DE102018008329A1 - Connecting arrangement for establishing an electrical connection with horizontally arranged busbars - Google Patents
Connecting arrangement for establishing an electrical connection with horizontally arranged busbars Download PDFInfo
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-
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung (4) zum Herstellen einer elektrischen Verbindung, mit
- einem Gehäuse (8),
- zumindest zweien innerhalb des Gehäuses (8) angeordneten elektrischen Kontakten (5),
- zumindest zwei Stromschienen (3), die durch eine Öffnung (14) des Gehäuses (8) in das Gehäuse (8) eingeführt und jeweils an einem der elektrischen Kontakte (5). Um einen verbesserter Schutz vor eindringendem Öl zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass
- die Verbindungsanordnung (4) an der Öffnung (14) des Gehäuses (8) ein Dichtelement (6) zum Abdichten des Gehäuses (8) aufweist,
- die Stromschienen (3) bezogen auf eine bestimmungsgemäße Einbauposition der Verbindungsanordnung (4) an der Öffnung (14) parallel zu einer horizontalen Raumrichtung verlaufen, wobei die Öffnung (14) des Gehäuses (8) in der bestimmungsgemäßen Einbauposition der Verbindungsanordnung (4) bezüglich einer vertikalen Raumrichtung tiefer als die elektrischen Kontakte (5) angeordnet sind, und
- das Gehäuse (8) in einem Bereich um die Öffnung (14) eine Mulde (9) ausbildet.
The invention relates to a connection arrangement (4) for producing an electrical connection, with
a housing (8),
at least two electrical contacts (5) arranged inside the housing (8),
- At least two busbars (3) inserted through an opening (14) of the housing (8) in the housing (8) and in each case on one of the electrical contacts (5). In order to allow an improved protection against penetrating oil, it is provided that
- The connection arrangement (4) at the opening (14) of the housing (8) has a sealing element (6) for sealing the housing (8),
- The busbars (3) relative to a proper installation position of the connection arrangement (4) at the opening (14) parallel to a horizontal spatial direction, wherein the opening (14) of the housing (8) in the intended installation position of the connection arrangement (4) with respect a vertical spatial direction are arranged deeper than the electrical contacts (5), and
- The housing (8) in a region around the opening (14) forms a trough (9).
Description
Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit einem Gehäuse, zumindest zwei elektrischen Kontakten und zumindest zwei Stromschienen, die an jeweils einem der elektrischen Kontakte angeschlossen sind.The invention relates to a connection arrangement for producing an electrical connection with a housing, at least two electrical contacts and at least two bus bars, which are connected to a respective one of the electrical contacts.
Ist in einem Kraftfahrzeug mehr als ein elektrisches Antriebsaggregat verbaut, sind hierfür zumeist auch mehrere Inverter notwendig. Je nach Anordnung der mehreren Inverter beziehungsweise den mehreren Antriebsaggregaten in dem Kraftfahrzeug, können die einzelnen Phasen einer Zuleitung zum Versorgen der Antriebsaggregate mit elektrischer Spannung untereinander auf räumlich unterschiedliche Weise angeordnet sein. Beispielsweise können die einzelnen Phasen untereinander verdreht und/oder vermischt sein. Wird das selbe elektrische Antriebsaggregat in unterschiedlichen Kraftfahrzeugen verbaut, kann ein Hochvolt-Routing, also die räumliche Anordnung der einzelnen Phasen der Zuleitung, aufgrund veränderter Bauraumbedingungen in den unterschiedlichen Fahrzeugen abweichen. Hier ist eine flexible Anordnung nötig.If more than one electric drive unit is installed in a motor vehicle, this usually also requires several inverters. Depending on the arrangement of the plurality of inverters or the plurality of drive units in the motor vehicle, the individual phases of a supply line for supplying the drive units with electrical voltage to each other can be arranged in spatially different ways. For example, the individual phases can be rotated and / or mixed with one another. If the same electric drive unit installed in different vehicles, a high-voltage routing, ie the spatial arrangement of the individual phases of the supply line, may differ due to changes in space conditions in the different vehicles. Here a flexible arrangement is necessary.
