DE102014201191A1

DE102014201191A1 - Power connection unit for an electrical machine

Info

Publication number: DE102014201191A1
Application number: DE102014201191.4A
Authority: DE
Inventors: Jochen Wittmann; Roland Lindwurm; Manfred Zimmer; Gerald Viernekes; Alexander Schäflein; Christoph Wieder
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2014-01-23
Filing date: 2014-01-23
Publication date: 2015-07-23
Also published as: CN204633517U

Abstract

Offenbart wird ein Leistungsanschlusseinheit (1) für eine Elektrische Maschine (30), insbesondere für einen Elektromotor eines Fahrzeugs, der zumindest ein elektrisch leitendes Stromschienenelement (2) mit einem ersten im Wesentlichen starren Verbindungsende (4) und einem zweiten im Wesentlichen starren Verbindungsende (6) aufweist, wobei das erste Verbindungsende (4), direkt oder indirekt, elektrisch leitend mit zumindest einem Schaltring (42) eines Stators (38) der elektrischen Maschine (30) verbindbar ist, und das zweite Verbindungsende (6), direkt oder indirekt, elektrisch leitend mit einer externen Energieeinheit verbindbar ist, wobei das Stromschienenelement (2) im Bereich des ersten und zweiten Verbindungsendes (4; 6) zumindest teilweise eine Kunststoffummantelung (10; 12) aufweist, wobei zwischen dem ersten und zweiten Verbindungsende (4; 6) des mindestens einen Stromschienenelements (2) ein im Wesentlichen flexibles Zwischenelement (8) angeordnet ist, das an einer ersten Anschlussstelle (16) mit dem ersten Verbindungsende (4; 6) und an einer zweiten Anschlussstelle (16) mit dem zweiten Verbindungsende (4; 6) verbunden ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Leistungsanschlusseinheit (1).A power connection unit (1) for an electric machine (30), in particular for an electric motor of a vehicle, comprising at least one electrically conductive busbar element (2) with a first substantially rigid connection end (4) and a second, substantially rigid connection end (6 ), wherein the first connection end (4), directly or indirectly, is electrically conductively connectable to at least one switching ring (42) of a stator (38) of the electrical machine (30), and the second connection end (6), directly or indirectly, is electrically conductively connectable to an external power unit, wherein the busbar element (2) in the region of the first and second connection ends (4; 6) at least partially a plastic casing (10; 12), wherein between the first and second connection ends (4; 6) of the at least one busbar element (2) a substantially flexible intermediate element (8) is arranged, which at a first Ans junction (16) with the first connection end (4; 6) and at a second connection point (16) to the second connection end (4; 6) is connected, and a method for producing such a power terminal unit (1).

Description

Vorliegende Erfindung betrifft eine Leistungsanschlusseinheit für eine elektrische Maschine, insbesondere für einen Elektromotor eines Fahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen. The present invention relates to a power terminal unit for an electric machine, in particular for an electric motor of a vehicle, according to the preamble of patent claim 1, and a method for producing such.

Bei Elektromotoren, insbesondere bei Hybridfahrzeugelektromotoren werden üblicherweise die elektrischen Anschlüsse eines Statorwicklungssystems mit Stromschienen verbunden, die sich in axialer Richtung nach radial außen durch eine Motoröffnung in einen Aufnahmeraum eines Anschlussgehäuses erstrecken. Dort werden die Stromschienen mittels eines weiteren Verbindungsanschlusses mit Stromquellenkabeln bzw. Phasenanschlüssen verbunden, die wiederum eine elektrische Verbindung zu einer externen Energieeinheit bereitstellen. Aus der DE 10 2011 077 294 ist bekannt, dass diese Leistungsanschlusseinheit als ein Kunststoffverbundelement ausgeführt ist, in dem die Stromschienen zumindest auf einem Teil ihrer Erstreckung gegenseitig voneinander beabstandet in einem Kunststoffmantel eingebettet sind. Dabei liegt die Leistungsanschlusseinheit als vorgefertigtes Bauteil, insbesondere als ein Kunststoffspritzgussverbundelement, vor, das erst nach Kontaktierung der Spulenenden am Stator festgelegt wird. In electric motors, in particular in hybrid vehicle electric motors, the electrical connections of a stator winding system are usually connected to busbars which extend in the axial direction radially outward through a motor opening into a receiving space of a connection housing. There, the busbars are connected by means of a further connection terminal with power source cables or phase terminals, which in turn provide an electrical connection to an external power unit. From the DE 10 2011 077 294 It is known that this power connection unit is designed as a plastic composite element in which the busbars are at least part of their extension mutually spaced apart embedded in a plastic sheath. In this case, the power connection unit is present as a prefabricated component, in particular as a plastic injection-molded composite element, which is determined only after contacting the coil ends on the stator.

Derartige Leistungsanschlusseinheiten werden insbesondere bei Hybridfahrzeugen eingesetzt. Dabei entsteht jedoch das Problem, dass die von einem Verbrennungsmotor verursachten Schwingungen sich auch auf den Elektromotor und damit auf die einzelnen Komponenten der elektrischen Maschine übertragen. Da aber die Leistungsanschlusseinheit über das Anschlussgehäuse starr mit dem nicht schwingenden Motorgehäuse verbunden ist, können die eingetragenen Schwingungen zu einem Drahtabriss der Spulenenden an ihren Kontaktstellen zu den Schaltringen des Stators führen. Auf die Kunststoffummantelung soll jedoch nicht verzichtet werden, da sie die Stromschienen gegeneinander isoliert, vor Umwelteinflüssen schützt, und für eine leichte Montage sorgt. Eine flexible Ausgestaltung, wie beispielsweise aus dem Stand der Technik bekannt, mittels eines Drahts, ist deshalb nicht angestrebt. Such power connection units are used in particular in hybrid vehicles. However, there arises the problem that the vibrations caused by an internal combustion engine are also transmitted to the electric motor and thus to the individual components of the electric machine. However, since the power terminal unit is rigidly connected via the terminal housing with the non-oscillating motor housing, the registered vibrations can lead to a wire tear of the coil ends at their contact points to the switching rings of the stator. On the plastic coating, however, should not be waived, as it insulated the busbars against each other, protects against environmental influences, and ensures easy installation. A flexible embodiment, as known for example from the prior art, by means of a wire, is therefore not desirable.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es deshalb, eine Leistungsanschlusseinheit für eine elektrische Maschine mit kunststoffummantelten Stromschienen bereitzustellen, die auch bei von einem Verbrennungsmotor übertragenen Schwingungen eine elektrische Verbindung zwischen dem Stator und der externen Energieeinheit gewährleistet. Object of the present invention is therefore to provide a power terminal unit for an electric machine with plastic-coated busbars, which ensures an electrical connection between the stator and the external power unit even when transmitted from an internal combustion engine vibrations.

Diese Aufgabe wird durch eine Leistungsanschlusseinheit gemäß Patentanspruch 1, sowie durch ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Leistungsanschlusseinheit gemäß Patentanspruch 16 gelöst. This object is achieved by a power terminal unit according to claim 1, and by a method for producing such a power terminal unit according to claim 16.

