EP3949087A1

EP3949087A1 - Elektrische maschine, sowie antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug

Info

Publication number: EP3949087A1
Application number: EP20716439.3A
Authority: EP
Inventors: René Franck; Katja Stengert; Martin STÖCK; Andreas IWASCHTSCHENKO
Original assignee: Jheeco eDrive AG Liechtenstein
Current assignee: Jheeco eDrive AG Liechtenstein
Priority date: 2019-04-04
Filing date: 2020-03-31
Publication date: 2022-02-09
Also published as: WO2020201264A1; US20220209607A1; DE102019204796A1; CN113597730A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, insbesondere Elektromotor, umfassend einen Stator (S) mit einem Wickelkopf (11), wobei der Wickelkopf {11) mit mindestens einem Phasenanschlusssteg (112, 112 a-b) bzw. Sternpunktanschlusssteg (112c) ausgestattet ist, wobei ein Anschlussmittel (13, 13a-c) zur elektrischen Verbindung des Phasenanschlusssteges (112, 112 a-b) bzw. Sternpunktanschlusssteges (112c) mit einer Stromquelle vorgesehen ist, wobei das Anschlussmittel (13, 13a-c) ein erstes Anschlussstück (131, 131 a-c) umfasst, welches mit dem Phasenanschlusssteg (112, 112 a-b) bzw. Sternpunktanschlusssteg verbunden ist und eine Gewindebohrung aufweist, wobei das Anschlussmittel ein zweites Anschlussstück umfasst, welches mit einer Bohrung ausgestattet ist, wobei das erste Anschlussstück (131, 131 a-c) mittels stoffschlüssiger Verbindung, insbesondere Schweißverbindung, mit dem jeweiligen Phasenanschlusssteg (112 bzw. 112a oder 112b) bzw. Sternpunktanschlusssteg (112c) verbunden ist und die Gewindebohrung (1311) des ersten Anschlussstücks (131, 131 a-c) und die Bohrung (1321) des zweiten Anschlussstücks (132, 132 a-c) eine gemeinsame geometrische Achse (X) aufweisen, wobei eine Schraube (133, 133 a-c) durch die Bohrung (1321) des zweiten Anschlussstücks (132, 32 a-c) in die Gewindebohrung (1311) des ersten Anschlussstücks (131, 131 a-c) eingeschraubt ist, sowie eine Antriebseinrichtung, vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Gehäuse (G) in dem eine elektrische Maschine (1), insbesondere Elektromotor, aufgenommen ist, gekennzeichnet durch eine elektrische Maschine gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche.

Description

Elektrische Maschine, sowie Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, insbesondere Elektromotor, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , sowie eine Antriebseinrichtung mit einer elektrischen Maschine, insbesondere Elektromotor, vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13.

Eine elektrische Maschine der vorgenannten Art mit einem elektrischen Anschlussmittel ist beispielsweise aus der US2014062234 Al bekannt geworden. Hier ist ein Anschlussmittel beschrieben, bei der Anschlussphasen des Umrichters sowie Anschlussphasen der Motorwicklung jeweils über Kabelschuhe mit leitenden Strombolzen verschraubt werden. Nachteilig ist der hohe Montageaufwand, da der Anschluss über ein 2-faches Verschrauben je Phase erfolgt.

