是，在第一构件的接触部与第二构件的接触部之间和/或在第一构件的接触部与第三构件的接触部之间建立可脱开的连接、优选如上所描述的那样的可脱开的连接。
附图说明
33.本发明的实施例借助下面纯示意性的附图详细阐释。在此：图1示出根据本发明的方法的方法示意图；图2示出第一构件和第二构件的透视图；图3示出图2的局部的放大图；图4示出图2的第一构件和第二构件的剖面图；图5示出图2至4的第一构件和第二构件的透视图；图6示出图2至5的第一构件和第二构件的透视图；图7示出图2至6的第一构件和第二构件的透视图；图8示出图2至7的第一构件和第二构件的透视图；图9示出图2至8的第一构件和第二构件的透视图；图10示出在三个场景中的图1至9的第一构件的电接触部的孔以及第二构件的电接触部的孔的两个剖面图；图11示出在三个场景中的图1至10的第一构件的电接触部的孔以及第二构件的电接触部的孔的两个剖面图；并且图12示出第一构件的透视图；图13示出车辆的电驱动装置的透视图；图14示出根据图13的第一构件的透视图结合壳体和第二构件的剖面图；图15示出根据图13的第一构件的另外的透视图结合壳体和第二构件的剖面图；图16示出根据图13的第一构件的另外的透视图结合壳体和第二构件的剖面图；图17示出根据图13的第一构件的另外的透视图结合壳体和第二构件的剖面图；图18示出根据图13的第一构件的另外的透视图结合壳体和第二构件的剖面图；图19示出根据图13的车辆的电驱动装置的另外的透视图；并且图20示出对图19的驱动装置的第三构件、第一构件和壳体的俯视图。
具体实施方式
34.图1示出根据本发明的方法100的方法示意图。方法100包括第一构件10相对于第二构件14沿第一方向40的运动101，更确切地说直至第一构件10的电接触部11贴靠在第二构件14的电接触部15处。尤其是，第一构件10沿第一方向40运动102第一距离25。第一距离25可以事先测定103，通过测量和/或力
‑
位移
‑
调节。
35.此外，第一构件10可以相对于第二构件14沿第二方向41运动104，更确切地说直至第一构件10的孔12与第二构件14的相应的孔16叠置。
36.第一构件10可以相对于第二构件14固定在所产生的位置中105。尤其是，则在第一构件10的电接触部11与第二构件14的电接触部15之间建立可脱开的连接106。这尤其是通过如下方式实现，即将螺纹件18引入到相叠置的孔中107。在此，第一构件10的孔12的直径13和/或第二构件14的孔16的直径17如此确定尺寸，使得所述直径大于螺纹件18的杆直径20，但小于相应的螺纹件头部21的头部直径22。以这种方式在第一构件10与第二构件14之间建立经公差补偿的电连接108。在此，公差补偿不仅涉及正的和负的第二方向(41)而且涉及正的和负的第三方向(42)。
37.图2示出第一构件10和第二构件14的透视图。第一构件10为电驱动装置的整个功率电子装置。第一构件10具有三个电接触部11，所述电接触部沿第二方向41从第一构件10朝着第二构件14的方向突出。所述两个构件的电接触部构造成板状的，换言之构造成接片形的，并且沿第二方向41和第三方向42延伸。每个电接触部11具有孔12。相同情况适用于第二构件14，所述第二构件的三个电接触部15也朝着第一构件10的方向从第二构件14突出。第二构件14的电接触部15沿第二方向41和第三方向42延伸。第二构件的电接触部也分别具有孔16。
38.此外，在图2中能看到用于在构件的电接触部之间建立可脱开的连接的螺纹件18以及用于遮盖构件的端盖23和壳体24。
39.图3示出图2的局部的放大图，在该放大图中能看到构件的电接触部。能清楚看到接触部的接片形的构造及其孔12或16。
40.图4示出图2的第一构件10和第二构件14的剖面图。剖面沿第一方向40和第二方向41延伸。第三方向42延伸到作图平面中。
41.在图4中能清楚看到沿第一方向40的第一距离25，第一构件10在第一步骤中沿第一方向40必须运动该第一距离，由此第一构件10的电接触部11贴靠在第二构件14的电接触部15处。