Weiterhin müssen derartige Stromschienen öldicht ausgeführt sein, wenn sie zumindest teilweise durch einen Ölraum hindurch verlaufen. Insbesondere muss der Inverter, an dem die Stromschienen angeordnet sind, öldicht ausgeführt sein. Einsickerndes Öl kann den Inverter beschädigen.Furthermore, such busbars must be made oil-tight if they at least partially pass through an oil chamber. In particular, the inverter, on which the busbars are arranged, must be made oil-tight. Leaking oil can damage the inverter.
Aus der
Die
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verbindungsanordnung zum Herstellen einer elektrischen Verbindung dahingehend zu verbessern, dass ein verbesserter Schutz vor eindringendem Öl ermöglicht werden kann.It is an object of the present invention to improve a connection arrangement for producing an electrical connection in that an improved protection against penetrating oil can be made possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung geht aus von einer Verbindungsanordnung zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit
- -einem Gehäuse,
- -zumindest zweien innerhalb des Gehäuses angeordneten elektrischen Kontakten, und
- -zumindest zwei Stromschienen, die durch eine Öffnung des Gehäuses in das Gehäuse eingeführt und jeweils an einem der elektrischen Kontakte angeschlossen sind.
- -a case,
- at least two electrical contacts disposed within the housing, and
- at least two busbars inserted into the housing through an opening of the housing and each connected to one of the electrical contacts.
Um die oben stehende Aufgabe zu lösen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass
- -die Vebindungsanordnung an der Öffnung des Gehäuses ein Dichtelement zum Abdichten des Gehäuses aufweist,
- -die Stromschienen bezogen auf eine bestimmungsgemäße Einbauposition der Verbindungsanordnung an der Öffnung parallel zu einer horizontalen Raumrichtung verlaufen, wobei die Öffnung des Gehäuses in der bestimmungsgemäßen Einbauposition der Verbindungsanordnung bezüglich einer vertikalen Raumrichtung tiefer als die elektrischen Kontakte angeordnet sind, und
- -das Gehäuse in einem Bereich um die Öffnung eine Mulde ausbildet.
- the Vebindungsanordnung at the opening of the housing has a sealing element for sealing the housing,
- the busbars are parallel to a horizontal spatial direction relative to an intended installation position of the connection arrangement at the opening, wherein the opening of the housing in the intended installation position of the connection arrangement with respect to a vertical spatial direction are arranged lower than the electrical contacts, and
- the housing forms a depression in an area around the opening.
Vorzugsweise dient die Verbindungsanordnung zum Herstellen einer elektrischen Drehstromverbindung, wobei in diesem Fall drei Kontakte sowie drei Stromschienen durch die Verbindungsanordnung umfasst sind. In weiterer Ausgestaltung kann die Verbindungsanordnung dazu ausgebildet sein, zwei oder mehr Dreileitersysteme zu kontaktieren. In diesem Fall kann die Verbindungsanordnung pro Dreileitersystem jeweils drei elektrische Kontakte aufweisen.Preferably, the connection arrangement is used for producing a three-phase electrical connection, in which case three contacts and three busbars are covered by the connection arrangement. In a further embodiment, the connection arrangement can be designed to contact two or more three-conductor systems. In this case, the connection arrangement can each have three electrical contacts per three-conductor system.
Die Verbindungsanordnung kann einen oder mehrere Stromrichter, insbesondere Inverter, umfassen oder zum Herstellen der elektrischen Verbindung mit einem oder mehreren solchen Stromrichter ausgebildet sein. Beispielsweise umfasst die Verbindungsanordnung zwei dreiphasige Stromrichter, insbesondere Inverter. In diesem Fall kann die Verbindungsanordnung für jeden der Inverter jeweils drei elektrische Kontakte zum elektrischen Kontaktieren der jeweils drei Phasen des entsprechenden Inverters umfassen.The connection arrangement may comprise one or more power converters, in particular inverters, or be designed to establish the electrical connection with one or more such power converters. For example, the connection arrangement comprises two three-phase power converters, in particular inverters. In this case, the connection arrangement for each of the inverters may each comprise three electrical contacts for electrically contacting the respective three phases of the corresponding inverter.