Erfindungsgemäß wird eine Leistungsanschlusseinheit für eine elektrische Maschine, insbesondere für einen Elektromotor eines Fahrzeugs, bereitgestellt, wobei die Leistungsanschlusseinheit zumindest ein elektrisch leitendes Stromschienenelement mit einem ersten im Wesentlichen starren Verbindungsende und einem zweiten im Wesentlichen starren Verbindungsende aufweist. Dabei ist das erste Verbindungsende, direkt oder indirekt, elektrisch leitend mit zumindest einem Schaltring eines Stators der elektrischen Maschine verbindbar, während das zweite Verbindungsende, direkt oder indirekt, elektrisch leitend mit einer externen Energieeinheit verbindbar ist. Dabei bedeutet direkt oder indirekt verbindbar, dass das Verbindungsende direkt einen Schaltring bzw. eine externe Energieeinheit kontaktieren kann, aber auch zwischengeschaltete weitere Elemente, wie beispielsweise ein Verbindungskabel oder eine Verbindungsbuchse oder -hülse, vorhanden sein können. Das Stromschienenelement selbst ist, insbesondere im Bereich des ersten und/oder zweiten Verbindungendes, zumindest teilweise mit einer Kunststoffummantelung ausgestattet, die unter anderem als Isolierung nach außen und Isolierung zu einem daneben angeordneten weiteren Stromschienenelement dient. Die Kunststoffummantelung kann dabei als Kunststoffspritzgussverbundelement ausgebildet sein. According to the invention, a power connection unit for an electrical machine, in particular for an electric motor of a vehicle, is provided, wherein the power connection unit has at least one electrically conductive busbar element with a first substantially rigid connection end and a second, substantially rigid connection end. In this case, the first connection end, directly or indirectly, is electrically conductively connectable to at least one switching ring of a stator of the electrical machine, while the second connection end, directly or indirectly, is electrically conductively connectable to an external energy unit. It means directly or indirectly connectable that the connection end can directly contact a switching ring or an external power unit, but also intermediate other elements, such as a connection cable or a connection socket or sleeve, may be present. The busbar element itself is, in particular in the region of the first and / or second connection end, at least partially equipped with a plastic casing which serves, inter alia, as insulation to the outside and insulation to a further busbar element arranged next to it. The plastic sheath can be designed as a plastic injection molded composite element.

Dabei basiert die Erfindung auf der Idee, zwischen dem ersten und zweiten Verbindungsende des mindestens einen Stromschienenelements ein im Wesentlichen flexibles Zwischenelement anzuordnen, das an einer ersten Anschlussstelle mit dem ersten Verbindungsende und einer zweiten Anschlussstelle mit dem zweiten Verbindungsende verbunden ist. Aufgrund dieses flexiblen Zwischenelements ist es möglich, Schwingungen, die beispielsweise von einer Verbrennungsmaschine eingetragen werden und zu einer Dekontaktierung der Statorspulenenden von den Schaltringen bzw. der externen Energieeinheit führen können, zu entkoppeln. In this case, the invention is based on the idea of arranging a substantially flexible intermediate element between the first and second connection ends of the at least one busbar element, which is connected at a first connection point to the first connection end and a second connection point to the second connection end. Because of this flexible intermediate element, it is possible to decouple vibrations, which are registered by an internal combustion engine, for example, and can lead to decontacting of the stator coil ends from the switching rings or the external energy unit.

Dabei ist insbesondere bevorzugt, wenn das flexible Zwischenelement ebenfalls von einem elektrisch isolierenden Isolierelement, insbesondere einem, vorzugsweise flexiblen, Kunststoffelement, vorzugsweise einem Schrumpfschlauch umgeben ist, der das Zwischenelement von der Umgebung elektrisch isoliert. Dabei ist das das flexible Zwischenelement isolierende Isolierelement ebenfalls vorzugsweise flexibel ausgebildet, so dass die Flexibilität des Zwischenelements nicht beeinträchtigt wird. Dadurch kann sichergestellt sein, dass das gesamte Stromschienenelement elektrisch gegenüber der Umgebung, insbesondere einem nebenliegenden Stromschienenelement isoliert ist. In this case, it is particularly preferred if the flexible intermediate element is also surrounded by an electrically insulating insulating element, in particular a, preferably flexible, plastic element, preferably a shrink tube, which electrically isolates the intermediate element from the environment. In this case, the insulating element insulating the flexible intermediate element is also preferably designed to be flexible, so that the flexibility of the intermediate element is not impaired. As a result, it can be ensured that the entire busbar element is electrically insulated from the environment, in particular an adjacent busbar element.

Dies ist insbesondere vorteilhaft, da bei herkömmlichen Elektromotoren drei Schaltringe vorgesehen sind, die für eine Bestromung des Stators sorgen. Diese drei Schaltringe werden üblicherweise jeweils über ein Stromschienenelement mit einem jeweiligen Anschluss der externen Energieeinheit angebunden, wobei die Stromschienenelemente üblicherweise in räumlicher Nähe zueinander verlaufen. Eine elektrische Isolierung der Stromschienenelemente gegeneinander ist deshalb vorteilhaft. Dies wird besonders einfach über die Kunststoffummantelung erreicht, die jedoch bis jetzt im Stand der Technik nur vollkommen starre Leistungsanschlusseinheiten zuließ. Durch das flexible Zwischenelement, das optional zudem mit dem flexiblen Isolierelement umgeben ist, kann die flexible Ausbildung eines kunststoffummantelten Stromschienenelements erreicht werden. Fehlt das optionale Isolierelement, so kann beispielsweise auch die umgebende Luft als Isolator dienen. This is particularly advantageous because in conventional electric motors three switching rings are provided, which provide for energization of the stator. These three switching rings are usually connected in each case via a busbar element with a respective terminal of the external power unit, wherein the busbar elements usually extend in spatial proximity to each other. An electrical insulation of the busbar elements against each other is therefore advantageous. This is achieved particularly easily via the plastic casing, which, however, has hitherto only allowed completely rigid power connection units in the state of the art. The flexible intermediate element, which is optionally also surrounded by the flexible insulating element, the flexible design of a plastic-coated busbar element can be achieved. If the optional insulating element is missing, for example, the surrounding air can also serve as insulator.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung ist das Zwischenelement zumindest im Bereich der ersten und/oder zweiten Anschlussstelle von der das erste und/oder zweite Verbindungselement umgebenden Kunststoffummantelung umgeben. Dabei kann erreicht werden, dass das Stromschienenelement in einem weiten Bereich elektrisch isoliert ist. Ist zudem das optional flexible Isolierelement um das Zwischenelement angeordnet, so kann dieses Isolierelement gleichzeitig mittels der Kunststoffummantelung in seiner Lage fixiert werden. Es ist deshalb weiterhin vorteilhaft, wenn die Kunststoffummantelung das Isolierelement zumindest im Bereich der Anschlussstellen umgibt. According to a further advantageous embodiment, the intermediate element is surrounded at least in the region of the first and / or second connection point by the plastic casing surrounding the first and / or second connection element. It can be achieved that the busbar element is electrically isolated in a wide range. If, in addition, the optionally flexible insulating element is arranged around the intermediate element, this insulating element can simultaneously be fixed in its position by means of the plastic coating. It is therefore also advantageous if the plastic casing surrounds the insulating element at least in the region of the connection points.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist das Zwischenelement mittels einer stoffschlüssigen und/oder mittels einer formschlüssigen Verbindung mit dem ersten und/oder zweiten Verbindungsende verbunden. Dabei kann das Zwischenelement beispielsweise an das erste und/oder zweite Verbindungsende angelötet, angeschweißt oder mit diesem verschraubt sein. According to a further advantageous embodiment, the intermediate element is connected by means of a cohesive and / or by means of a positive connection with the first and / or second connection end. In this case, the intermediate element may for example be soldered, welded or screwed to the first and / or second connection end.

Alternativ oder zusätzlich können das Zwischenelement und das erste und/oder zweite Verbindungselement auch integral miteinander ausgebildet sein. Alternatively or additionally, the intermediate element and the first and / or second connecting element may also be formed integrally with each other.