42.在图5中，能看到在第一构件沿第一方向40运动之后图2至4的第一构件10和第二构件14的透视图。第一构件10的电接触部11贴靠在第二构件14的电接触部15处。
43.图6示出图2至5的第一构件10和第二构件14的透视图，其中，第一构件10在第二步骤中沿第二方向41运动，使得第一构件10的电接触部11的孔12与第二构件14的电接触部15的孔16叠置。
44.在图7中，能看到图2至6的第一构件10和第二构件14的透视图，其中，在第一构件10的电接触部11与第二构件14的电接触部15之间建立可脱开的连接106。更确切地说，将螺纹件18引入到第一构件10和第二构件14的相叠置的孔中107。螺纹件的纵向方向沿第一方向40延伸。
45.图8示出图2至7的第一构件10和第二构件14的透视图，其中，端盖23沿第一方向40运动并固定。
46.在图9中能看到图2至8的第一构件10和第二构件14的透视图，其中，壳体盖27沿第二方向41运动并固定。
47.在图10中能看到在三个场景中的第一构件10的电接触部11的孔12以及第二构件14的电接触部15的孔16的两个剖面图。在此，图10在上部的行中示出沿第一方向40和第三方向42的三个剖面图，而在下部的行中能看到沿第二方向41和第三方向42的相配的剖面图。能清楚看到，螺纹件18如何以其螺纹杆19沿第一方向40引入到孔中。
48.总体上，图10示出三个场景。在所有场景中能看到，第一构件10的孔12的直径13和第二构件14的孔16的直径17如何构造得明显小于螺纹件18的杆直径20，从而螺纹件18可以补偿构件沿第三方向42的公差，其方式为，根据孔彼此间的位置，所述螺纹件可以相应地定位，如这通过箭头26示出的那样。由此，左边的场景和右边的场景示出两个极端位置，而中间的场景示出标称位置，在该中间的场景中，孔完美地相叠置。反之在左边的场景中第一构件10的孔12与第二构件的孔15相比由于公差而向右移动。在右边的场景中，第一构件10的孔12与第二构件的孔15相比由于公差而向左移动。在两种情况下，沿第三方向42的公差通过螺纹件18补偿。
49.图11能看到在三个场景中的第一构件10的电接触部11的孔12以及第二构件14的电接触部15的孔16的两个剖面图。在此，图11在上部的行中示出沿第一方向40和第二方向41的三个剖面图，而在下部的行中能看到沿第二方向41和第三方向42的相配的剖面图。能清楚看到，螺纹件18如何以其螺纹杆19沿第一方向40引入到孔中。
50.如关于图10所描述的，螺纹件18可以补偿沿第二方向41的公差，因为所述螺纹件的杆直径20构造成小于第一构件10的孔12的直径13或小于第二构件14的孔16的直径17。中间的场景又示出标称位置，而左边的场景示出第一构件10的孔12相比于第二构件14的孔16如何沿第二方向41向下移动。在右边的场景中这是正相反的，因为第一构件10的孔12相比于第二构件14的孔16向上移动。在两种情况下，沿第二方向41的公差通过螺纹件18补偿。中间的场景示出标称位置，在该标称位置中，两个孔相叠置。
51.此外，在图11中能清楚看到，头部直径22如何明显大于杆直径20以及第一构件10的孔12的直径13和第二构件14的孔16的直径17。
52.图12示出第一构件10的透视图，其中，第一构件10构造为ac模块。第一构件10具有三个长形的穿通部29，所述穿通部在第一构件10安装到壳体24中时沿第一方向40延伸。穿通部29椭圆形地构造，其中，所述穿通部的较长的轴线沿第一方向40指向。穿通部29能特别好地在图12的透视的下部的细节图中看到。此外，第一构件10包括电接触部11，所述电接触部在安装到壳体中时沿第二方向41延伸。电接触部11不一样长地构造。所述电接触部在其自由端部处分别具有孔12。在此，接触部11如此弯曲，使得所述接触部的孔12处于假想的圆线上。这用于联接到第二构件14处，该第二构件可以构造成柱状的。
53.在图13中示出车辆的电驱动装置60的透视图，该电驱动装置包括壳体24，定心元件30引入到该壳体中。定心元件30沿第二方向41延伸。此外，dc模块32被引入到壳体24中。在另一个步骤中，引入根据图12构造的第一构件10。使第一构件首先沿第一方向40如此移动，使得第一构件10的电接触部12和第二构件14的电接触部15沿第一方向彼此间紧挨着布
