JP2019016597A - 少なくとも部分的に電動の自動車のための接触レールデバイス - Google Patents

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Abstract

【課題】少なくとも部分的に電動の自動車のための接触レールデバイスを提供する。【解決手段】本発明は、少なくとも部分的に電動の自動車（１００）のための接触レールデバイス（１）に関する。接触レールデバイス（１）は、電気機械（３）と電気機械（３）のための供給デバイス（４）との電気接点接続のための少なくとも１つのバスバー（２）を含む。この場合、バスバー（２）は、温度依存性の長さの変化の補償のための少なくとも１つの補償弓形部（５）を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、少なくとも部分的に電動の自動車のための接触レールデバイスに関する。接触レールデバイスは、少なくとも１つの電気機械と該電気機械のための少なくとも１つの供給デバイスとの電気接点接続のための少なくとも１つのバスバーを含む。
電気またはハイブリッド車両において、いわゆるバスバーが電気機械と上流のインバータまたはインバータ要素との間の接触接続のために使用されることが多い。そのようなバスバーは、それらが多くの場合に表わされるように、例えば銅レールまたは銅片として形成される。
その欠点は、バスバーが一般に温度の影響下で膨張および／または収縮することである。結果として、バスバーは、機械および上流のインバータに機械的な力をかける。
したがって、先行技術は、極めて広範囲にわたって溝が付いた銅レールとして構成されたバスバーを開示している。しかしながら、そのようなバスバーは極めて高価である。
したがって、電気機械と該電気機械のための供給デバイスとの間に、特に費用効果があり、同時に信頼性のある電気接点接続を提供することが本発明の目的である。
前記物体は、請求項１の特徴を有する接触レールデバイスにより達成される。本発明による自転車は、請求項１０の主題である。従属請求項は、好ましい改良形態に関する。本発明のさらなる利点および特徴は、概要および例示的実施形態の説明から明らかになる。
本発明による接触レールデバイスは、少なくとも部分的に電動の自動車に好適であり、かつ少なくとも部分的に電動の自動車のために設計される。接触レールデバイスは、少なくとも１つの電気機械の、電気機械のための少なくとも１つの供給デバイスへの電気接点接続のための少なくとも１つのバスバーを含む。この場合、バスバーは、温度依存性の長さの変化の補償のための少なくとも１つの補償弓形部を含む。
本発明による接触レールデバイスは、多くの利点を提供する。補償弓形部を備えたバスバーは、かなりの利点を提供する。温度の影響下で生じる機械的な力は、それにより著しく減少し得るかまたは補償され得る。このような補償弓形部はまた、特に費用のかからない方法で実装され得る。結果として、このようなバスバーは、極めて費用効果がありかつ経済的に実行可能である。さらなる利点は、補償弓形部がバスバーの安定性または堅牢性への好ましくない影響を与えないという点である。したがって、このようなバスバーは、特に信頼性があり、また自動車のより長い作動期間にわたって極めて信頼できる態様で機能する。
補償弓形部は、好ましくはＳ字形に形成される。これは、生じる機械的な力を特に有効な方法で減少させることを可能にする。特に、補償弓形部はＳ字弓形部として形成されるか、または少なくとも１つのそのようなＳ字弓形部を含む。その目的のために、補償弓形部は、例えば、反対側の向きに直接的または間接的に一緒につなげられた少なくとも２つのＣ字弓形部を有し得る。補償弓形部はまた、Ｕ字形、および／またはＺ字形、および／またはＴ字形に形成され得る。機械的な力を低減させるのに好適な他の弓形部の幾何学的形状も可能である。
補償弓形部が、強化および／または安定化のために少なくとも１つの追加的な形状を有することが可能である。例えば、補償弓形部は、少なくとも１つの型打ち部分、および／または折り畳まれたエッジ、および／またはビードなどを含み得る。例えば、追加的な形状は、Ｓ字形に形成された補償弓形部の２つのＣ字形弓形部間に配置される。
バスバーおよび補償弓形部は、特に、好ましくは一体のものとして形成される。特に、バスバーおよび補償弓形部は同じ材料からなり、かつ１つの材料部片として形成される。このようなバスバーは、特に費用効果があり、同時に特に堅牢である。しかしながら、バスバーおよび補償弓形部は、それぞれ少なくとも１つの個別のコンポーネントにより提供されることも可能である。
補償弓形部は、少なくとも１つの屈曲プロセスによって製造されることが可能である。そのような製造は、特に経済的に実行可能な方法で実装され得る。特に、バスバーは、補償弓形部を作るために少なくとも１度曲げられる。好ましくは、バスバーは複数回曲げられる。補償弓形部を作るための他の好適な変形加工も可能である。例えば、引き抜き加工および／またはスタンピング加工などが提供され得る。
バスバーが銅から製造されると特に好ましい。バスバーが銅合金から製造されると同様に好ましい。これは、特に導電性の電気接点接続を提供する。特に、補償弓形部はまた、銅または銅合金から製造される。バスバーおよび／または補償弓形部はまた、対応して良好な導電性を有する別の金属から製造され得る。バスバーおよび／または補償弓形部は、別の金属合金からも製造され得る。
