DE102022207305A1

DE102022207305A1 - Electric machine

Info

Publication number: DE102022207305A1
Application number: DE102022207305.3A
Authority: DE
Inventors: Dirk Leuders; Henning Fuhrmann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2022-07-18
Filing date: 2022-07-18
Publication date: 2024-01-18

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einem Gehäuse (2), wobei das Gehäuse (2) wenigstens einen Lagerabschnitt (3) aufweist. In dem Lagerabschnitt (3) ist hierbei ein Loch (4) ausgeformt, wobei in dem Loch (4) ein Maschinenelement (5) zumindest teilweise gelagert ist und das Loch (4) durch ein in dem Loch (4) kraft- und/oder formschlüssig gehaltertes Abdeckelement (6) einseitig verschlossen ist. Dabei ist das Abdeckelement (6) zwischen dem Maschinenelement (5) und zumindest einem mit dem Maschinenelement (5) und dem Abdeckelement (6) fluchtenden und im Betrieb der elektrischen Maschine stromführenden, nichtisolierten elektrischen Leiter (7) angeordnet.The invention relates to an electrical machine with a housing (2), the housing (2) having at least one bearing section (3). A hole (4) is formed in the bearing section (3), wherein a machine element (5) is at least partially mounted in the hole (4) and the hole (4) is formed by a force and/or force in the hole (4). positively held cover element (6) is closed on one side. The cover element (6) is arranged between the machine element (5) and at least one non-insulated electrical conductor (7) which is aligned with the machine element (5) and the cover element (6) and carries current during operation of the electrical machine.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einem Gehäuse, wobei das Gehäuse wenigstens einen Lagerabschnitt aufweist und hierbei in dem Lagerabschnitt ein Loch ausgeformt ist. Darüber hinaus ist in dem Loch ein Maschinenelement zumindest teilweise gelagert, wobei das Loch durch ein in dem Loch kraft- und/oder formschlüssig gehaltertes Abdeckelement einseitig verschlossen ist.The invention relates to an electrical machine with a housing, wherein the housing has at least one bearing section and a hole is formed in the bearing section. In addition, a machine element is at least partially mounted in the hole, the hole being closed on one side by a cover element held in the hole in a force-fitting and/or form-fitting manner.

Aufgrund der steten Zunahme der in ein Kraftfahrzeug integrierten Funktionen mit den damit verbundenen Komponenten und dem dabei im Wesentlichen unverändert gebliebenen, verfügbaren Bauraum im Kraftfahrzeug steht folglich für die Komponenten selbst auch weniger Bauraum zu Verfügung. Die Komponenten müssen somit möglichst kompakt ausgeführt sein, wobei etwaige Kompromisse bei der Sicherheit auszuschließen sind und darüber hinaus die Montage im Kraftfahrzeug bei der Konstruktion der Komponenten zu beachten ist.Due to the constant increase in the functions integrated into a motor vehicle with the associated components and the available installation space in the motor vehicle, which remains essentially unchanged, there is consequently less installation space available for the components themselves. The components must therefore be designed to be as compact as possible, whereby any compromises in safety must be excluded and, in addition, the assembly in the motor vehicle must be taken into account when designing the components.

In diesem Bezug ist beispielsweise der DE 10 2005 052 646 A1 eine Anordnung zum Befestigen eines Anbauteils, wie einem Kotflügel, an einem Rahmenteil eines Kraftfahrzeugs zu entnehmen, wobei das Anbauteil über ein Rohr gehaltert wird. Zur weiteren Befestigung am Rahmenteil ist das Rohr insbesondere stoffschlüssig mit einem Halter verbunden. Der Halter weist wiederum eine Aufnahme zur formschlüssigen Lagerung eines Befestigungsmittels, insbesondere einer Schraube oder einer Mutter, auf, wobei das Befestigungsmittel zur Vereinfachung der Montage über eine als Verliersicherung wirkende Federscheibe gegenüber dem Halter vorbefestigt wird.In this regard, for example, DE 10 2005 052 646 A1 an arrangement for attaching an attachment, such as a fender, to a frame part of a motor vehicle, the attachment being held via a tube. For further attachment to the frame part, the tube is connected, in particular, to a holder in a materially bonded manner. The holder in turn has a receptacle for the positive mounting of a fastener, in particular a screw or a nut, the fastener being pre-fastened relative to the holder to simplify assembly via a spring washer that acts as a captive device.

Aus der DE 10 2009 009 365 A1 ist ferner eine Verliersicherung zum Sichern einer Schraube oder eines Bolzens in einer Öffnung bekannt, wobei zur Halterung der Verliersicherung radial zur Öffnung benachbart eine Aufnahme ausgeformt ist und dabei die Aufnahme und ein Grundkörper der Verliersicherung derart ausgeformt sind, dass der Grundkörper bündig mit der Öffnung abschließt. Zudem ragt ein sich vom Grundkörper abgewinkelt abstreckender Arm in die Öffnung hinein, sodass durch diesen ein Anschlag für die Schraube oder den Bolzen gebildet wird.From the DE 10 2009 009 365 A1 a captive device is also known for securing a screw or a bolt in an opening, wherein a receptacle is formed radially adjacent to the opening to hold the captive device, and the receptacle and a base body of the captive device are shaped in such a way that the base body is flush with the opening . In addition, an arm that extends at an angle from the base body projects into the opening, so that a stop for the screw or bolt is formed.

Zudem stellt auch die nunmehr richtungsweisende Elektromobilität hinsichtlich der Energieversorgung der verwendeten Elektromotoren sowie der damit verbundenen Handhabung hoher elektrischer Spannungen und/oder Ströme in Kombination mit einer kompakten und zudem sicheren Ausführung der Elektromotoren weitere Herausforderungen dar. Hierbei sind bereits Lösungen aus dem Stand der Technik bekannt.In addition, the now trend-setting electromobility also presents further challenges with regard to the energy supply of the electric motors used and the associated handling of high electrical voltages and/or currents in combination with a compact and safe design of the electric motors. Solutions are already known from the prior art .