Die integrale Ausbildung kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das Zwischenelement mindestens zwei stromführende, vorzugsweise übereinanderliegende Leitereinheiten, insbesondere mindestens zwei Leiterbänder und/oder Leiterlamellen, aufweist. Dabei kann beispielsweise das erste und/oder zweite starre Verbindungsende des Stromschienenelements auch darüber hergestellt werden, dass die mindestens zwei Leitereinheiten miteinander pressverschweißt werden. Dadurch kann besonders einfach das Stromschienenelement mit flexiblem Zwischenelement und starren Verbindungsenden hergestellt werden. The integral formation can be achieved, for example, by the intermediate element having at least two current-carrying conductor units, preferably one above the other, in particular at least two conductor bands and / or conductor laminations. In this case, for example, the first and / or second rigid connection end of the busbar element can also be produced by press-welding the at least two conductor units together. As a result, the busbar element with a flexible intermediate element and rigid connection ends can be produced in a particularly simple manner.

Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, das Zwischenelement zwar aus den mindestens zwei stromführenden, übereinanderliegenden Leitereinheiten, insbesondere den zwei Leiterbändern und/oder Leiterlamellen herzustellen, diese Leitereinheiten jedoch nur an ihren Enden miteinander zu pressverschweißen und dann mit einem ersten und/oder zweiten starren Verbindungsende formschlüssig und/oder stoffschlüssig zu verbinden. Dabei ist zudem vorteilhaft, wenn das erste und/oder zweite starre Verbindungsende aus einem Vollmaterial ausgebildet ist. Eine nicht integrale Ausbildung vereinfacht dabei das Anbringen des Isolierelements an dem flexiblen Zwischenstück des Stromschienenelements. Of course, however, it is also possible to produce the intermediate element from the at least two current-carrying, superimposed conductor units, in particular the two conductor strips and / or conductor laminations, but press-weld these conductor units only at their ends together and then with a first and / or second rigid connection end to connect positively and / or cohesively. It is also advantageous if the first and / or second rigid connection end is formed from a solid material. A non-integral design simplifies the attachment of the insulating element to the flexible intermediate piece of the busbar element.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Flexibilität des Zwischenelements insbesondere über seine Formgebung ausgebildet. Dadurch kann ein besonders stabiles Zwischenelement hergestellt werden. According to a further advantageous embodiment, the flexibility of the intermediate element is formed in particular via its shape. As a result, a particularly stable intermediate element can be produced.

Vorteilhafterweise wird dabei die Formgebung des Zwischenelements über Formbiegen, Ausstanzen und/oder Ausschneiden bereitgestellt. Es sind jedoch auch andere Möglichkeiten der flexiblen Ausgestaltung des Zwischenelements möglich. Insbesondere Formbiegen, Ausstanzen und/oder Ausschneiden ermöglichen jedoch vorzugsweise eine besonders einfache und schnelle Herstellung eines flexiblen Zwischenelements. Dabei ist insbesondere die Ausbildung aus übereinanderliegenden Leiterbändern, die in Form gebogen, ausgestanzt oder ausgeschnitten werden, bevorzugt. Advantageously, the shaping of the intermediate element is provided by bending, punching and / or cutting out. However, other possibilities of flexible embodiment of the intermediate element are possible. In particular, bending, punching and / or cutting, however, preferably allow a particularly simple and rapid production of a flexible intermediate element. In particular, the formation of superposed conductor bands, which are bent in shape, punched or cut, is preferred.

Um die Formgebung zu fixieren und gleichzeitig die Flexibilität bereitzustellen, kann das Zwischenelement vorteilhafterweise an seinem Enden miteinander pressverschweißt ausgebildet sein. Die Pressverschweißung hat zudem den Vorteil, dass eine gute Anbindung an das erste und/oder zweite Verbindungsende möglich ist. In order to fix the shaping and at the same time to provide the flexibility, the intermediate element may advantageously be press welded to one another at its ends. The press-welding also has the advantage that a good connection to the first and / or second connection end is possible.

Selbstverständlich ist es auch möglich, das erste und/oder zweite starre Verbindungselement über das Pressverschweißen zweier Leiterbahnen auszubilden, ohne dass gleichzeitig das Zwischenelement integral mit den Verbindungselementen ausgebildet ist. Of course, it is also possible to form the first and / or second rigid connecting element via the press-welding of two conductor tracks, without at the same time the intermediate element being formed integrally with the connecting elements.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist weiterhin am zweiten Verbindungsende ein vergrößertes, vorzugsweise im Wesentlichen ringförmiges, Anschlussstück ausgebildet. Das vergrößerte Anschlussstück gewährleistet dabei, dass eine ausreichende Kontaktfläche für ein Verbindungskabel oder ein weiteres Zwischenstück, beispielsweise eine Verbindungsbuchse oder -hülse, vorhanden ist. According to a further advantageous embodiment, an enlarged, preferably substantially annular, connecting piece is further formed at the second connection end. The enlarged connector ensures that a sufficient contact surface for a connecting cable or another intermediate piece, For example, a connection socket or sleeve exists.

Weiterhin ist vorteilhaft, wenn am zweiten Verbindungsende, insbesondere am vergrößerten Anschlussstück eine vorzugsweise kreisförmige Aussparung ausgebildet ist, die dazu ausgelegt ist, ein Verbindungselement, insbesondere einen Kabelschuh befestigendes Befestigungselement, insbesondere eine Schraube aufzunehmen, um eine Verbindung mit der externen Energieeinheit bereitzustellen. Dabei ist insbesondere vorteilhaft, wenn im Bereich der kreisförmigen Aussparung zudem ein Befestigungsmittel, insbesondere ein Befestigungsgegenstück für das Befestigungselement, beispielsweise eine Mutter angeordnet ist, die vorzugsweise das vergrößerte Anschlussstück elektrisch leitend kontaktiert. Dadurch kann eine besonders einfache Befestigung der Verbindungszuleitungen zu der externen Energieeinheit mit den Stromschienen bereitgestellt werden. It is furthermore advantageous if a preferably circular recess is formed at the second connection end, in particular at the enlarged connection piece, which is designed to receive a connection element, in particular a fastening element fastening a cable lug, in particular a screw in order to provide a connection to the external energy unit. It is particularly advantageous if in addition a fastening means, in particular a fastening counterpart for the fastening element, for example a nut is arranged in the region of the circular recess, which preferably electrically contacted the enlarged connector. Thereby, a particularly simple attachment of the connection leads to the external power unit can be provided with the busbars.

Dabei ist insbesondere vorteilhaft, wenn das Befestigungsmittel ebenfalls von der Kunststoffummantelung aufgenommen ist, so dass die Montage weiter erleichtert ist. It is particularly advantageous if the fastening means is also received by the plastic casing, so that the assembly is further facilitated.

Um auch eine elektrische Isolierung des Befestigungsmittels gegenüber der Umgebung bereitzustellen, kann weiterhin eine Abdeckkappe vorgesehen sein, die das Befestigungsmittel auf einer dem zweiten Verbindungsende abgewandten Seite gegen die Umgebung abdichtet. In order to also provide an electrical insulation of the fastening means relative to the environment, a cap may further be provided, which seals the fastening means on a side facing away from the second connecting end against the environment.

Vorteilhafterweise wird mithilfe der Kunststoffummantelung ein Anschlussgehäuse oder zumindest ein Klemmboden für die Verbindung zu der externen Energieeinheit geschaffen. Zudem kann dadurch die Montage vereinfacht werden, da lediglich eine vorgefertigte Baueinheit zur Verbindung zwischen den Schaltringen der elektrischen Maschine und der externen Energieeinheit bzw. den Verbindungskabeln der externen Energieeinheit benötigt wird. Advantageously, a connection housing or at least one clamping base for the connection to the external energy unit is created by means of the plastic casing. In addition, the assembly can be simplified because only a prefabricated unit for connection between the switching rings of the electric machine and the external power unit or the connection cables of the external power unit is needed.