Hier setzt die vorliegende Erfindung an und macht es sich zur Aufgabe, eine verbesserte elektrische Maschine vorzuschlagen, mit welcher die oben skizzierten Probleme überwunden werden können. Es ist insbesondere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfacher montierbare elektrische Maschine, insbesondere elektrisches Anschlussmittel, bereitzustellen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine elektrische Maschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass ein erstes Anschlussstück mittels stoffschlüssiger Verbindung, insbesondere Schweißverbindung, mit einem jeweiligen Phasenanschlusssteg bzw. Sternpunktanschlusssteg verbunden ist und eine Gewindebohrung des ersten Anschlussstücks und eine Bohrung eines zweiten Anschlussstücks eine gemeinsame geometrische Achse aufweisen, wobei eine Schraube durch die Bohrung des zweiten Anschlussstücks in die Gewindebohrung des ersten Anschlussstücks eingeschraubt ist, kann die Montage wesentlich vereinfacht werden, da lediglich eine Schraube zur elektrischen Verbindung von Stromguelle, insbesondere Umrichter, und Phasenanschlusssteg bzw. Sternpunktanschlusssteg sowie der Fixierung des Anschlussmittels benötigt wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorgeschlagenen Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Merkmalen der Unteransprüche. Die Gegenstände bzw. Merkmale der verschiedenen Ansprüche können grundsätzlich einzeln verwirklicht oder auch beliebig miteinander kombiniert werden. Der elektrische Leiter und/oder das Anschlussstück und/oder der Phasenanschlusssteg und/oder der Sternpunktanschlusssteg ist vorzugsweise als Massivleiter, beispielsweise als Kupferstab, ausgeführt. Dadurch behalten sie mechanische Eigenstabilität, die die Montierbarkeit vereinfacht, z.B. indem Anschlussstücke maschinisert platziert und verschweißt werden können.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine elektrisch leitende Hülse zwischen dem ersten Anschlussstück und dem zweiten Anschlussstück vorgesehen ist, wobei die Hülse sowohl mit dem ersten Anschlussstück und dem zweiten Anschlussstück in elektrischer Verbindung steht. Die Hülse kann der eigentliche Leiter und darüber hinaus Abstandhalter zwischen den beiden Anschlussstücken sein. Es ist daher sogar möglich, eine nicht leitende Schraube einzusetzen. Über die Hülse können erste und zweite Anschlussstücke gegeneinander verspannt werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das zweite Anschlussstück einen starren elektrischen Leiter (Stromschiene) umfasst, in welchem die (offene oder geschlossene) Bohrung eingebracht ist. Ein starrer elektrischer Leiter bietet sich grundsätzlich an, da hier eine entsprechend ausgerichtete Bohrung eingebracht werden kann. Grundsätzlich kommt aber auch ein flexibler Leiter, ggf. mit einem Kabelschuh, in Frage.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein isolierender Anschlusskörper für das Anschlussmittel vorgesehen ist, wobei das Anschlussmittel zumindest abschnittsweise in dem Anschlusskörper aufgenommen ist. Der isolierende Anschlusskörper kommt insbesondere als Führung und Dichtung für das Anschlussmittel in Frage. So kann beispielsweise die Durchführung des Anschlussmittels von einem mit Kühlfluid beaufschlagten Raum gegenüber einem nicht mit Kühlfluid beaufschlagten Raum erfolgen. Ferner kann das Anschlussmittel entsprechend geführt und stabilisiert werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das erste Anschlussstück im Querschnitt eckig ausgebildet ist, wobei eine Aufnahme im Anschlusskörper für das erste Anschlussstück eckig ausgebildet ist. Dadurch können beispielsweise Verschraubungsmomente formschlüssig vom ersten Anschlussmittel auf den Anschlusskörper geleitet werden und stoffschlüssige Verbindungen des ersten Anschlusselementes vor Kraftbeaufschlagung geschützt werden. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die elektrische Maschine mit vier Anschlussmitteln ausgestattet ist, die zumindest abschnittsweise in dem Anschlusskörper aufgenommen sind. In der Regel bedarf es des Anschlusses dreier Phasen und eines Sternpunktes, so dass es sich anbietet, die Anschlussmittel in einem kompakten Anschlusskörper aufzunehmen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Schraube mit einem Dichtmittel, insbesondere einem O-Ring, ausgestattet ist. Das Dichtmittel kann zur weiteren Verbesserung der Abdichtung eines mit Kühlfluid beaufschlagten Raumes gegenüber einem nicht mit Kühlfluid beaufschlagten Raum dienen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Hülse mit einem Dichtmittel, insbesondere einem O-Ring, ausgestattet ist. Das Dichtmittel kann zur weiteren Verbesserung der Abdichtung eines mit Kühlfluid beaufschlagten Raumes gegenüber einem nicht mit Kühlfluid beaufschlagten Raum dienen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Gewindebohrung als vorgefertigte Gewindebohrung oder als beim Schrauben mit einer selbstfurchenden Schraube, insbesondere spanlos selbstfurchenden Schraube, erzeugte Gewindebohrung bereitgestellt wird. Durch eine spanlos selbstfurchende Schraube kann ein Fertigungsschritt eingespart werden.

Die Schraube kann selbsthemmend ausgeführt sein, etwa durch einen veränderliche Gewindesteigung. Dadurch kann eine separate Schraubensicherung entfallen.

Das Anschlussstück ist aus einem für den Anwendungszweck vorteilhaften Material ausgewählt, insbesondere Kupfer oder Aluminium. Aluminium lässt sich beispielsweise besonders vorteilhaft für spanlose Verschraubung verwenden.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine verbesserte kompakte Antriebseinrichtung mit einer elektrischen Maschine bereitzustellen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine leicht montierbare Antriebseinrichtung bereitzustellen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Antriebseinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Dadurch, dass eine elektrische Maschine gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche in der Antriebseinrichtung verwendet wird, können die oben skizzierten Vorteile für die Antriebseinrichtung nutzbar gemacht werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorgeschlagenen Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Merkmalen der Unteransprüche. Die Gegenstände bzw. Merkmale der verschiedenen Ansprüche können grundsätzlich einzeln verwirklicht oder auch beliebig miteinander kombiniert werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die elektrische Maschine und ein Umrichter in einem Gehäuse untergebracht sind. Hierdurch ergibt sich eine kompakte Bauweise. Es können weitere Komponenten in dem Gehäuse aufgenommen sein, wie beispielsweise Getriebe, Abtriebswellen, etc.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse einen Umrichterraum und einen Motorraum aufweist, wobei der Umrichter in dem Umrichterraum aufgenommen ist, wobei die elektrische Maschine in dem Motorraum aufgenommen ist, wobei das erste Anschlussstück in dem Motorraum angeordnet ist und das zweite Anschlussstück in dem Umrichterraum angeordnet ist, wobei der Anschlusskörper dichtend zwischen dem Motorraum und dem Umrichterraum angeordnet ist. Hierdurch kann beispielsweise der Motorraum und insbesondere der Wickelkopf bzw. die ersten Anschlussstücke mit Kühlfluid umspült werden, wobei der Umrichterraum und insbesondere die zweiten Anschlussstücke gegen das Kühlfluid abgedichtet sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung in einer perspektivischen