So beschreibt die DE 11 2015 003 297 T5 eine Anschlusseinrichtung eines Elektromotors, mittels welcher ein spulenseitiger Leiteranschluss mit einem Leiteranschluss eines Wechselrichters über eine Stromschiene verbunden wird. Die jeweilige Verbindung der Leiteranschlüsse mit der Stromschiene erfolgt dabei durch Klemmung über eine Befestigungsschraube, wobei die zur Klemmung des spulenseitigen Leiteranschlusses mit der Stromschiene verwendete Befestigungsschraube über eine Öffnung eines zylindrischen Gehäuseabschnitts in den Klemm- respektive Kontaktbereich des spulenseitigen Leiteranschlusses und der Stromschiene verbringbar und für ein Werkzeug zugänglich ist. Zur Abdichtung des Klemm- respektive Kontaktbereichs und somit der Erhöhung der Sicherheit, insbesondere gegenüber Kurzschlüssen, ist zudem eine Kappe vorgesehen, über welche die Öffnung in dem zylindrischen Gehäuseabschnitt verschlossen wird. Zur Verbesserung des Dichtverhaltens weist die Kappe dabei eine umfangsseitig der Kappe und innerhalb des zylindrischen Gehäuseabschnitts angeordnete, umlaufende Dichtung auf.That's how it describes DE 11 2015 003 297 T5 a connection device of an electric motor, by means of which a coil-side conductor connection is connected to a conductor connection of an inverter via a busbar. The respective connection of the conductor connections to the busbar is carried out by clamping via a fastening screw, whereby the fastening screw used to clamp the coil-side conductor connection to the busbar can be brought into the clamping or contact area of the coil-side conductor connection and the busbar via an opening in a cylindrical housing section and for a tool is accessible. To seal the clamping or contact area and thus increase safety, especially against short circuits, a cap is also provided, via which the opening in the cylindrical housing section is closed. To improve the sealing behavior, the cap has a circumferential seal arranged on the circumference of the cap and within the cylindrical housing section.

Durch die DE 10 2016 118 163 A1 wird überdies eine lösbare Verbindung der Stromzuleitungen einer elektrischen Maschine, insbesondere einer Motor-Pumpeneinheit, offenbart. Zur Bereitstellung der lösbaren Verbindung ist am Gehäuse der elektrischen Maschine ein Gehäuseanschlusselement befestigt, welches eine zylindrische Aufnahmeöffnung für ein Leitungsanschlusselement aufweist. Die Stromzuleitungen enden hierbei in dem vom Gehäuse lösbaren Leitungsanschlusselement und gehen jeweils in einen Kabelschuh über, wobei die Kabelschuhe je bis unterhalb einer Durchgangsöffnung durch das Leitungsanschlusselement geführt sind. Entsprechend verlaufen im Gehäuse der elektrischen Maschine angeordnete Verbindungsstromleiter bis in die Aufnahmeöffnung, wobei in den sich in der Aufnahmeöffnung befindenden Enden der Verbindungsstromleiter Muttern eingelassenen sind. Die lösbare Verbindung wird sodann durch eine Verschraubung der ebenfalls Durchgangsöffnungen aufweisenden Kabelschuhe mit den Enden der Verbindungsstromleiter über in die Durchgangsöffnungen eingebrachte Schrauben etabliert. Dabei greift ein zylindrischer Abschnitt des Leitungsanschlusselements in die Aufnahmeöffnung ein und verschließt diese. Darüber hinaus werden die Durchgangsöffnungen mittels zumindest einer Kappe abgedeckt, wobei ein zylindrischer Abschnitt einer Kappe in eine jeweilige Durchgangsöffnung eingreift. Zur Sicherung der Kappe wird diese dabei entweder über eine zusätzliche Schraube oder über ein an jeder einzeln ausgeführten Kappe ausgebildetes Gewinde mit dem Leitungsanschlusselement verschraubt.Through the DE 10 2016 118 163 A1 Furthermore, a detachable connection of the power supply lines of an electrical machine, in particular a motor-pump unit, is disclosed. To provide the detachable connection, a housing connection element is attached to the housing of the electrical machine, which has a cylindrical receiving opening for a line connection element. The power supply lines end in the line connection element that can be detached from the housing and each merge into a cable lug, with the cable lugs each being guided through the line connection element to below a through opening. Correspondingly, connecting current conductors arranged in the housing of the electrical machine extend into the receiving opening, with nuts being embedded in the ends of the connecting current conductors located in the receiving opening. The detachable connection is then established by screwing the cable lugs, which also have through openings, to the ends of the connecting current conductors using screws inserted into the through openings. A cylindrical section of the line connection element engages in the receiving opening and closes it. In addition, the through openings are covered by at least one cap, with a cylindrical section of a cap engaging in a respective through opening. To secure the cap, it is designed either via an additional screw or via a cap that is designed individually Thread screwed to the line connection element.

