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Die Erfindung betrifft eine Schneidklemmenanordnung für eine elektrische Maschine eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Schneidklemme, die in eine dafür vorgesehene Aufnahme angeordnet und dazu eingerichtet ist, einen Leitungsdraht elektrisch zu kontaktieren. Insbesondere ist die elektrische Maschine für eine Verstelleinrichtung des Kraftfahrzeugs, vorzugsweise zur Nockenwellenverstellung oder Verstellung einer Kompression einer Brennkraftmaschine eingerichtet.
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Beispielsweise offenbart die
DE 10 2014 001 881 A1 ein Schneidkontaktelement mit einem Grundkörper, der mit zwei spiegelsymmetrisch zu einer Mittelachse angeordneten V-förmigen Federschenkeln verbunden ist. Jeder Federschenkel weist einen an den Grundkörper anschließenden Federarm und einen an den Federarm anschließenden Schneidarm auf, der mit seinem freien Ende zum Grundkörper hingerichtet ist. Beide Schneidarme weisen eine zum anderen Schneidarm hinweisende Schneide auf, wobei die Schneidarme im Bereich ihrer freien Enden als Anschläge dienende Verbreiterungen aufweisen, die sich von der Mittelachse fortweisend in Richtung zu je einer Wand des jeweils mit dem Schneidarm verbundenen Federarmes erstrecken.
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In vielen Anwendungen erfolgt der Fügevorgang der Schneidklemme in eine dafür vorgesehene Tasche blind, d.h. der Fügevorgang wird durch andere Bauteile verdeckt und kann dadurch weder kontrolliert noch visuell überwacht werden. Eine sichere Klemmung eines Leitungsdrahtes, der sich in der Tasche befindet, kann aufgrund von Schwankung der Drahtdurchmesser nicht immer gewährleistet werden. Der Leitungsdraht wird in der Regel unmittelbar hinter dem Kontaktierungsbereich am Ausgang der Tasche abgetrennt. Der Kontaktierungsbereich des Leitungsdrahtes beträgt wenige Millimeter. Während des Fügevorganges der Schneidklemme in die dafür vorgesehene Tasche kann es dazu kommen, dass der Leitungsdraht aus dem Kontaktierungsbereich rutscht und dadurch den Kontakt zur Schneidklemme nicht einwandfrei erfolgt. Ferner kann der Leitungsdraht während des Betriebs des Kraftfahrzeugs durch Vibrationen derart in Schwingungen versetzt werden, dass der Leitungsdraht aus dem Kontaktierungsbereich entweicht.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Schneidklemmenanordnung dahingehend weiterzuentwickeln, dass ein Herausrutschen eines Leitungsdrahtes aus einem Kontaktierungsbereich für die Schneidklemme verhindert wird. Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand von Patentanspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
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Eine erfindungsgemäße Schneidklemmenanordnung für eine elektrische Maschine eines Kraftfahrzeugs umfasst eine Schneidklemme, die an eine dafür vorgesehene Aufnahme an einem ersten Bauteil angeordnet und dazu eingerichtet ist, mindestens einen Leitungsdraht elektrisch zu kontaktieren, wobei ein Federelement zur Kopplung des Leitungsdrahtes mit einer an einem zweiten Bauteil ausgebildeten Tasche, die zur Aufnahme der Schneidklemme eingerichtet ist, zumindest teilweise um die Tasche und den Leitungsdraht angeordnet ist.
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Mit anderen Worten wird der Leitungsdraht durch das Federelement derart mit der Tasche verbunden, dass die Position des Leitungsdrahtes in der Tasche bzw. an der Schneidklemme gesichert ist, wobei der Leitungsdraht an einem Herausrutschen aus der Tasche bzw. Schneidklemme durch das Federelement gehindert wird. Der Leitungsdraht ist vorzugsweise vollständig mittels einer Drahtisolierung aus einem Polymer umhüllt. Die Drahtisolierung wird beim Einstecken des Leitungsdrahtes in die Schneidklemme von der Schneidklemme durchtrennt, so dass die Schneidklemme den metallischen Kern des Leitungsdrahtes kontaktieren kann, um die elektrische Verbindung herzustellen.