Ein weiterer Aspekt vorliegender Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Leistungsanschlusses für eine elektrische Maschine, insbesondere für einen Elektromotor eines Fahrzeugs, wobei insbesondere eine Leistungsanschlusseinheit wie oben beschrieben, hergestellt wird. Insbesondere umfasst die herzustellende Leistungsanschlusseinheit ein Stromschienenelement mit einem ersten im Wesentlichen starren Verbindungsende und einem zweiten im Wesentlichen starren Verbindungsende, wobei das erste Verbindungsende direkt oder indirekt elektrisch leitend mit mindestens einem Schaltring eines Stators der elektrischen Maschine zu verbinden ist und das zweite Verbindungsende direkt oder indirekt elektrisch leitend mit einer externen Energieeinheit verbindbar ist. Dabei weist das Stromschienenelement im Bereich des ersten und zweiten Verbindungsendes zumindest teilweise eine Kunststoffummantelung auf. Um diese Kunststoffummantelung bereitzustellen, werden beim Herstellen folgende Schritte ausgeführt:
In einem ersten Schritt wird die Kunststoffummantelung an dem zweiten Verbindungsende ausgebildet. Dann wird Kunststoff über einen für den Kunststoff ausgebildeten Verbindungskanal von dem zweiten Verbindungsende in Richtung des ersten Verbindungsendes geleitet. Durch den über die Verbindungsleitungen geführten Kunststoff wird dann die Kunststoffummantelung an dem ersten Verbindungsende ausgebildet. A further aspect of the present invention relates to a method for producing a power connection for an electrical machine, in particular for an electric motor of a vehicle, wherein in particular a power connection unit as described above is produced. In particular, the power terminal unit to be produced comprises a busbar element having a first substantially rigid connection end and a second substantially rigid connection end, the first connection end being directly or indirectly electrically conductively connected to at least one switching ring of a stator of the electrical machine and the second connection end being directly or indirectly connected electrically conductive with an external power unit is connectable. In this case, the busbar element in the region of the first and second connection ends at least partially on a plastic sheath. To provide this plastic coating, the following steps are carried out during manufacture:
In a first step, the plastic jacket is formed at the second connection end. Then plastic is passed through a connecting channel formed for the plastic from the second connection end in the direction of the first connection end. The plastic casing is then formed at the first connection end by the plastic guided over the connection lines.

Dadurch entsteht zwischen erstem und zweitem Verbindungsende ein aus starrem Kunststoff gefertigter Verbindungssteg, der das erste und das zweite Verbindungsende zueinander starr fixiert. Das bedeutet aber auch, dass die Flexibilität des zwischen erstem und zweitem Verbindungsende angeordneten flexiblen Zwischenelements über die Verbindungsstege aus starrem Kunststoff eingeschränkt ist. This creates between the first and second connection end made of a rigid plastic connecting web, which fixes the first and the second connection end to each other rigid. However, this also means that the flexibility of the flexible intermediate element arranged between the first and the second connection end is restricted via the connection webs of rigid plastic.

Auf der anderen Seite ermöglichen die starren Verbindungsstege auch, dass die Montage der Leistungsanschlusseinheit deutlich vereinfacht werden kann, da erstes und zweites Verbindungsende eine definierte Lage zueinander einnehmen. On the other hand, the rigid connecting webs also allow the assembly of the power terminal unit can be significantly simplified because the first and second connection end occupy a defined position to each other.

Um die Flexibilität der Leistungsanschlusseinheit jedoch zu gewährleisten, werden in einem weiteren Schritt, vorzugsweise nach der Montage der Leistungsanschlusseinheit an der elektrischen Maschine und/oder der externen Energieeinheit, die Verbindungsstege abgetrennt, so dass die Schaltringe des Stators und die externe Energieeinheit über eine flexible mit Kunststoff ummantelte Leistungsanschlusseinheit verbunden sind. In order to ensure the flexibility of the power terminal unit, however, in a further step, preferably after the assembly of the power terminal unit to the electric machine and / or the external power unit, the connecting webs are separated, so that the switching rings of the stator and the external power unit via a flexible Plastic jacketed power terminal unit are connected.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen definiert. Further advantages and advantageous embodiments are defined in the subclaims, the description and the drawings.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben werden. Dabei sind die Ausführungsbeispiele rein exemplarischer Natur und sollen nicht den Schutzbereich der Anmeldung festlegen. Dieser wird allein über die anhängigen Ansprüche definiert. In the following, the invention will be described in more detail with reference to embodiments illustrated in the drawings. The embodiments are purely exemplary in nature and are not intended to determine the scope of the application. This is defined solely by the appended claims.

Es zeigen: Show it:

1: eine schematische Schnittansicht durch eine Leistungsanschlusseinheit mit einer vergrößerten Detailansicht; 1 FIG. 2: a schematic sectional view through a power connection unit with an enlarged detail view; FIG.

2: eine schematische perspektivische Ansicht eines Stromschienenelements ohne und mit Isolierelement; 2 a schematic perspective view of a busbar element without and with insulating;

3: eine schematische Draufsicht auf die Leistungsanschlusseinheit vor und nach der Montage; und 3 a schematic plan view of the power terminal unit before and after assembly; and

4: eine schematische Schnittdarstellung einer Teilansicht einer elektrischen Maschine mit daran angeordneter Leistungsanschlusseinheit. 4 : A schematic sectional view of a partial view of an electrical machine arranged thereon Leistungsanschlusseinheit.

Im Folgenden werden gleiche oder funktionell gleichwirkende Elemente mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. In the following, the same or functionally equivalent elements are identified with the same reference numerals.

1 zeigt schematisch eine Schnittansicht durch eine Leistungsanschlusseinheit 1 für eine elektrische Maschine (nicht dargestellt). 1 schematically shows a sectional view through a power terminal unit 1 for an electric machine (not shown).

Dabei weist die Leistungsanschlusseinheit 1 mindestens ein Stromschienenelement 2 auf, das mit einem Schaltring (nicht dargestellt) einer elektrischen Maschine (nicht dargestellt) kontaktiert werden kann. Wie 1a weiterhin zu entnehmen, weist das Stromschienenelement 2 ein erstes Verbindungsende 4 und ein zweites Verbindungsende 6 auf, die im Wesentlichen starr ausgebildet sind, wobei das erste Verbindungsende 4 mit einem Schaltring (nicht dargestellt) einer elektrischen Maschine (nicht dargestellt) kontaktiert werden kann, während das zweite Verbindungsende 6 dazu ausgelegt ist, eine elektrische Verbindung zu einer externen Energieeinheit (nicht dargestellt) bereitzustellen. Zwischen den im Wesentlichen starr ausgebildeten ersten und zweiten Verbindungsenden 4, 6 ist ein flexibles Zwischenelement 8 angeordnet, dessen Flexibilität beispielsweise wie dargestellt über seine Wellenform bereitgestellt ist. Zudem kann das flexible Zwischenelement 8, wie in 1b angedeutet, aus einer Mehrzahl übereinanderliegenden Leiterbänder 14 ausgebildet sein, die die Flexibilität des Zwischenelements 8 bereitstellen. In this case, the power connection unit 1 at least one busbar element 2 on, which can be contacted with a switching ring (not shown) of an electric machine (not shown). As 1a continue to refer, has the busbar element 2 a first connection end 4 and a second connection end 6 which are formed substantially rigid, wherein the first connection end 4 with a switching ring (not shown) of an electric machine (not shown) can be contacted while the second connection end 6 is designed to provide an electrical connection to an external power unit (not shown). Between the substantially rigidly formed first and second connecting ends 4 . 6 is a flexible intermediate element 8th arranged, whose flexibility is provided, for example, as shown via its waveform. In addition, the flexible intermediate element 8th , as in 1b indicated, from a plurality of superimposed conductor strips 14 be formed, the flexibility of the intermediate element 8th provide.