Gerade zur Bereitstellung einer kompakten Ausführung einer elektrischen Maschine und insbesondere eines Elektromotors ist es regelmäßig nicht möglich, mit einem Gehäuse in Kontakt befindliche oder gar nach außen geführte Schraubverbindungen aus einem stromführenden Bereich der elektrischen Maschine auszulagern, sodass im Fehlerfall, beispielsweise bei einem Lösen und/oder einem Defekt der Schraubverbindung, notwendige Kriech- und Luftstrecken nicht mehr gewährleistet werden können und die Gefahr eventueller Kurzschlüsse und eines damit verbundenen Herausführens eines elektrischen Potentials aus dem und insbesondere auf das Gehäuse der elektrischen Maschine besteht.Especially in order to provide a compact design of an electrical machine and in particular an electric motor, it is generally not possible to remove screw connections that are in contact with a housing or are even guided to the outside from a current-carrying area of the electrical machine, so that in the event of a fault, for example in the event of loosening and/or or a defect in the screw connection, the necessary creepage and clearance distances can no longer be guaranteed and there is a risk of possible short circuits and the associated release of an electrical potential from and in particular onto the housing of the electrical machine.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die elektrische Maschine der eingangs genannten Art derart auszuführen, dass die Sicherheit gegenüber einem Herausführen eines elektrischen Potentials aus einem stromführenden Bereich erhöht wird.Against this background, the invention is based on the object of designing the electrical machine of the type mentioned in such a way that the safety against leading an electrical potential out of a current-carrying area is increased.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer elektrischen Maschine gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.This object is achieved with an electrical machine according to the features of patent claim 1. The subclaims relate to particularly useful developments of the invention.

Erfindungsgemäß ist also eine elektrische Maschine, insbesondere ein Elektromotor, mit einem Gehäuse vorgesehen, wobei das Gehäuse wenigstens einen Lagerabschnitt, bevorzugt mehrere Lagerabschnitte, aufweist und hierbei in dem Lagerabschnitt ein - von wenigstens einer Seitenwand des Lagerabschnitts umgebenes - Loch ausgeformt ist. Darüber hinaus ist in dem Loch ein insbesondere elektrisch leitfähiges Maschinenelement zumindest teilweise gelagert. Das Maschinenelement ist hierbei bevorzugt ein Verbindungselement wie eine Schraube und/oder eine Mutter, kann jedoch auch als ein Bolzen oder eine Gewindestange ausgeführt sein. Dabei ist einerseits denkbar, dass das Maschinenelement ausschließlich über den Lagerabschnitt, hierbei das Loch des Lagerabschnitts gelagert ist. Andererseits soll bevorzugt vorgesehen sein, dass das Maschinenelement, insbesondere eine Schraube wie eine Maschinenschraube, hierbei bevorzugt eine Motorspannschraube, neben dem Lagern im Loch des Lagerabschnitts zudem in einem mit dem Lagerabschnitt zusammenwirkenden Gegenlagerabschnitt des Gehäuses gelagert ist. Grundsätzlich, jedoch gerade bei einer Ausführung des Maschinenelements als eine Schraube, würde das Loch des Lagerabschnitts durch wenigstens zwei Lochabschnitte ausgebildet, wobei ein erster Lochabschnitt als ein Sackloch, insbesondere zur Aufnahme eines Kopfs des Maschinenelements, hier bevorzugt der Schraube, und ein zweiter Lochabschnitt als ein Durchgangsloch, hier insbesondere zur Aufnahme eines Abschnitts eines Schafts des Maschinenelements, wiederum bevorzugt der Schraube, ausgeformt wäre. Grundsätzlich ist das Loch dabei erfindungsgemäß durch ein - zumindest teilweise - in dem Loch kraft- und/oder formschlüssig gehaltertes Abdeckelement einseitig verschlossen. Überdies ist das Abdeckelement zwischen dem Maschinenelement und zumindest einem mit dem Maschinenelement und dem Abdeckelement fluchtenden und im Betrieb der elektrischen Maschine stromführenden, nichtisolierten elektrischen Leiter angeordnet. So können insbesondere in einem Fehlerfall, beispielsweise einem Lösen des Maschinenelements, in überaus vorteilhafter Weise notwendige Kriech- und Luftstrecken gewährleistet und eventuelle Kurzschlüsse und ein damit verbundenes Herausführen eines elektrischen Potenzials aus dem und insbesondere auf das Gehäuse der elektrischen Maschine gewinnbringend vermieden werden. Das Abdeckelement besteht hierfür bevorzugt aus einem Nichtleiter respektive Isolierstoff, wie einem Kunststoff oder einer Keramik.According to the invention, an electrical machine, in particular an electric motor, is provided with a housing, the housing having at least one bearing section, preferably a plurality of bearing sections, and a hole - surrounded by at least one side wall of the bearing section - being formed in the bearing section. In addition, a particularly electrically conductive machine element is at least partially mounted in the hole. The machine element is preferably a connecting element such as a screw and/or a nut, but can also be designed as a bolt or a threaded rod. On the one hand, it is conceivable that the machine element is mounted exclusively via the bearing section, in this case the hole in the bearing section. On the other hand, it should preferably be provided that the machine element, in particular a screw such as a machine screw, here preferably a motor clamping screw, is also mounted in a counter-bearing section of the housing that interacts with the bearing section, in addition to being stored in the hole of the bearing section. In principle, but especially in an embodiment of the machine element as a screw, the hole of the bearing section would be formed by at least two hole sections, with a first hole section as a blind hole, in particular for receiving a head of the machine element, here preferably the screw, and a second hole section as a through hole, here in particular to receive a section of a shaft of the machine element, again preferably the screw, would be formed. Basically, according to the invention, the hole is closed on one side by a cover element which is held - at least partially - in the hole in a force-fitting and/or form-fitting manner. Furthermore, the cover element is arranged between the machine element and at least one non-insulated electrical conductor which is aligned with the machine element and the cover element and carries current during operation of the electrical machine. In this way, particularly in the event of a fault, for example a loosening of the machine element, the necessary creepage and clearance distances can be ensured in an extremely advantageous manner and possible short circuits and the associated removal of an electrical potential from and in particular onto the housing of the electrical machine can be profitably avoided. For this purpose, the cover element preferably consists of a non-conductor or insulating material, such as a plastic or a ceramic.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt zudem darin begründet, dass ein - axialer - Abstand zwischen einer dem Leiter zugewandten Endöffnung des Lochs und/oder einer dem Leiter zugewandten, öffnungsseitigen Fläche des Lagerabschnitts und dem Leiter geringer ist als eine in Flucht mit dem Leiter ausgebildete Abmessung des Maschinenelements. Die Abmessung ist dabei insbesondere eine in axiale Richtung des Lochs vorliegende Länge des Maschinenelements, hier insbesondere eine Länge einer Schraube. Die Weiterbildung birgt hierbei den Vorteil, dass eine kompakte Ausführung der elektrischen Maschine gewährleistet werden kann. Dies dadurch, dass auf höhere Abstände zur Einhaltung der notwendigen Kriech- und/oder Luftstrecken oder eine Anordnung des Maschinenelements außerhalb eines stromführenden Bereichs oder Hochspannungsbereichs innerhalb des Gehäuses, in welchem der elektrische Leiter oder die elektrischen Leiter verlaufen, verzichtet werden kann.A particularly advantageous development of the invention is also based on the fact that an - axial - distance between an end opening of the hole facing the conductor and / or an opening-side surface of the bearing section facing the conductor and the conductor is smaller than one formed in alignment with the conductor Dimension of the machine element. The dimension is in particular a length of the machine element in the axial direction of the hole, here in particular a length of a screw. The further development has the advantage that a compact design of the electrical machine can be guaranteed. This is because larger distances to maintain the necessary creepage and/or clearance distances or an arrangement of the machine element outside a current-carrying area or high-voltage area within the housing in which the electrical conductor or conductors run can be dispensed with.