全ての構成において、バスバーが中実形状であると特に好ましい。このようなバスバーには補償弓形部が設けられ得、かつ例えば特に費用のかからない方法で曲げられ得る。このようなバスバーはまた、電気的に極めて強い。特に、バスバーは、少なくとも１つの中実コンポーネントにより提供される。例えば、バスバーは、中実レールおよび／または中実ロッドにより提供される。他のプロファイル構造も可能である。特に、補償弓形部も中実形態である。バスバーは、特に好ましくは、補償弓形部と一体のものとして形成される中実の銅部品である。バスバーおよび／または補償弓形部が部分的に中実形状であることも可能である。
供給デバイスは、少なくとも１つのインバータデバイスを含み得るか、またはそのように形成され得る。インバータデバイスは、特に少なくとも１つのインバータおよび／または少なくとも１つのインバータ要素を含む。特に、電気機械は、接触レールデバイスによりインバータデバイスに電気的に接続される。本発明による接触レールデバイスは、特に有利には、そのような接触接続のために使用され得る。特に、バスバーは、電気機械と、少なくとも１つのインバータおよび／または少なくとも１つのインバータ要素との間に電気接点接続を提供する。インバータデバイスは、特に少なくとも１つの電気エネルギー貯蔵部および好ましくはメインバッテリに接続される。
有利な一構成において、接触レールデバイスは少なくとも３つのバスバーを含む。特に、バスバーは、それぞれ電気機械の各フェーズのための電気接点接続を提供する。これは、ＡＣ機械をインバータデバイスへ特に有利な方法で接続することを可能にする。この目的のために、電気機械は、例えば三相ＡＣ機械として形成される。
バスバーはまた、各場合に少なくとも１つの補償弓形部を有する。バスバーにはまた、異なるまたは同一の補償弓形部が設けられ得る。バスバーが異なる長さで形成されることも可能である。バスバーはまた、実質的に同じ長さで形成され得る。接触レールデバイスはまた、４つ以上またはさらには２つのみのバスバーを含み得る。
バスバーが少なくとも２つの補償弓形部を含むことが可能である。バスバーはまた、複数の補償弓形部を含み得る。例えば、バスバーは、２つ以上のＳ字形補償弓形部を含む。バスバーはまた、２つ以上のＵ字形、および／またはＺ字形、および／またはＣ字形の補償弓形部を含み得る。この場合、補償弓形部は同じ向きを有することができ、および／または交互の向きで配置され得る。
特に、補償弓形部の数および／または形状は、予期される作動温度下で長手方向の長さに対して適合される。
バスバーは、特に好ましくは高電圧ラインとして形成される。
接触レールデバイスは、好ましくは、バスバーを電気機械および／または供給デバイスに接続するための少なくとも１つの電気接続デバイスを含む。電気接続デバイスはまた、バスバーを少なくとも１つのさらなるバスバー、および／またはバス、および／または分配レール、および／または別の好適な接触レールに接続するために形成され得る。接触レールデバイスは、接触接続のために提供された少なくとも１つのバス、および／または分配レール、および／または別のレールデバイスを含み得る。
電気機械は、特に電気モーターとして形成されるか、または少なくとも１つのそのような電気モーターを含む。電気機械は、特に自動車の駆動部として提供される。電気機械はまた、例えば、回生のためにジェネレータとして実装され得る場合がある。電気機械はまた、ジェネレータとして形成され得るか、または少なくとも１つのそのようなジェネレータを含み得る。
本発明による自転車は、少なくとも部分的に電動である。自動車は、少なくとも１つの電気機械、及び該電気機械のための少なくとも１つの供給デバイスを含む。自動車は、電気機械と供給デバイスと電気接点接続のための少なくとも１つのバスバーを含む。この場合、バスバーは、温度依存性の長さの変化の補償のための少なくとも１つの補償弓形部を含む。
本発明による自転車も多くの利点を提供する。本発明による自転車は、費用効果がありかつ信頼性のある電気駆動部を提供する。
本発明による自転車は、上述のとおり特に接触レールデバイスを含む。
自動車は、特に電気自動車および／またはハイブリッド自動車として形成される。電気機械は、ここで、特に自動車のための駆動部として機能する。特に、供給デバイス、好ましくはインバータデバイスは、電気機械に配置され、特にそれに固定される。代替的にまたは加えて、供給デバイスは別の箇所にも固定され得る。
本発明のさらなる利点および特徴は、添付図面を参照して以下で検討される例示的実施形態から明らかである。
本発明による接触レールデバイスを有する自動車の非常に概略的な図を示す。 斜め上からの、本発明による接触レールデバイスの概略斜視図を示す。
図１は、この場合、電気自動車１０３として形成された自動車１００において使用される本発明による接触レールデバイス１を示す。
接触レールデバイス１は、この場合、３つのバスバー２を含む。ここで図示されるバスバー２は、より良好な例証を目的として、チャートまたは目盛りに忠実ではなく、極めて拡大されて示されている。バスバー２は、各場合に、電気機械３と供給デバイス４との接触接続のための高電圧ライン１２として機能する。