Weiterhin ist 1a zu entnehmen, dass das Stromschienenelement 2 zumindest im Bereich des ersten und zweiten Verbindungsendes zumindest teilweise jeweils eine Kunststoffummantelung 10, 12 aufweist. Diese Kunststoffummantelung 10, 12 ist dazu ausgelegt, das Stromschienenelement 2 gegenüber einer Umgebung zu isolieren und die Stromschienenelemente 2 ebenfalls voneinander zu isolieren. Auf die Isolierungsfunktion und das tatsächliche Aussehen der Kunststoffummantelung 10, 12 wird weiter unten näher eingegangen. Furthermore is 1a to see that the busbar element 2 at least partially in each case at least in the region of the first and second connection end in each case a plastic casing 10 . 12 having. This plastic casing 10 . 12 is designed to be the busbar element 2 to isolate against an environment and the busbar elements 2 also isolate from each other. On the insulation function and the actual appearance of the plastic jacket 10 . 12 will be discussed further below.

Wie 1a und besonders der Detailansicht von 1b zu entnehmen ist, weist das flexible Zwischenelement 8 eine Vielzahl übereinanderliegender Leitungsbänder 14-1, 14-5, ... auf, die im Bereich zwischen der Kunststoffummantelung 10, 12 voneinander getrennt ausgebildet sind. Dagegen sind an Anschlussstellen 16 zu den starren Verbindungsenden 4, 6 die Leiterbänder 14 miteinander pressverschweißt, so dass eine Anbindung an die starren Verbindungsenden 4, 6 ermöglicht ist. Alternativ können auch die starren Verbindungsenden 4, 6 integral mit den Leiterbändern 14 ausgebildet sein, wobei für die starren Verbindungsenden 4, 6 die Leiterbänder 14 miteinander pressverschweißt sein können. Alternativ kann aber auch eine oder auch beide Anschlussstellen 16 stoffschlüssig oder formschlüssig, beispielsweise durch Schweißen oder Verschrauben mit dem jeweiligen starren Verbindungsende 4, 6 verbunden sein. As 1a and especially the detail view of 1b can be seen, has the flexible intermediate element 8th a plurality of superimposed conduction bands 14-1 . 14-5 , ... on, in the area between the plastic jacket 10 . 12 are formed separately from each other. On the other hand are at connection points 16 to the rigid connecting ends 4 . 6 the conductor bands 14 Press-welded together, allowing a connection to the rigid connection ends 4 . 6 is possible. Alternatively, the rigid connection ends 4 . 6 integral with the ladder bands 14 be formed, wherein for the rigid connection ends 4 . 6 the conductor bands 14 can be press-welded together. Alternatively, however, one or both connection points 16 cohesively or positively, for example by welding or screwing with the respective rigid connection end 4 . 6 be connected.

Weiterhin zeigen 1a und 1b, dass das flexible Element 8 von einem flexiblen Isolierelement 18, insbesondere einem Schrumpfschlauch umgeben ist, der das flexible Element 8 gegenüber der Außenwelt isoliert. Gleichzeitig ist insbesondere 1b zu entnehmen, dass sich das Isolierelement 18 bis unter die Kunststoffummantelung 10; 12 erstreckt und von dieser formschlüssig umgeben wird. Continue to show 1a and 1b that the flexible element 8th from a flexible insulating element 18 , in particular a shrink tube is surrounded, which is the flexible element 8th isolated from the outside world. At the same time, in particular 1b to see that the insulating element 18 until under the plastic jacket 10 ; 12 extends and is surrounded by this form-fitting.

Aufgrund dieses Isolierelements 18 kann zum einen sichergestellt sein, dass eine elektrische Isolierung des Stromschienenelements 2 auch im Bereich des flexiblen Zwischenelements 8 bereitgestellt ist und zum anderen, dass beim Ummanteln der Leistungsanschlusseinheit 1 mit Kunststoff kein Kunststoff in die Zwischenräume der Leiterbänder 14 eindringen kann und so die Flexibilität des flexiblen Zwischenelements 8 behindert. Due to this insulating element 18 can be ensured on the one hand that an electrical insulation of the busbar element 2 also in the area of the flexible intermediate element 8th is provided and, second, that when wrapping the power terminal unit 1 with plastic no plastic in the spaces between the conductor strips 14 can penetrate and so the flexibility of the flexible intermediate element 8th with special needs.

Weiterhin zeigt die Schnittansicht durch 1, dass nicht nur ein Stromschienenelement 2, sondern nebeneinanderliegend mehrere Stromschienenelemente 2-1, 2-2, 2-3 angeordnet sind. Dies wird insbesondere deutlich bei den schematischen Darstellungen der 2a und 2b, die die Leistungsanschlusseinheit 1 in räumlicher Darstellung ohne die Kunststoffummantelung 10; 12 zeigen. Dabei ist 2a zu entnehmen, dass die Stromschienenelemente 2-1, 2-2 und 2-3 jeweils nebeneinander angeordnet sind und entsprechend jeweils ein erstes starres Verbindungsende 4-1, 4-2, 4-3 und jeweils ein zweites starres Verbindungsende 6-1, 6-2, 6-3 sowie flexible Zwischenelemente 8-1, 8-2, 8-3 aufweisen. Die flexiblen Zwischenelemente 8-1, 8-2, 8-3 können, wie 2b zeigt, vor dem Ummanteln noch mit flexiblen Isolierelementen 18, insbesondere dem Schrumpfschlauch überzogen werden. Die Isolierelemente 18 erstrecken sich dann bis über die Anschlussstelle 16 zwischen dem Zwischenelement 8 und dem ersten bzw. zweiten Verbindungsende 4, 6. Furthermore, the sectional view through 1 that not just a track element 2 , but next to each other several busbar elements 2-1 . 2-2 . 2-3 are arranged. This becomes particularly clear in the schematic representations of 2a and 2 B that the power connection unit 1 in a spatial representation without the plastic coating 10 ; 12 demonstrate. It is 2a to see that the busbar elements 2-1 . 2-2 and 2-3 are each arranged side by side and corresponding to a respective first rigid connection end 4-1 . 4-2 . 4-3 and in each case a second rigid connection end 6-1 . 6-2 . 6-3 as well as flexible intermediate elements 8-1 . 8-2 . 8-3 exhibit. The flexible intermediate elements 8-1 . 8-2 . 8-3 can, like 2 B shows, before wrapping still with flexible insulating elements 18 , in particular the shrink tube are coated. The insulating elements 18 then extend to over the junction 16 between the intermediate element 8th and the first and second connection ends, respectively 4 . 6 ,

Weiterhin ist den perspektivischen Ansichten der 2 zu entnehmen, dass an den Enden der zweiten Verbindungsenden 6-1, 6-2, 6-3 jeweils vergrößerte ringförmige Anschlussstücke 28-1, 28-2, 28-3 ausgebildet sind, die wiederum jeweils eine kreisförmige Aussparung 20-1, 20-2, 20-3 ausbilden, die für die Aufnahme eines Befestigungselements für ein Verbindungskabel zu der externen Energieeinheit (nicht dargestellt) ausgebildet sind. Die vergrößerten Anschlussstücke 28-1, 28-2, 28-3 dienen dazu eine ausreichende Kontaktfläche für die elektrische Kontaktierung eines Verbindungskabels oder einer Verbindungsbuchse oder -hülse bereitzustellen, wie weiter unten noch mit Bezug auf 4 näher erläutert wird. Furthermore, the perspective views of 2 to see that at the ends of the second connecting ends 6-1 . 6-2 . 6-3 each enlarged annular connecting pieces 28-1 . 28-2 . 28-3 are formed, in turn, each having a circular recess 20-1 . 20-2 . 20-3 form, which are adapted to receive a fastener for a connection cable to the external power unit (not shown). The enlarged connecting pieces 28-1 . 28-2 . 28-3 serve to provide a sufficient contact surface for the electrical contacting of a connection cable or a connection socket or sleeve, as further below with reference to 4 is explained in more detail.