Als überaus gewinnbringend ist eine Ausführungsform der Erfindung zudem dann anzusehen, wenn das Abdeckelement wenigstens zwei innerhalb des Lochs positionierte Halteelemente aufweist, wobei ein jedes Halteelement durch eine sich von einem zentrischen Kontaktbereich quer zur axialen Richtung des Lochs, somit insbesondere radial, nach außen erstreckende Wandung ausgeformt ist. Die Halteelemente wären somit insbesondere flächenhaft oder plattenartig ausgestaltet. Grundsätzlich würden die Halteelemente zudem quer zur axialen Richtung des Lochs respektive radial einen Formschluss und in axiale Richtung einen Kraftschluss mit dem Loch bilden. Darüber hinaus läge folglich eine - radiale - Schmalseite oder -fläche der die Halteelemente ausformenden Wandungen im zentrischen Kontaktbereich, welcher hierbei entsprechend der axialen Richtung des Lochs respektive des Abdeckelements selbst folgt. Diese axialen Richtungen fallen grundsätzlich zusammen, verlaufen also koaxial zueinander. Die weitere, dem Kontaktbereich gegenüberliegende Schmalseite oder eine Seitenfläche der Wandung läge zudem an der Seitenwand des Lochs an. Die einzelnen Halteelemente würden ferner einen Winkelabstand zueinander aufweisen. Dieser würde bei einer bevorzugten Ausführung von drei Halteelementen und einer gleichmäßigen Beabstandung folglich 120 Grad betragen. Die in axiale Richtung ausgebildete Länge der Halteelemente respektive der die Halteelemente ausformenden Wandungen würde dabei derart gewählt, dass eine notwendige Führungslänge ausgebildet ist und/oder die Halteelemente, hierbei jeweils eine Stirnseite der Halteelemente, im Maximum an dem Maschinenelement anliegen. Dies insbesondere, wenn ein zusätzlicher, eine Eintauchtiefe in das Loch festlegender Anschlag an dem Abdeckelement ausgeführt ist. Eine quer zur axialen Richtung respektive radial ausgebildete Höhe der Halteelemente ist gewöhnlich zudem derart bestimmt, dass die die Halteelemente formenden Wandungen mit der das Loch begrenzenden Seitenwand des Lagerabschnitts in Kontakt tritt.An embodiment of the invention can also be viewed as extremely profitable if the cover element has at least two holding elements positioned within the hole, each holding element having a wall extending outwards from a central contact area transversely to the axial direction of the hole, thus in particular radially is formed. The holding elements would therefore be designed in particular as planar or plate-like shapes. In principle, the holding elements would also form a positive connection transversely to the axial direction of the hole or radially and a force connection with the hole in the axial direction. Beyond that would be consequently a - radial - narrow side or surface of the walls forming the holding elements in the central contact area, which follows the axial direction of the hole or the cover element itself. These axial directions basically coincide, i.e. they run coaxially to one another. The further narrow side or a side surface of the wall opposite the contact area would also rest against the side wall of the hole. The individual holding elements would also be at an angular distance from one another. With a preferred embodiment of three holding elements and a uniform spacing, this would therefore be 120 degrees. The length of the holding elements or the walls forming the holding elements in the axial direction would be selected in such a way that a necessary guide length is formed and/or the holding elements, in this case one end face of the holding elements, lie maximally against the machine element. This is particularly true if an additional stop that determines an immersion depth in the hole is designed on the cover element. A height of the holding elements which is transverse to the axial direction or radially is usually determined such that the walls forming the holding elements come into contact with the side wall of the bearing section delimiting the hole.