Insbesondere sind die Stromschienen zumindest in dem Bereich, in dem sie durch die Öffnung des Gehäuses geführt sind, horizontal angeordnet, wenn sich die Verbindungsanordnung in der bestimmungsgemäßen Einbauposition befindet. Zusätzlich können die Stromschienen in diesem Bereich jeweils parallel zueinander angeordnet sein. Beispielsweise verlaufen die Stromschienen bezüglich der vertikalen Raumrichtung übereinander.In particular, the bus bars are at least in the area where they pass through the opening of the housing are arranged horizontally when the connection assembly is in the intended installation position. In addition, the busbars can be arranged in this area in each case parallel to each other. For example, the busbars run one above the other with respect to the vertical spatial direction.
Das Gehäuse ist in dem Bereich um die Öffnung entsprechend einer Mulde geformt. Befindet sich die Verbindungsanordnung in der bestimmungsgemäßen Einbauposition, so ist die Mulde bezüglich der vertikalen Raumrichtung unterhalb der Öffnung angeordnet. Die Mulde kann in einen bezüglich der vertikalen Raumrichtung oberen Halbraum geöffnet sein. Insbesondere weist die Mulde eine zumindest im Wesentlichen vertikal verlaufende Normale auf, wenn sich die Verbindungsanordnung in der bestimmungsgemäßen Einbauposition befindet. Die Mulde ist vorteilhafterweise als bezüglich der vertikalen Raumrichtung tiefster Punkt innerhalb des Gehäuses ausgebildet, wenn sich die Verbindungsanordnung in der bestimmungsgemäßen Einbauposition befindet. Auf diese Weise kann die Mulde insbesondere einen Ölsumpf ausbilden. Allgemein kann die Mulde derart ausgeformt sein, dass sich durch die Öffnung hindurchtretendes Öl in der Mulde sammelt.The housing is shaped in the area around the opening corresponding to a trough. If the connection arrangement is in the intended installation position, then the trough is arranged below the opening with respect to the vertical spatial direction. The trough may be open in a respect to the vertical direction of space upper half-space. In particular, the trough has an at least substantially vertical normal when the connection arrangement is in the intended installation position. The trough is advantageously designed as the lowest point with respect to the vertical spatial direction within the housing when the connection arrangement is in the intended installation position. In this way, the trough can in particular form an oil sump. Generally, the trough may be formed such that oil passing through the opening collects in the trough.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Dichtelement mechanisch flexibel ausgeführt ist. Mit anderen Worten kann das Dichtelement elastisch verformbar sein. Hierdurch kann die Dichtwirkung gesteigert werden.According to a development it is provided that the sealing element is made mechanically flexible. In other words, the sealing element can be elastically deformable. As a result, the sealing effect can be increased.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Stromschienen ausschließlich an den elektrischen Kontakten des Gehäuses an dem Gehäuse bezüglich aller drei Raumrichtungen festgelegt sind. Mit anderen Worten sind die Stromschienen ausschließlich an den elektrischen Kontakten an dem Gehäuse befestigt. Insbesondere sind die elektrischen Kontakte wiederum fest mit dem Gehäuse verbunden. Diese Weiterbildung bedingt insbesondere, dass die Stromschienen durch das Dichtelement höchstens bezüglich zweier Raumrichtungen gehalten sind. Auf diese Weise kann die Gefahr eines Öleintrags in das Gehäuse weiter verringert werden, da die Gefahr von Sprödbrüchen im Bereich des Dichtelements reduziert wird.According to one embodiment, it is provided that the busbars are fixed exclusively to the electrical contacts of the housing to the housing with respect to all three spatial directions. In other words, the bus bars are fixed only to the electrical contacts on the housing. In particular, the electrical contacts are in turn firmly connected to the housing. This development requires in particular that the busbars are held by the sealing element at most with respect to two spatial directions. In this way, the risk of oil entry into the housing can be further reduced because the risk of brittle fractures in the region of the sealing element is reduced.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Dichtelement einteilig um die Stromschienen gespritzt ist. Mit anderen Worten ist das Dichtelement erst nach der Anordnung der Stromschienen an dem Gehäuse beziehungsweise an den Kontakten, an den Stromschienen angeordnet. Insbesondere ist das Dichtelement im Rahmen eines Urformverfahrens an den Stromschienen und dem Gehäuse angeordnet. Auf diese Weise kann eine besonders dichte und flexible Ausführung des Dichtelements gewährleistet werden.According to a development it is provided that the sealing element is integrally molded around the busbars. In other words, the sealing element is arranged on the busbars only after the arrangement of the busbars on the housing or on the contacts. In particular, the sealing element is arranged in the context of a primary molding process on the busbars and the housing. In this way, a particularly dense and flexible design of the sealing element can be ensured.