置。现在使第一构件10沿第二方向41下降。在此，先前引入的定心元件30接合到第一构件10的相应的穿通部29中。
54.在图14中示出，第一构件10如何沿第一方向40相应于箭头26运动，直至第一构件10的电接触部11紧挨着第二构件14的电接触部15。在此，第一构件10以透视图示出，而壳体24和第二构件14以剖面图沿第一方向40和第二方向41示出。
55.在图15中能以相同视图看到，如何在第一构件10的电接触部11与第二构件14的电接触部15之间建立沿第一方向的间距33。现在第一构件10沿第二方向41相应于箭头26移动，更确切地说直至在第一构件10与壳体24之间建立沿第二方向41的间距34。
56.在图16中示出，现在第一构件10的电接触部11和第二构件14的相应的接触部15如何具有沿第一方向40的间距33，其中，第一构件10相对于壳体24或相对于壳体24的相应的靠置面具有沿第二方向41的间距34。此外，图16现在示出沿着第一构件10沿第一方向40的箭头26的进一步的运动，更确切地说沿着长形的穿通部29的纵向方向的进一步的运动，直至第一构件10的至少一个电接触部11尽可能应力少地贴靠在第二构件14的至少一个电接触部15处。
57.在图17中能看到图16的运动的结果，更确切地说现在沿第一方向40不再存在间距33，但还存在沿第二方向41的间距34。此外，图17示出沿第二方向41沿着箭头26的下一个运动，更确切地说直至第一构件10靠置在壳体24中的相应的靠置面上。
58.图18作为结果示出：现在不再存在沿第二方向41的间距34。接着将第一构件10经由相应的螺纹件18与壳体24固定螺纹连接，其中，定心元件30不一定必须居中定心。一旦第一构件10与壳体24固定连接，则在第一构件10的电接触部11与第二构件14的电接触部15之间建立可脱开的电连接。
59.图19示出图13的电驱动装置，其中，现在第一构件10如在图14至18中所描述的那样引入。此外，图19示出，在进一步的步骤中包括整个功率电子装置的第三构件28如何借助于定心元件30引入到壳体中，其方式为，它沿第二方向41相应于箭头26移动。在该示例中为了第三构件28的定心使用单独的定心元件30。但该定心也可以经由同样的定心元件30实现，该定心元件用于第一构件10的定心。
60.在图20中能看到图19的驱动装置60的第三构件28、第一构件10和壳体24在第三构件28被引入且建立与壳体24的可脱开的连接之后的俯视图。可脱开的连接和由此在第一构件10与第三构件28之间的公差补偿通过将具有螺纹杆19和螺纹件头部21的螺纹件18引入到相应的相叠置的第三构件28的孔28a和第一构件10的孔12中来实现，其中，实现沿第一方向40和第二方向42的公差补偿，其方式为，螺纹件18具有杆直径20，该杆直径明显小于第三构件28的孔28a的直径28b和第一构件10的孔12的直径13。在此，第一构件10的孔12的直径13和/或第二构件14的孔28a的直径28b如此确定尺寸，使得所述直径小于相应的螺纹件头部21的头部直径22。此外，在图20中能看到，定心元件30如何接合到第一构件10的长形的穿通部29中。
61.附图标记列表10 第一构件11 第一构件的电接触部12 孔
13 直径14 第二构件15 第二构件的电接触部16 孔17 直径18 螺纹件19 螺纹杆20 杆直径21 螺纹件头部22 头部直径23 端盖24 壳体25 第一距离26 箭头27 壳体盖28 第三构件28a 孔28b 直径29 长形的穿通部30 定心元件32 dc模块33 沿第一方向的间距34 沿第二方向的间距40 第一方向41 第二方向42 第三方向60 驱动装置100 方法101 使第一构件相对于第二构件沿第一方向运动102 使第一构件运动第一距离103 通过测量和/或力/位移调节测定第一距离104 使第一构件相对于第二构件沿第二方向运动105 将第一构件相对于第二构件固定106 建立可脱开的连接107 将螺纹件引入到相叠置的孔中108 建立经公差补偿的连接