Im Allgemeinen, jedoch insbesondere im Zusammengang mit der vorstehend erläuterten Ausführungsform ist eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine als gestalterisch vielversprechend anzusehen, wenn eine jede ein Halteelement ausformende Wandung gekrümmt ausgebildet ist. In Projektion der axialen Richtung läge somit eine flügel- oder schraubenartige Gestaltung der Halteelemente vor. Grundsätzlich weisen die Halteelemente aufgrund der Krümmung verbesserte Federeigenschaften beispielsweise gegenüber einer geradlinigen Wandung auf. So lässt sich gewinnbringend eine in die axiale Richtung des Lochs durch die Halteelemente bewirkte Haltekraft und damit der Kraftschluss zwischen den Halteelementen respektive dem Abdeckelement und dem Loch erhöhen.In general, but especially in conjunction with the embodiment explained above, a further development of the electrical machine according to the invention is to be viewed as promising in terms of design if each wall forming a holding element is curved. In the projection of the axial direction, the holding elements would therefore have a wing- or screw-like design. Basically, the holding elements have improved spring properties due to the curvature, for example compared to a straight wall. In this way, a holding force caused in the axial direction of the hole by the holding elements and thus the adhesion between the holding elements or the cover element and the hole can be profitably increased.

Ferner ist eine Ausbildung der Erfindung als Erfolg versprechend anzusehen, wenn das Abdeckelement ein plattenförmiges Grundelement aufweist, wobei eine Plattenebene des Grundelements quer zur axialen Richtung des Lochs ausgerichtet ist und eine dem Loch zugewandte Seite des Grundelements an einer öffnungsseitigen Fläche des Lagerabschnitts anliegt. Die Ausbildung des plattenförmigen Grundelements bietet dabei den Vorteil, dass dieses einerseits als ein Anschlag dient, über welchen eine definierte Eintauchtiefe der Halteelemente in das Loch bereitgestellt werden kann. Andererseits könnten an dem Grundelement weitere Elemente des Abdeckelements ausgeformt und diese in gewinnbringender Weise definiert zueinander positioniert werden.Furthermore, an embodiment of the invention is to be viewed as promising if the cover element has a plate-shaped base element, a plate plane of the base element being aligned transversely to the axial direction of the hole and a side of the base element facing the hole resting on an opening-side surface of the bearing section. The design of the plate-shaped base element offers the advantage that, on the one hand, it serves as a stop, via which a defined immersion depth of the holding elements into the hole can be provided. On the other hand, further elements of the cover element could be formed on the base element and these could be positioned relative to one another in a profitable manner.

In einer zudem gewinnbringenden Ausgestaltung der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine weist das Abdeckelement wenigstens ein Stützelement auf, wobei das Abdeckelement durch einen in axiale Richtung des Lochs ausgebildeten Kraft- und/oder Formschluss des Stützelements mit einer Komponente der elektrischen Maschine wenigstens in die axiale Richtung abgestützt ist. In mit Vorteil behafteter Weise lässt sich über eine derartige Ausgestaltung der elektrischen Maschine und insbesondere des Abdeckelements die Wahrscheinlichkeit eines unerwünschten Ausführens des Abdeckelements und hierbei insbesondere der Halteelemente aus dem Loch minimieren respektive ein solches gar verhindern. Dies in besonderem Maße, wenn wie in bevorzugter Weise ein Formschluss oder ein Kraft- und Formschluss zwischen dem Stützelement und der Komponente der elektrischen Maschine ausgebildet ist. Die Komponente könnte hierbei z. B. eine den oder die elektrischen Leiter haltende und/oder verbindende Kontaktbrücke sein.In an additionally advantageous embodiment of the electrical machine according to the invention, the cover element has at least one support element, the cover element being supported at least in the axial direction by a force and/or positive connection of the support element with a component of the electrical machine, which is formed in the axial direction of the hole. Such a design of the electrical machine and in particular of the cover element can advantageously minimize or even prevent the probability of the cover element and in particular the holding elements being pulled out of the hole in an undesired manner. This is particularly true if, as is preferred, a positive connection or a force and positive connection is formed between the support element and the component of the electrical machine. The component could e.g. B. be a contact bridge holding and/or connecting the electrical conductor(s).

In einer weiteren besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Stützelement in seine Längsrichtung sich den Handhabungselementen entgegengerichtet vom Grundelement erstreckend ausgeformt und weist einen C-förmigen Querschnitt auf. Der C-förmige Querschnitt bietet hierbei den Vorteil, dass über das Stützelement - zugleich - ein Form- und Kraftschluss bereitgestellt werden kann. Dies, indem quer zur axialen Richtung - des Lochs -, hierbei insbesondere radial, eine Klemmkraft zwischen Stützelement und Komponente aufgebracht sowie ein Formschluss durch ein Anlegen einer in axiale Richtung ausgerichteten Stirnseite an insbesondere einen Abschnitt der Komponente bereitgestellt werden kann. Der C-förmige Querschnitt kann dabei über mehrere, insbesondere wenigstens drei lineare Querschnittsabschnitte ausgeführt sein, wobei diese linearen Querschnittsabschnitte wenigstens teilweise zueinander abgewinkelt wären. Beispielsweise könnten bei drei linearen Querschnittsabschnitten zwei Querschnittsabschnitte parallel zueinander ausgerichtet und diese über einen senkrecht zu diesen verlaufenden Querschnittsabschnitt verbunden sein. Andererseits kann der Querschnitt zur Bereitstellung der C-Form gekrümmt ausgeführt sein, wobei die Krümmung z. B. einem Abschnitt eines Ovals oder einer Ellipse oder bevorzugt einem Kreisbogen folgt. So wäre das Stützelement, insbesondere bei einem einem Kreisbogen folgenden Querschnitt als ein über die gesamte in axiale Richtung ausgeformte Länge des Stützelements in einem Umfangsabschnitt geöffneter respektive ein geschlitzter Hohlzylinder ausgeformt.In a further particularly advantageous development of the invention, the support element is designed to extend in its longitudinal direction from the base element in the opposite direction to the handling elements and has a C-shaped cross section. The C-shaped cross section offers the advantage that - at the same time - a positive and frictional connection can be provided via the support element. This is done by applying a clamping force between the support element and the component transversely to the axial direction - of the hole -, here in particular radially, and by providing a positive connection by applying an end face aligned in the axial direction to, in particular, a section of the component. The C-shaped cross section can be designed over several, in particular at least three, linear cross-sectional sections, these linear cross-sectional sections being at least partially angled towards one another. For example, with three linear cross-sectional sections, two cross-sectional sections could be aligned parallel to one another and these could be connected via a cross-sectional section running perpendicular to them. On the other hand, the cross section can be curved to provide the C-shape, the curvature being z. B. follows a section of an oval or an ellipse or preferably an arc of a circle. The support element, particularly in the case of a cross section following a circular arc, would be open in a circumferential section as a length of the support element shaped over the entire length in the axial direction ter or a slotted hollow cylinder is formed.