2 zeigt weiterhin, dass die ringförmigen Anschlussstücke 28-1, 28-2, 28-3 jeweils derart ausgebildet sind, dass sie im Wesentlichen linear zueinander angeordnet sind. Dazu weisen die Stromschienenelemente 2-1, 2-2, 2-3 an ihren zweiten Verbindungsenden, insbesondere bei dem zweiten und dritten Stromschienenelement 2-2, 2-3 Abkröpfungen 22-2, 22-3 auf, die ermöglichen, dass die ringförmigen Anschlussstücke 28-1, 28-2, 28-3 im Wesentlichen auf einer Linie angeordnet sind. 2 further shows that the annular fittings 28-1 . 28-2 . 28-3 are each formed such that they are arranged substantially linear to each other. For this purpose, the busbar elements 2-1 . 2-2 . 2-3 at its second connection ends, in particular in the second and third busbar element 2-2 . 2-3 offsets 22-2 . 22-3 on that allow the annular fittings 28-1 . 28-2 . 28-3 are arranged essentially on a line.

Rückkehrend zur 1a wird diese lineare Anordnung der ringförmigen Anschlussstücke 28-1, 28-2, 28-3 ebenfalls deutlich, da sie alle in der gleichen Schnittebene der 1 liegen. Returning to 1a becomes this linear arrangement of the annular fittings 28-1 . 28-2 . 28-3 also clear, since they are all in the same cutting plane of the 1 lie.

Weiterhin zeigt 1a, dass unterhalb der ringförmigen Anschlussstücke 28-1, 28-2, 28-3 Muttern 24-1, 24-2, 24-3 angeordnet sind, die wie weiter unten genauer beschrieben, mit einem Befestigungselement für ein Verbindungskabel zu der externen Energieeinheit (nicht dargestellt) zusammenwirken. Dabei sind die Muttern 24-1, 24-2, 24-3 ebenfalls von der Kunststoffummantelung 12 umgeben, so dass insgesamt eine vorgefertigte Baueinheit für die Leistungsanschlusseinheit der elektrischen Maschine bereitsteht. Further shows 1a in that below the annular fittings 28-1 . 28-2 . 28-3 nuts 24-1 . 24-2 . 24-3 are arranged, which, as described in more detail below, cooperate with a fastening element for a connection cable to the external power unit (not shown). Here are the nuts 24-1 . 24-2 . 24-3 also from the plastic casing 12 surrounded, so that a total of a prefabricated unit for the power terminal unit of the electric machine is ready.

Eine weitere Besonderheit ist in den 3a und 3b gezeigt, die jeweils eine Draufsicht auf die in 1 dargestellte Leistungsanschlusseinheit 1 mit der Kunststoffummantelung 10 und der Kunststoffummantelung 12 darstellen. Zudem zeigen die 3a und 3b, dass die flexiblen Zwischenelemente 8-1, 8-2, 8-3 im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet und voneinander getrennt ausgebildet sind, während die starren Verbindungsenden, die hier nicht dargestellt sind, insgesamt von der Kunststoffummantelung 10 bzw. 12 umgeben sind. Ausgenommen von der Kunststoffummantelung 12 sind jedoch die ringförmigen Anschlussstücke 28-1, 28-2, 28-3, die mit den Kabelschuhen der Verbindungskabel der externen Energieeinheit direkt oder indirekt verbunden werden. Another special feature is in the 3a and 3b each showing a top view of the in 1 illustrated Leistungsanschlusseinheit 1 with the plastic casing 10 and the plastic jacket 12 represent. In addition, the show 3a and 3b that the flexible intermediate elements 8-1 . 8-2 . 8-3 are arranged substantially parallel to each other and formed separately from each other, while the rigid connection ends, which are not shown here, total of the plastic casing 10 respectively. 12 are surrounded. Except from the plastic coating 12 however, are the annular fittings 28-1 . 28-2 . 28-3 which are directly or indirectly connected to the cable lugs of the connection cables of the external power unit.

Die Besonderheit wird bei einem Vergleich der beiden 3a und 3b deutlich. Wie 3a zu entnehmen, bestehen zwischen der Kunststoffummantelung 10 und der Kunststoffummantelung 12 Verbindungstege 26-1 und 26-2, die in der Ausbildung von 4b nicht vorhanden ist. Dabei haben die Verbindungsstege 26-1, 26-2 folgende Bewandtnis: Bei der Herstellung der Kunststoffummantelung 10, 12 wird zuerst das zweite Verbindungsende 6 mit Kunststoff ummantelt, also zuerst wird die Kunststoffummantelung 12 hergestellt. Dem Kunststoff wird aber während dieses Prozesses ermöglicht über Verbindungskanäle in Richtung der ersten Verbindungsenden 4 zu fließen, und dort die Kunststoffummantelung 10 auszubilden. Während dieses Prozesses entstehen die Verbindungsstege 26-1, 26-2. Diese haben den weiteren Vorteil, dass sie trotz des flexiblen Zwischenelements 8 das erste Verbindungsende 4 und das zweite Verbindungsende 6 in ihrer Lage zueinander starr fixieren. Dadurch kann die Leistungsanschlusseinheit 1 als starres vorgefertigtes Bauteil an den entsprechenden Stellen des Elektromotors bzw. der externen Energieeinheit montiert werden. Dadurch kann zum einen eine Beschädigung des flexiblen Zwischenelements 8 während der Montage oder eines Transports vermieden und die Montage selbst vereinfacht werden. Erst nach der Endmontage werden die Verbindungselemente 26-1, 26-2 durchtrennt, wie in 4b dargestellt, so dass die flexible Leistungsanschlusseinheit 1 hergestellt ist. The peculiarity is in a comparison of the two 3a and 3b clear. As 3a can be seen, exist between the plastic sheath 10 and the plastic jacket 12 connecting webs 26-1 and 26-2 who are in the training of 4b not available. Here are the connecting webs 26-1 . 26-2 the following: In the production of the plastic casing 10 . 12 becomes the second connection end first 6 coated with plastic, so first is the plastic sheath 12 produced. However, the plastic is enabled during this process via connecting channels in the direction of the first connection ends 4 to flow, and there the plastic sheath 10 train. During this process, the connecting bridges arise 26-1 . 26-2 , These have the further advantage that, despite the flexible intermediate element 8th the first connection end 4 and the second connection end 6 rigidly fix in relation to each other. This allows the power connection unit 1 be mounted as a rigid prefabricated component at the corresponding points of the electric motor or the external power unit. As a result, on the one hand damage to the flexible intermediate element 8th avoided during assembly or transport and the assembly itself can be simplified. Only after the final assembly, the fasteners 26-1 . 26-2 severed, as in 4b shown, so that the flexible power terminal unit 1 is made.