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Die Schneidklemme ist in der dafür vorgesehenen Aufnahme positionsfest an dem ersten Bauteil gehalten. Das erste Bauteil ist vorzugsweise als Gehäuseteil ausgebildet. Die Tasche ist korrespondierend zur Schneidklemme ausgebildet und weist zumindest eine erste Öffnung zur Längseinführung der Schneidklemme und zumindest eine zweite und dritte Öffnung zur Querdurchführung des Leitungsdrahtes auf.
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Das zweite Bauteil ist vorzugsweise als Statorzahn ausgebildet, wobei der Leitungsdraht mit einer Wicklung des Stators verbunden ist. Bei der Montage der beiden Bauteile wird zunächst das Federelement zur Kopplung des Leitungsdrahtes mit der Tasche am Leitungsdraht und an der Tasche montiert bzw. drüber geschoben, wobei der Leitungsdraht an die Tasche gedrückt wird. Ein Leitungsdrahtabschnitt, der in der Tasche angeordnet ist, taucht derart zwischen zwei Schenkel an der Schneidklemme ein, dass die beiden Schenkel die Isolierung des Leitungsdrahtes anschneiden und einen elektrischen Kontakt zum metallischen Kern des Leitungsdrahtes herstellen. Mithin wird der Leitungsdraht zwischen dem Federelement und der Tasche eingeklemmt und dadurch fest positioniert, um ein Verrutschen des Leitungsdrahtes beim Eindringen in die Schneidklemme zu verhindern. Ferner ist der Leitungsdraht derart am Stator fixiert, dass dieser in Phase mit dem restlichen Stator schwingt und damit die Gefahr einer Relativbewegung bzw. Relativschwingung zwischen der gewickelten Spule und dem Leitungsdraht nicht mehr besteht.
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Bevorzugt ist das Federelement zumindest teilweise aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material ausgebildet. Mithin ist das Federelement aus einem elektrisch isolierenden Material ausgebildet. Insbesondere ist das Federelement zumindest teilweise aus einem Polymer sowie elastisch federnd ausgebildet. Beispielsweise ist die Oberfläche des Federelements vollständig oder teilweise mit einem elektrisch nicht leitfähigen Material beschichtet. Die fehlende elektrische Leitfähigkeit des Federelements verhindert einen Kurzschluss bei Kontaktierung des Leitungsdrahtes an einer Stelle, die eine defekte Drahtisolierung aufweist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Federelement im Wesentlichen C-förmig ausgebildet und weist eine Basis sowie zwei Schenkel auf. Die Basis ist zwischen den beiden Schenkeln angeordnet und mit den beiden Schenkeln einteilig sowie elastisch federnd verbunden.
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Vorzugsweise ist die Basis zumindest teilweise nach innen konvex gewölbt ausgebildet. Die konvex gewölbte Basis kontaktiert vorzugsweise mittig das Leitungselement und drückt es gegen die Tasche, wobei die Tasche aus einem elektrisch isolierenden Material ausgebildet ist.
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Bevorzugt sind die beiden Schenkel im Wesentlichen parallel zueinander ausgebildet. Insbesondere erstrecken sich die beiden Schenkel in einem rechten Winkel von der Basis aus. Ferner bevorzugt sind die beiden Schenkel dazu eingerichtet, an der Tasche zur Anlage zu kommen. Insbesondere kommen die beiden Schenkel flächig an den Seiten der Tasche zur Anlage.
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Vorteilhafterweise sind die beiden Schenkel an ihren freien Endabschnitten zueinander hingebogen ausgebildet. Mit anderen Worten kommen die beiden Endabschnitte auch an der Tasche zur Anlage, wobei die Tasche nicht nur von drei Seiten von dem Federelement umschlossen wird, sondern zumindest teilweise auch an einer vierten Seite. Räumlich zwischen den beiden Endabschnitte ist eine Öffnung ausgebildet, die eine Federwirkung durch elastische Verformung der beiden Schenkel und der Basis erlaubt. Mithin weist das Federelement ein offenes Profil auf.