Überaus praxisgerecht stellt sich eine Ausführungsform der Erfindung ferner dann dar, wenn das Abdeckelement ein Handhabungselement aufweist. So kann insbesondere bei einer Montage der elektrischen Maschine und/oder bei einer Demontage der elektrischen Maschine, z. B. zu Wartungszwecken, das Abdeckelement vereinfacht in das Loch eingeführt oder aus diesem entnommen werden.An embodiment of the invention is also extremely practical when the cover element has a handling element. In particular, when assembling the electrical machine and/or when dismantling the electrical machine, e.g. B. for maintenance purposes, the cover element can be easily inserted into the hole or removed from it.

Allgemein betrachtet und indessen in besonderem Maße im Zusammenhang mit der vorstehenden Ausführungsform lässt sich eine vielversprechende Weiterbildung der Erfindung auch darin erkennen, dass das Handhabungselement plattenförmig und hierbei als eine sich den Halteelementen entgegengerichtet vom Grundelement erstreckende Zunge ausgeformt ist. Die somit mit ihrer Längsausdehnung in axiale Richtung ausgeformte Zunge bietet hierbei einen ausgezeichneten Kompromiss aus einer möglichst kompakten Ausführung des Handhabungselements und demzufolge des Abdeckelements und einem hohen Griffbereich zur komfortablen und/oder sicheren Montage und Demontage des Abdeckelements.Viewed generally and particularly in connection with the above embodiment, a promising development of the invention can also be seen in the fact that the handling element is plate-shaped and is formed as a tongue extending from the base element in the opposite direction to the holding elements. The tongue, which is thus formed with its longitudinal extent in the axial direction, offers an excellent compromise between the most compact design of the handling element and therefore the cover element and a high grip area for comfortable and/or safe assembly and disassembly of the cover element.

In einer außerordentlich zweckmäßigen Gestaltungsform der Erfindung ist überdies zwischen dem Handhabungselement und dem Grundelement wenigstens eine das Handhabungselement stützende Rippenstruktur ausgeformt. Hierdurch lässt sich die mechanische Stabilität des Handhabungselements, insbesondere eines als Zunge ausgeführten Handhabungselements erhöhen und somit die Handhabung des Abdeckelements über das Handhabungselement verbessern.In an extremely expedient embodiment of the invention, at least one rib structure supporting the handling element is formed between the handling element and the base element. This makes it possible to increase the mechanical stability of the handling element, in particular a handling element designed as a tongue, and thus improve the handling of the cover element via the handling element.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Die Zeichnungen zeigen in

1 einen ersten Ausschnitt des Gehäuses der elektrischen Maschine mit einem im Lagerabschnitt gelagertem Abdeckelement;
2 eine Schnittdarstellung einer Weiterbildung der elektrischen Maschine;
3 bis 5 weitere Ausschnitte des Gehäuses der elektrischen Maschine mit einem im Lagerabschnitt gelagertem Abdeckelement in Seitenansicht, perspektivischer Ansicht sowie Aufsicht;
6 bis 9 eine Detaildarstellung eines Abdeckelements.

The invention allows numerous embodiments. To further clarify its basic principle, one of them is shown in the drawings and is described below. The drawings show in

1 a first section of the housing of the electrical machine with a cover element mounted in the bearing section;
2 a sectional view of a further development of the electrical machine;
3 until 5 further sections of the housing of the electrical machine with a cover element mounted in the bearing section in a side view, perspective view and top view;
6 until 9 a detailed representation of a cover element.

DieFigur 1 zeigt eine Detaildarstellung der in derFigur 2 näher dargestellten elektrischen Maschine 1, wobei der 1 der im Gehäuse 2 ausgebildete Lagerabschnitt 3 im Schnitt zu entnehmen ist. In dem Lagerabschnitt 3 ist hierbei das Loch 4 ausgeformt, wobei in dem Loch 4 das als Schraube ausgeführte, elektrisch leitende Maschinenelement 5 gelagert ist. Um insbesondere im Fehlerfall, beispielsweise bei einem fehlerbedingten Lösen des als Schraube ausgeführten Maschinenelements 5, die notwendigen Kriech- und Luftstrecken zu gewährleisten und eventuelle Kurzschlüsse mit dem im Betrieb der elektrischen Maschine 1 stromführenden, nichtisolierten elektrischen Leiter 7 und ein damit verbundenes Herausführen eines elektrischen Potenzials aus dem und insbesondere auf das Gehäuse 2 zu vermeiden, ist das Loch 4 durch das in dem Loch 4 kraft- und formschlüssig gehalterte Abdeckelement 6 einseitig verschlossen, wobei das Abdeckelement 6 dabei zwischen dem als Schraube ausgeführten Maschinenelement 5 und dem mit dem Maschinenelement 5 und dem Abdeckelement 6 fluchtenden elektrischen Leiter 7 angeordnet ist.Figure 1 shows a detailed representation of the electrical machine 1 shown in more detail in Figure 2, whereby the 1 the bearing section 3 formed in the housing 2 can be seen in section. The hole 4 is formed in the bearing section 3, the electrically conductive machine element 5, which is designed as a screw, being mounted in the hole 4. In order to ensure the necessary creepage and clearance distances, particularly in the event of an error, for example in the event of an error-related loosening of the machine element 5 designed as a screw, and possible short circuits with the non-insulated electrical conductor 7, which is live during operation of the electrical machine 1, and the associated release of an electrical potential To avoid coming out of and in particular onto the housing 2, the hole 4 is closed on one side by the cover element 6 held in the hole 4 in a force-fitting and form-fitting manner, the cover element 6 being between the machine element 5 designed as a screw and the machine element 5 and The electrical conductor 7 is arranged aligned with the cover element 6.