Im Folgenden soll unter Bezugnahme auf die 4 der Stromfluss durch die Leistungsanschlusseinheit 1 erläutert werden. Dabei zeigt 4 eine Schnittansicht durch eine Teilansicht einer in einem Motorgehäuse 32 angeordneten elektrischen Maschine 30, wobei von der elektrischen Maschine 30 lediglich eine Statorspule 38 gezeigt ist. Weiterhin zeigt 4, dass in dem Motorgehäuse 32 eine Anschlussbox 34 ausgebildet ist, die mit einem Deckel 36 abgeschlossen ist. Die Anschlussbox 34 ermöglicht einen elektrischen Zugang dem Stator 38 der elektrischen Maschine 30. Zur Bestromung der Statorspulen 38 sind neben den Statorspulen 38 Schaltringe 42-1, 42-2, 42-3 angeordnet, die elektrisch leitend mit den zugehörigen Spulen verbunden sind. The following is intended with reference to the 4 the current flow through the power connection unit 1 be explained. It shows 4 a sectional view through a partial view of a in a motor housing 32 arranged electric machine 30 , being by the electric machine 30 only a stator coil 38 is shown. Further shows 4 in that in the motor housing 32 a connection box 34 is formed, which with a cover 36 is completed. The connection box 34 allows electrical access to the stator 38 the electric machine 30 , For energizing the stator coils 38 are next to the stator coils 38 switching rings 42-1 . 42-2 . 42-3 arranged, which are electrically connected to the associated coils.

Um diese Schaltringe 42 mit Strom zu versorgen, wird üblicherweise eine externe Energieeinheit (nicht dargestellt) elektrisch leitend über die Leistungsanschlusseinheit 1 mit den Schaltringen 42 verbunden. Da jeder der drei Schaltringe 42-1, 42-2, 42-3 separat mit Strom beaufschlagt werden muss, ist auch die Leistungsanschlusseinheit dreiphasig ausgeführt und weist, wie oben beschrieben, drei parallel zueinander angeordnete Stromschienenelemente 2-1, 2-2, 2-3 auf, die mit ihren ersten Verbindungsenden 4-1, 4-2, 4-3 ihren jeweils zugehörigen Schaltring 42-1, 42-2, 42-3 kontaktieren. Die Schnittansicht von 4 zeigt aber lediglich das erste Verbindungsende 4-1 des ersten Stromschienenelements 2-1. Around these switching rings 42 is usually supplied with an external power unit (not shown) electrically conductive via the power terminal unit 1 with the Schaltringen 42 connected. Because each of the three shift rings 42-1 . 42-2 . 42-3 must be charged separately with power, and the power terminal unit is designed three-phase and has, as described above, three busbar elements arranged parallel to each other 2-1 . 2-2 . 2-3 on that with their first connection ends 4-1 . 4-2 . 4-3 their respective associated switching ring 42-1 . 42-2 . 42-3 to contact. The sectional view of 4 but only shows the first connection end 4-1 of the first busbar element 2-1 ,

Weiterhin ist der 4 zu entnehmen, dass bei einer, wie aus dem Stand der Technik bekannten, starren Verbindung der Kunststoffummantelungen 10, 12 bei Vibrationen ein Abriss der Spulenverbindung eintreten kann, da bei herkömmlichen Leistungsanschlusseinheiten der gesamte Leistungsanschluss starr mit der Anschlussbox 34 und damit mit dem Motorgehäuse 32 verbunden ist, während sich die Vibrationen einer Verbrennungsmaschine auf den Elektromotor und damit die Statorspulen übertragen. Furthermore, the 4 can be seen that in a, as known from the prior art, rigid connection of the plastic jackets 10 . 12 In the case of vibrations, the coil connection can be torn off, since in conventional power connection units the entire power connection is rigid with the connection box 34 and thus with the motor housing 32 is connected while the vibrations of an internal combustion engine transmitted to the electric motor and thus the stator coils.

Da jedoch zwischen erstem Verbindungsende 4 und zweiten Verbindungsende 6 und damit zwischen Kunststoffummantelung 10 und Kunststoffummantelung 12 das flexible Zwischenelement 8 angeordnet ist, sind beide Teile schwingungsentkoppelt, so dass eine Beschädigung der Kontaktierung der Spulenenden vermieden werden kann. Since, however, between the first connection end 4 and second connection end 6 and thus between plastic casing 10 and plastic coating 12 the flexible intermediate element 8th is arranged, both parts are vibration decoupled, so that damage to the contact of the coil ends can be avoided.

Weiterhin zeigt 4, dass die zweite Kunststoffummantelung 12 in dem Anschlussgehäuse 34 angeordnet und einen Teil einer Adapterplatte 44 für den Anschluss der externen Energieeinheit ausbildet. Die Adapterplatte 44 ist dabei zweiteilig ausgebildet und weist in ihrem unteren Bereich die Kunststoffummantelung 12 der Leistungsanschlusseinheit 1 auf. Ihr oberer Bereich 46 weist ebenfalls eine Kunststoffummantelung 48 auf, die Verbindungshülsen 50-1, 50-2, 50-3 ummantelt. An der Kunststoffummantelung 48 sind weiterhin Dichtungselemente 52 angeordnet, die die Kunststoffummantelung 48 gegen das Anschlussgehäuse 34 und gegen die Kunststoffummantelung 12 abdichten. Further shows 4 that the second plastic sheath 12 in the connection housing 34 arranged and part of an adapter plate 44 for connecting the external power unit. The adapter plate 44 is formed in two parts and has in its lower part the plastic casing 12 the power connection unit 1 on. Your upper area 46 also has a plastic casing 48 on, the connection sleeves 50-1 . 50-2 . 50-3 jacketed. At the plastic casing 48 are still sealing elements 52 arranged the plastic casing 48 against the connection housing 34 and against the plastic jacket 12 caulk.

Wie 5 weiterhin zu entnehmen, sind die Verbindungshülsen 50-1, 50-2, 50-3 in elektrisch leitendem Kontakt mit den ringförmigen Anschlusstücken 28-1, 28-2, 28-3 des zweiten Verbindungsendes 6-1, 6-2 und 6-3, wobei jede Verbindungshülse 50-1, 50-2, 50-3 elektrisch leitend einen Kabelschuh 54-1, 54-2, 54-3 kontaktiert, die wiederum mit Verbindungskabeln der externen Energieeinheit verbunden sind. Um eine elektrische Kontaktierung der Kabelschuhe 54 mit den Hülsen 50 und den Verbindungsenden 6 zu gewährleisten, ist weiterhin ein Befestigungsmittel 56-1, 56-2, 56-3 vorgesehen, das in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel als Schraube ausgebildet ist und mit der in der Kunststoffummantelung 12 ausgebildeten Mutter 24-1, 24-2, 24-3 zusammenwirkt. Weiterhin ist 4 zu entnehmen, dass die Kunststoffummantelung 12 an ihrem unteren, dem Stator zugewandten Bereich ebenfalls isoliert ist, wobei Abdeckkappen 58-1, 58-2, 58-3 zum Einsatz kommen. As 5 continue to refer, the connecting sleeves 50-1 . 50-2 . 50-3 in electrically conductive contact with the annular fittings 28-1 . 28-2 . 28-3 of the second connection end 6-1 . 6-2 and 6-3 , wherein each connecting sleeve 50-1 . 50-2 . 50-3 electrically conductive a cable lug 54-1 . 54-2 . 54-3 contacted, which in turn are connected to connection cables of the external power unit. To make electrical contact with the cable lugs 54 with the sleeves 50 and the connection ends 6 to ensure is still a fastener 56-1 . 56-2 . 56-3 provided, which is formed in the embodiment shown here as a screw and with the in the plastic casing 12 trained mother 24-1 . 24-2 . 24-3 interacts. Furthermore is 4 to see that the plastic casing 12 is also insulated at its lower, the stator-facing area, with cover caps 58-1 . 58-2 . 58-3 be used.