電気機械３は、この場合、電気自動車１０３の駆動部１０１として機能する電気モーター２３として形成される。この場合、トランスミッションデバイス１０２が電気モーター２３の下流に接続される。メインバッテリ１０４として形成された電気エネルギー貯蔵部が駆動部１０１へエネルギーを供給することを目的として提供される。
供給デバイス４は、この場合、１つまたは複数のインバータ要素２４を有するインバータデバイス１４である。インバータデバイス１４は、ここで、メインバッテリ１０４により供給されたＤＣ電圧をＡＣ電圧に変換する役割を果たす。インバータデバイス１４は、この場合、電気機械に固定される。
ここで、図示の構成において、電気機械３は、例えば三相ＡＣ機械として形成される。この目的のために、機械３の各フェーズ１３はそれ自体のバスバー２に接触接続される。バスバーは、インバータデバイス１４の対応する接続部に接触接続される。
自動車１００および機械３の作動状況に依存して、バスバー２は異なる温度を有する。バスバー２は、温度の影響により膨張および収縮し得る。結果として、バスバー２は、接触接続されたコンポーネントに機械的な力をかける。前記機械的な力を減らすために、バスバー２には、この場合、各場合に１つの補償弓形部５が設けられる。補償弓形部５は、この場合、Ｓ字弓形部１５として形成される。
図２は、本発明による接触レールデバイス１のバスバー２をより詳細に示す。この場合、バスバー２は、Ｓ字弓形部１５として形成された補償弓形部５を含む。
バスバー２は、ここで、中実の銅部品３２として形成される。補償弓形部５は、この場合、中実の銅部品３２と同じ材料部片である。補償弓形部５を製造するために、バスバー２は、例えば対応する変形プロセスによって変形され、例えば曲げられる。
Ｓ字弓形部１５は、この場合、２つの逆に方向付けられたＣ字弓形部４５により提供される。Ｃ字弓形部４５間において、ここで、補償弓形部５に追加的な形状３５が設けられる。追加的な形状３５は、例えば、折り畳まれたエッジとして形成される。
この場合、電気接続デバイス２２がバスバー２の一端に提供される。前記電気接続デバイスは、例えば、電気機械および／または供給デバイス４へバスバー２を接続する役割を果たす。接続デバイス２２は、この場合、凹部または貫通孔として形成される。他のタイプの接続デバイス２２も可能である。
ここで示されたバスバー２の断面において、他端はより詳細に図示されない。この端部には、少なくとも１つの接続デバイス２２が同様に提供され得る。
１ 接触レールデバイス
２ バスバー
３ 電気機械
４ 供給デバイス
５ 補償弓形部
１００ 自動車

Claims (10)

  1. 少なくとも部分的に電動の自動車（１００）のための接触レールデバイス（１）であって、前記接触レールデバイス（１）は、少なくとも１つの電気機械（３）と当該電気機械（３）のための少なくとも１つの供給デバイス（４）との電気接点接続のための少なくとも１つのバスバー（２）を有し、前記バスバー（２）が、温度依存性の長さの変化の補償のための少なくとも１つの補償弓形部（５）を含むことを特徴とする、接触レールデバイス（１）。
  2. 前記補償弓形部がＳ字形で形成される、請求項１に記載の接触レールデバイス（１）。
  3. 前記バスバー（２）および前記補償弓形部（５）が一体のものとして形成される、請求項１または２に記載の接触レールデバイス（１）。
  4. 前記補償弓形部（５）が少なくとも１つの屈曲プロセスによって作られる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の接触レールデバイス（１）。
  5. 前記バスバー（２）が銅または銅合金から製造される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の接触レールデバイス（１）。
  6. 前記バスバー（２）が中実形状である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の接触レールデバイス（１）。
  7. 前記供給デバイス（４）が少なくとも１つのインバータデバイス（１４）を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の接触レールデバイス（１）。
  8. 少なくとも３つのバスバー（２）を含み、前記バスバー（２）が、それぞれ前記電気機械（３）のフェーズ（１３）のための電気接点接続を提供する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の接触レールデバイス（１）。
  9. 前記バスバー（２）が少なくとも２つの補償弓形部（５）を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の接触レールデバイス（１）。
  10. 少なくとも部分的に電動である自動車（１００）であって、
    少なくとも１つの電気機械（３）、
    前記電気機械（３）のための少なくとも１つの供給デバイス（４）、及び
    前記電気機械（３）と前記供給デバイス（４）との電気接点接続のための少なくとも１つのバスバー（２）を有する少なくとも１つの接触レールデバイス（１）を備え、
    前記バスバー（２）が、温度依存性の長さの変化の補償のための少なくとも１つの補償弓形部（５）を含むことを特徴とする、自動車（１００）。
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