Um zudem eine möglichst kompakte Ausgestaltung der elektrischen Maschine 1 zu ermöglichen, ist, wie in derFigur 2 aufgezeigt, der Abstand 8 zwischen der dem elektrischen Leiter 7 zugewandten Endöffnung 9 des Lochs 4 und somit der dem elektrischen Leiter 7 zugewandten, öffnungsseitigen Fläche 10 des Lagerabschnitts 3 und dem elektrischen Leiter 7 geringer als die in Flucht mit dem elektrischen Leiter 7 ausgebildete Abmessung 11, hier die Länge des als Schraube ausgeführten Maschinenelements 5. Der 3 ist zudem zu entnehmen, dass das Maschinenelement 5 nicht ausschließlich über das im Lagerabschnitt 5 ausgebildete Loch 4, sondern zudem über das Gegenlager 20 gelagert ist.In order to enable the electrical machine 1 to be as compact as possible, as shown in FIG. 2, the distance 8 is between the end opening 9 of the hole 4 facing the electrical conductor 7 and thus the opening-side surface 10 of the bearing section facing the electrical conductor 7 3 and the electrical conductor 7 is smaller than the dimension 11 formed in alignment with the electrical conductor 7, here the length of the machine element 5 designed as a screw 3 It can also be seen that the machine element 5 is not only supported via the hole 4 formed in the bearing section 5, but also via the counter bearing 20.

In den 1, 2 sowie 3 ist zudem dargestellt, dass zur Lagerung des Abdeckelements 6 im Loch 4 das das Loch 4 verschließende Abdeckelement 6 innerhalb des Lochs 4 positionierte Halteelemente 12 aufweist. Im Detail sind die Halteelemente 12 insbesondere nochmals in den 6 und 7 dargestellt.In the 1 , 2 as well as 3 it is also shown that for storing the cover element 6 in the hole 4, the cover element 6 closing the hole 4 has holding elements 12 positioned within the hole 4. In detail, the holding elements 12 are in particular again in the 6 and 7 shown.

Wie darüber hinaus in den 3, 4 sowie 5 offenbart, weist das Abdeckelement 6 neben den Halteelementen 12 weiterhin das plattenförmige Grundelement 15, das Stützelement 16 sowie das Handhabungselement 18 auf. Hierbei ist die Plattenebene des Grundelements 15 quer zur insbesondere in der 3 dargestellten axialen Richtung 14 des Lochs 4 ausgerichtet, wobei die dem Loch 4 zugewandte Seite des Grundelements 15 an der öffnungsseitigen Fläche 10 des Lagerabschnitts 3 anliegt. Das plattenförmige Grundelement 15 weist dabei eine ovale Grundform auf, welche in Richtung des Stützelements 16 zulaufend ausgebildet und an ein Dreieck mit abgerundeten Ecken angelehnt ist. Die Halteelemente 12 erstrecken sich dabei mit ihrer Längsrichtung senkrecht zur Plattenebene des Grundelements 15 in das Loch 4 und liegen dabei an der das Loch 4 begrenzenden Seitenwand des Lagerabschnitts 3 an. Wie insbesondere durch die 3 und 4 offenbart, wird das Abdeckelement 6 zudem über das Stützelement 16 durch einen in axiale Richtung 14 des Lochs 4 ausgebildeten Kraft- und Formschluss des Stützelements 16 mit der als Kontaktbrücke ausgebildeten Komponente 17 der in der 2 dargestellten elektrischen Maschine 1 in die axiale Richtung 14 abgestützt. Hierbei ist das das Stützelement 16 sich in seine Längsrichtung den Halteelementen 12 entgegengerichtet vom Grundelement 15 erstreckend ausgeformt und weist einen C-förmigen Querschnitt auf, welcher dabei insbesondere einem Kreisbogen folgt. Das Stützelement 16 ist somit als über dessen gesamte Länge in einem Umfangsabschnitt geöffneter Hohlzylinder ausgeformt und umschließt zum Abstützen teilweise einen Zylinderabschnitt der als Kontaktbrücke ausgebildeten Komponente 17. Das Handhabungselement 18 ist wiederum plattenförmig und hierbei als eine sich den Halteelementen 12 entgegengerichtet vom Grundelement 15 ersteckende Zunge ausgeformt.How beyond that in the 3 , 4 and 5 discloses, the cover element 6, in addition to the holding elements 12, also has the plate-shaped base element 15, the support element 16 and the handling element 18. Here, the plate plane of the base element 15 is transverse to, in particular, in the 3 axial direction 14 of the hole 4 shown, the side of the base element 15 facing the hole 4 resting on the opening-side surface 10 of the bearing section 3. The plate-shaped basic element 15 has an oval basic shape, which in Direction of the support element 16 is tapered and leans against a triangle with rounded corners. The holding elements 12 extend with their longitudinal direction perpendicular to the plate plane of the base element 15 into the hole 4 and lie against the side wall of the bearing section 3 delimiting the hole 4. Like in particular through the 3 and 4 disclosed, the cover element 6 is also via the support element 16 by a force and positive connection of the support element 16, which is formed in the axial direction 14 of the hole 4, with the component 17, which is designed as a contact bridge, in the 2 illustrated electrical machine 1 is supported in the axial direction 14. Here, the support element 16 is shaped to extend in its longitudinal direction in the opposite direction from the base element 15 to the holding elements 12 and has a C-shaped cross section, which in particular follows an arc of a circle. The support element 16 is thus shaped as a hollow cylinder that is open in a circumferential section over its entire length and partially encloses a cylinder section of the component 17 designed as a contact bridge for support. The handling element 18 is in turn plate-shaped and in this case as a tongue extending from the base element 15 in the opposite direction to the holding elements 12 shaped.