Gemäß einer anderen Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Dichtelement mehrteilig um die Stromschienen gelegt ist. Mit anderen Worten kann das Dichtelement mehrere Teilelemente umfassen, welche im Rahmen der Fertigung der Verbindungsanordnung um die Stromschienen herum zusammengesetzt wurden beziehungsweise zusammengesetzt sind. Auf diese Weise kann eine besonders einfache und günstige Montage der Verbindungsanordnung mit einem hohen Grad an Dichtigkeit kombiniert werden.According to another embodiment, it is provided that the sealing element is placed in several parts around the busbars. In other words, the sealing element may comprise a plurality of sub-elements which have been assembled or assembled around the busbars in the context of the manufacture of the connection arrangement. In this way, a particularly simple and inexpensive installation of the connection arrangement can be combined with a high degree of tightness.
Zur Erfindung gehört außerdem ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Verbindungsanordnung. Beispielsweise ist die Verbindungsanordnung dazu ausgebildet, die elektrische Verbindung zwischen elektrischen Kontakten eines oder mehrerer Stromrichter, insbesondere Inverter, und den Stromschienen herzustellen, welche wiederum zu den Phasen eines oder mehrerer elektrischer Antriebsaggregate geführt sind. Beispielsweise handelt es sich bei dem Kraftfahrzeug um einen Personenkraftwagen oder bevorzugt einen Lastkraftwagen. Die horizontale Raumrichtung entspricht insbesondere einer Fahrzeughochachse des Kraftfahrzeugs. Die vertikale Raumrichtung ist insbesondere senkrecht zu der horizontalen Raumrichtung. Vorteilhafterweise verläuft die horizontale Raumrichtung parallel zu einer Ebene, auf der das Kraftfahrzeug steht.The invention also includes a motor vehicle with such a connection arrangement. For example, the connection arrangement is designed to produce the electrical connection between electrical contacts of one or more power converters, in particular inverters, and the busbars, which in turn are led to the phases of one or more electric drive units. For example, the motor vehicle is a passenger car or preferably a truck. The horizontal spatial direction corresponds in particular to a vehicle vertical axis of the motor vehicle. The vertical spatial direction is in particular perpendicular to the horizontal spatial direction. Advantageously, the horizontal spatial direction runs parallel to a plane on which the motor vehicle stands.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawings. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.
Dabei zeigen:
-
1 äußerst schematisch zwei unterschiedliche relative Anordnungen zwischen Invertern und Elektromotoren; -
2 an einem Anschlussfeld angeschlossene Stromschienen; -
3 einen Querschnitt durch eine Verbindungsanordnung; und -
4 beispielhaft einen Anschluss zweier elektrischer Antriebsaggregate mittels Stromschienen.
-
1 very schematically two different relative arrangements between inverters and electric motors; -
2 busbars connected to a connection field; -
3 a cross section through a connection arrangement; and -
4 For example, a connection of two electric drive units by means of busbars.
Die Stromschienen
Das Dichtelement
In
Zuletzt ist aus
Durch die Kombination aus oberhalb der Öffnung angeordneter elektrischer Kontakte
Die parallele Anordnung der Stromschienen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Antriebsaggregatpower unit
- 22
- Inverterinverter
- 33
- Stromschieneconductor rail
- 44
- Verbindungsanordnungjoint assembly
- 55
- elektrischer Kontaktelectric contact
- 66
- Dichtelementsealing element
- 77
- Anschlussfeldconnection panel
- 88th
- Gehäusecasing
- 99
- Muldetrough
- 1010
- Schraubescrew
- 1111
- Schraubescrew
- 1313
- elektrische Verbindungelectrical connection
- 1414
- Bezugszeichenreference numeral
- 1616
- elektrischer Kontaktelectric contact
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102009046914 A1 [0004]DE 102009046914 A1 [0004]
- DE 102008035111 A1 [0005]DE 102008035111 A1 [0005]
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2018
- 2018-10-22 DE DE102018008329.3A patent/DE102018008329A1/en active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R230 | Request for early publication | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: MERCEDES-BENZ GROUP AG, DE Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE Owner name: DAIMLER AG, DE Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: MERCEDES-BENZ GROUP AG, DE Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, STUTTGART, DE |