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Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Basis dazu eingerichtet ist, an dem Leitungsdraht zur Anlage zu kommen, um darüber den Leitungsdraht mit der Tasche zu koppeln bzw. an die Tasche zu drücken.
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Die Erfindung betrifft auch eine elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Stator und einen Rotor sowie eine erfindungsgemäße Schneidklemmenanordnung. Insbesondere ist die elektrische Maschine zur Nockenwellenverstellung oder Verstellung einer Kompression einer Brennkraftmaschine eingerichtet.
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Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der vier Figuren näher dargestellt. Dabei zeigt
- 1 eine schematische Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Schneidklem menanordnung,
- 2 eine schematische Perspektivdarstellung eines Federelements der Schneidklemmenanordnung gemäß 1,
- 3 eine schematische Perspektivdarstellung der nur teilweise dargestellten Schneidklemmenanordnung gemäß 1, und
- 4 eine weitere schematische Perspektivdarstellung der nur teilweise dargestellten Schneidklemmenanordnung gemäß den 1 und 3.
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Gemäß 1 weist eine Schneidklemmenanordnung für eine - hier nicht weiter dargestellte - elektrische Maschine eines Kraftfahrzeugs eine an einer Aufnahme 2 eines ersten Bauteils 9a angeordnete Schneidklemme 1 auf. Ferner weist die Schneidklemmenanordnung an einem zweiten Bauteil 9b einen Leitungsdraht 3 und eine Tasche 8 auf. Das erste Bauteil 9a ist als Gehäuseteil ausgebildet, wobei das zweite Bauteil 9b als Statorzahn ausgebildet ist. Das erste und das zweite Bauteil 9a, 9b werden derart zusammenmontiert, dass die Schneidklemme 1 in die Tasche 8 eindringt und den Leitungsdraht 3 elektrisch kontaktiert. In 1 ist die Schneidklemmenanordnung in einem montierten Zustand dargestellt. Zur Kopplung des Leitungsdrahtes 3 mit der Tasche 8 ist ein Federelement 4 zumindest teilweise um die Tasche 8 und den Leitungsdraht 3 herum angeordnet. Das Federelement 4 ist aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material, vorliegend aus einem Polymer ausgebildet und im Wesentlichen C-förmig ausgeformt.
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2 zeigt eine perspektivische Darstellung des Federelements 4. Das C-förmige Federelement 4 weist eine Basis 5 sowie zwei Schenkel 7a, 7b auf, die jeweils mit der Basis 5 einteilig verbunden sind. Die Basis 5 ist zur Mitte hin nach innen konvex gewölbt ausgebildet, um den Leitungsdraht 3 fest zur Tasche 8 zu positionieren. Die beiden Schenkel 7a, 7b des Federelements 4 sind im Wesentlichen parallel zueinander ausgebildet und weisen zueinander hingebogene freie Endabschnitte 6a, 6b auf. Vorliegend bildet der jeweilige Endabschnitte 6a, 6b mit dem jeweiligen Schenkel 7a, 7b keinen rechten Winkel, sondern einen spitzen Winkel, der somit kleiner als 90° ist.
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Gemäß den 3 und 4 ist die Basis 5 dazu eingerichtet, an dem Leitungsdraht 3 zur Anlage zu kommen, wobei die beiden Schenkel 7a, 7b dazu eingerichtet sind, an der Tasche 8 zur Anlage zu kommen. Die Endabschnitte 6a, 6b kommen mit einer elastischen Vorspannkraft an der Tasche 8 zur Anlage. In den 3 und 4 wurde zur Vereinfachung auf die Darstellung des ersten Bauteils 9a sowie die daran aufgenommene Schneidklemme 1 verzichtet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schneidklemme
- 2
- Aufnahme
- 3
- Leitungsdraht
- 4
- Federelement
- 5
- Basis
- 6a, 6b
- Endabschnitt
- 7a, 7b
- Schenkel
- 8
- Tasche
- 9a, 9b
- Bauteil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014001881 A1 [0002]