Die detaillierte Ausgestaltung einer Weiterbildung des Abdeckelements ist zudem nochmals den 6 bis 9 zu entnehmen, wobei die 6 und 8 jeweils eine Seitenansicht und die 7 und 9 eine Aufsicht auf das Abdeckelement 6 zeigen. Wie bereits vorstehend erläutert, erstecken sich die Halteelemente 12 mit ihrer Längsrichtung senkrecht zur Plattenebene des Grundelements 15, wobei sowohl das Stützelement 16 als auch das als Zunge ausgeformte Handhabungselement 18 sich den Halteelementen 12 entgegengerichtet vom Grundelement 15 ersteckend ausgeformt sind. Im Detail ist dabei ein jedes Halteelement 12 durch eine sich von einem zentrischen Kontaktbereich 13 der Halteelemente 12 quer zur axialen Richtung 14 nach außen erstreckende Wandung ausgeformt, wobei eine jede ein Halteelement 12 ausformende Wandung gekrümmt ausgebildet ist. Ferner sind zur Erhöhung der mechanischen Stabilität des als Zunge ausgeführten Handhabungselements 18 zwischen dem Handhabungselement 18 und dem Grundelement 15 mehrere, hier im Speziellen vier das Handhabungselement 18 stützende Rippenstrukturen 19 ausgeformt.The detailed design of a further development of the cover element is also again 6 until 9 to be taken, whereby the 6 and 8th each a side view and the 7 and 9 show a top view of the cover element 6. As already explained above, the holding elements 12 extend with their longitudinal direction perpendicular to the plate plane of the base element 15, with both the support element 16 and the handling element 18, which is shaped as a tongue, extending in the opposite direction from the base element 15 to the holding elements 12. In detail, each holding element 12 is formed by a wall extending outwards from a central contact area 13 of the holding elements 12 transversely to the axial direction 14, each wall forming a holding element 12 being curved. Furthermore, in order to increase the mechanical stability of the handling element 18 designed as a tongue, several rib structures 19, here in particular four, supporting the handling element 18, are formed between the handling element 18 and the base element 15.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11: elektrische Maschineelectric machine
22: GehäuseHousing
33: LagerabschnittStorage section
44: LochHole
55: Maschinenelement Machine element
66: AbdeckelementCover element
77: elektrischer Leiterelectrical conductor
88th: AbstandDistance
99: EndöffnungEnd opening
1010: öffnungsseitige Fläche opening side surface
1111: Abmessungdimension
1212: HalteelementeHolding elements
1313: KontaktbereichContact area
1414: axiale Richtungaxial direction
1515: Grundelement basic element
1616: StützelementSupport element
1717: Komponentecomponent
1818: HandhabungselementHandling element
1919: RippenstrukturRib structure
2020: Gegenlagercounter bearing

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102005052646 A1 [0003]
DE 102009009365 A1 [0004]
DE 112015003297 T5 [0006]
DE 102016118163 A1 [0007]

Claims

Electric machine (1) with a housing (2), the housing (2) having at least one bearing section (3), in which case a hole (4) is formed in the bearing section (3), in the hole (4) a machine element ( 5) is at least partially mounted and the hole (4) is closed on one side by a cover element (6) held in the hole (4) in a force-fitting and/or form-fitting manner, characterized in that the cover element (6) is located between the machine element (5) and at least one non-insulated electrical conductor (7) is arranged which is aligned with the machine element (5) and the cover element (6) and is current-carrying during operation of the electrical machine (1).

Electric machine after Claim 1 , characterized in that a distance (8) between an end opening (9) of the hole (4) facing the electrical conductor (7) and / or an opening-side surface (10) of the bearing section (3) facing the electrical conductor (7) and the electrical conductor (7) is smaller than a dimension (11) of the machine element (5) which is aligned with the electrical conductor (7).

Electric machine (1). Claim 1 or 2 , characterized in that the cover element (6) has at least two holding elements (12) positioned within the hole (4), each holding element (12) being transverse to the axial direction from a central contact area (13) of the holding elements (12). Direction (14) of the hole (4) is formed outwardly extending wall.

Electrical machine (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that each wall forming a holding element (12) is curved.

Electrical machine (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the cover element (6) has a plate-shaped base element (15), a plate plane of the base element (15) being aligned transversely to the axial direction (14) of the hole (4). is and a side of the base element (15) facing the hole (4) rests on an opening-side surface (10) of the bearing section (3).

Electrical machine (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the cover element (6) has at least one support element (16), the cover element (6) being formed by a force in the axial direction (14) of the hole (4). - and/or positive connection of the support element (16) with a component (17) of the electrical machine (1) is supported at least in the axial direction (14).

Electrical machine (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the support element (16) is shaped to extend in its longitudinal direction in the opposite direction to the holding elements (12) from the base element (15) and has a C-shaped cross section.

Electric machine (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the cover element (6) has a handling element (18).

Electrical machine (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the handling element (18) is plate-shaped and is formed as a tongue extending from the base element (15) in the opposite direction to the holding elements (12).

Electrical machine (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one rib structure (19) supporting the handling element (18) is formed between the handling element (18) and the base element (15).