Vorteilhafterweise ermöglicht das flexible Zwischenelement, dass eine Leistungsanschlusseinheit bereitgestellt werden kann, die einen großen Schutz gegen Umwelteinflüsse aufgrund der Kunststoffummantelung der Stromschienen bereitstellt, zum anderen jedoch die gewünschte Flexibilität aufweist, um einen Drahtabriss der Spulenenden an ihren Kontaktstellen zu den Schaltringen zu vermeiden. Zudem ermöglicht das Verfahren bzw. die Ausbildung der Verbindungsstege und erst das spätere nach der Endmontage erfolgende Abtrennen dieser Verbindungsstege eine Montagesicherung und vereinfacht die Montage des eigentlich flexibel ausgebildeten Leistungsanschlusses. Gleichzeitig kann dadurch auch verhindert werden, dass die flexibel ausgebildeten Zwischenelemente an ihren Anschlussstellen während der Montage oder während eines Transports beschädigt werden. Advantageously, the flexible intermediate element makes it possible to provide a power connection unit which provides great protection against environmental influences due to the plastic sheathing of the busbars, but on the other hand has the desired flexibility in order to avoid wire breakage of the coil ends at their contact points with the switching rings. In addition, the method or the formation of the connecting webs and only the subsequent after the final assembly taking place separating these connecting webs allows a mounting fuse and simplifies the mounting of the actually flexible designed power connector. At the same time it can also be prevented that the flexibly formed intermediate elements are damaged at their connection points during assembly or during transport.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Leistungsanschlusseinheit Power connection unit
2 2: Stromschienenelement Busbar element
4 4: erstes Verbindungsende first connection end
6 6: zweites Verbindungsende second connection end
8 8th: flexibles Zwischenelement flexible intermediate element
10, 12 10, 12: Kunststoffummantelung Plastic sheathing
14 14: Leiterbänder Head bands
16 16: Anschlussstelle junction
18 18: Isolierelement insulating
20 20: kreisförmige Aussparung circular recess
22 22: Abkröpfung bend
24 24: Befestigungsmittelgegenstück (Mutter) Fastener counterpart (nut)
26 26: Verbindungssteg connecting web
28 28: ringförmiges Anschlussstück annular connection piece
32 32: Motorgehäuse motor housing
34 34: Anschlussgehäuse connection housing
36 36: Deckel cover
38 38: Stator stator
42 42: Schaltringe switching rings
44 44: Adapterplatte adapter plate
46 46: zweiter Bereich second area
48 48: Kunststoffummantelung Plastic sheathing
50 50: Verbindungshülse connecting sleeve
52 52: Dichtelement sealing element
54 54: Kabelschuh lug
56 56: Befestigungsmittel (Schraube) Fastener (screw)
58 58: Abdeckkappe cap

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102011077294 [0002]

Claims

Power connection unit ( 1 ) for an electric machine ( 30 ), in particular for an electric motor of a vehicle, the at least one electrically conductive busbar element ( 2 ) having a first substantially rigid connection end ( 4 ) and a second substantially rigid connection end ( 6 ), wherein the first connection end ( 4 ), directly or indirectly, electrically conductive with at least one switching ring ( 42 ) of a stator ( 38 ) of the electric machine ( 30 ) is connectable, and the second connection end ( 6 ), directly or indirectly, electrically conductively connected to an external power unit, wherein the busbar element ( 2 ) in the region of the first and second connection ends ( 4 ; 6 ) at least partially a plastic casing ( 10 ; 12 ), characterized in that between the first and second connection ends ( 4 ; 6 ) of the at least one conductor rail element ( 2 ) an essentially flexible intermediate element ( 8th ) arranged at a first connection point ( 16 ) with the first connection end ( 4 ) and at a second connection point ( 16 ) with the second connection end ( 6 ) connected is.

Power connection unit ( 1 ) according to claim 1, wherein the intermediate element ( 8th ) of an electrically insulating insulating element ( 18 ), in particular a plastic element, preferably a shrink tube, which surrounds the intermediate element ( 8th ) electrically isolated from the environment.

Power connection unit ( 1 ) according to claim 2, wherein the insulating element ( 18 ) at least partially from the plastic casing ( 10 ; 12 ) is surrounded.

Power connection unit ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the intermediate element ( 8th ) at least in the area of the first and / or second connection point ( 16 ) from which the first and / or second connection end ( 4 ; 6 ) surrounding plastic casing ( 10 ; 12 ) is surrounded.

Power connection unit ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the intermediate element ( 8th ) by means of a cohesive and / or by means of a positive connection with the first and / or the second connection end ( 4 ; 6 ) connected is.

Power connection unit ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the intermediate element ( 8th ) at least two current-carrying, preferably superimposed, conductor units ( 14 ), in particular at least two conductor strips and / or conductor lamellae.

Power connection unit ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the flexibility of the intermediate element ( 8th ) is formed over its shape.

Power connection unit ( 1 ) according to claim 7, wherein the shape of the intermediate element ( 8th ) is provided by means of bending, punching and / or cutting.

Power connection unit ( 1 ) according to one of claims 6 to 8, wherein the at least two conductor units ( 14 ) are press welded together at at least one of their ends.

Power connection unit ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the first and / or second rigid connection end ( 4 ; 6 ) of the busbar element ( 2 ) is produced via at least two press-welded conductor units.

Power connection unit ( 1 ) according to claim 10, wherein the first and / or second rigid connection end ( 4 ; 5 ), which is constructed from at least two press-welded conductor units, at least at one of the connection points ( 16 ) integral with that of at least two conductor units ( 14 ) constructed intermediate element ( 8th ) is trained.

Power connection unit ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the first and / or second rigid connection end ( 4 ; 6 ) of the busbar element ( 2 ) is formed of a solid material.

Power connection unit ( 1 ) according to any one of the preceding claims, further comprising at the second connection end ( 6 ) an enlarged, preferably substantially annular, connector ( 28 ), which is designed, a connecting element, in particular a cable lug ( 54 ) to contact electrically.

Power connection unit ( 1 ) according to claim 13, wherein at the second connection end ( 4 ; 6 ) in the region of the enlarged connection piece ( 28 ) a fastening means ( 24 ), in particular a nut, is arranged, whereby preferably the enlarged connecting piece ( 28 ) and the fastening means ( 24 ) are in electrically conductive contact with each other.

Power connection unit ( 1 ) according to claim 14, wherein the fastening means ( 24 ) of the plastic casing ( 12 ), wherein preferably the fastening means ( 24 ) on a second connection end ( 6 ) facing away from a likewise of the plastic casing ( 12 ) surrounded cap ( 58 ) is covered.

Method for producing a power connection for an electrical machine ( 30 ), in particular for an electric motor of a vehicle, according to one of the preceding claims, characterized by the following steps: - forming the plastic casing ( 12 ) at the second connection end ( 6 ) - Providing plastic via a connecting channel formed for the plastic from the second connecting end ( 6 ) in the direction of the first connection end ( 4 ); and - forming the plastic casing ( 10 ) at the first connection end ( 4 ) via the plastic provided via the connecting channel; and - forming a substantially rigid connecting web ( 26 ) between the first and second plastic jacket ( 4 ; 6 ) over the plastic provided in the connecting channel.

The method of claim 16, further comprising the step of severing the tie bar (10). 26 ) after curing of the plastic.

The method of claim 17, wherein the step of severing the tie bar (16) 26 ) only after the final assembly of the power connection unit ( 1 ) on the electric machine ( 30 ) he follows.