(Explosions)Darstellung;

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung in einer perspektivischen

Darstellung - zu illustrativen Zwecken mit einigen nicht dargestellten Komponenten; Fig. 3 eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung in einer perspektivischen

Darstellung - zu illustrativen Zwecken mit einigen nicht dargestellten Komponenten;

Fig. 4 eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung in einer perspektivischen

Explosionsdarstellung - zu illustrativen Zwecken mit einigen nicht dargestellten Komponenten;

Fig. 5 ein Wickelkopf mit einer Anschlusseinrichtung für eine erfindungsgemäße

Antriebseinrichtung in einer perspektivischen Darstellung;

Fig. 6 ein Wickelkopf mit einer Anschlusseinrichtung für eine erfindungsgemäße

Antriebseinrichtung in einer perspektivischen Explosionsdarstellung;

Fig. 7 eine Detaildarstellung einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung gemäß

A-A der Fig. 3;

Fig. 8 eine Detaildarstellung einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung gemäß

B-B der Fig. 3.

Folgende Bezugszeichen werden in den Abbildungen verwendet:

L Längsachse (Elektrische Maschine)

LD Lagerschildschild

IN Umrichter

G Gehäuse

Gl Umrichterraum

G2 Motorraum

R Rotor

S Stator

X Achse (Anschlussstücke)

1 Elektrische Maschine, insbesondere Elektromotor

2 Getriebe

3 Kühlgehäuse

4 Deckel

11 Wickelkopf

12 Stableiter

13 (a-c) Anschlussmittel 14 (a-c) elektrischer Leiter

15 Anschlusskörper 1 (a,b) Abtriebswelle

110 Isolationsscheiben

111 Verschaltungsstege

112 (a-b) Phasenanschlusssteg

112c Sternpunktanschlusssteg

113 Sternpunktverbindersteg

131 (a-c) erstes Anschlussstück

132 (a-c) zweites Anschlussstück

133 (a-c) Schraube

134 (a-c) Hülse

151 erster Teilkörper

152 zweiter Teilkörper

153 Durchführung

154 Aufnahmemittel

155 Anlagefläche

156 Verbindungsmittel

157 Dichtring

1311 Gewindebohrung

1312 Schweißspalt

1321 Bohrung

1331 Schraubenkopf

1332 Nicht-Gewindeabschnitt

1333 Gewindeabschnitt

1334 Dichtmittel (O-Ring) 1341 Dichtmittel (O-Ring)

Eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung umfasst im Wesentlichen eine elektrische Maschine 1, insbesondere Elektromotor umfassend einem Rotor R und einem Stator S, ein Getriebe 2 und einen Umrichter IN.

Die vorgenannten Komponenten sind in einem gemeinsamen Gehäuse G untergebracht und bilden entsprechend eine kompakte Antriebseinrichtung aus. Das Gehäuse G ist vorzugsweise zweigeteilt und weist einen Umrichterraum Gl und einen Motorraum G2 auf. Das Gehäuse wird umrichterseitig durch einen Deckel 4 verschlossen. An dem Motorraum G2 ist beidseitig ein Lagerschild LD angebracht. Ein Lagerschild umschließt zumindest teilweise das Getriebe 2.

Das Getriebe 2 ist als Untersetzungsgetriebe mit integriertem Differential ausgeführt und verfügt über zwei Abtriebs(halb)wellen 21a, b, die aus dem Gehäuse G herausgeführt sind.

Die Antriebseinrichtung soll bevorzugt als kompakte Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Insofern handelt es sich bei der elektrischen Maschine bevorzugt um einen Elektromotor. Denkbar ist jedoch ebenfalls, dass es sich bei der elektrischen Maschine um einen elektrischen Generator handelt oder der Elektromotor als Generator verwendet wird. Nachfolgend wird der Begriff Elektromotor synonym für elektrische Maschine gebraucht.

Der Elektromotor 1 umfasst im Wesentlichen einen Stator S und insbesondere einen Rotor R, wobei der Rotor R gegenüber dem Stator S um eine gemeinsame Längsachse L drehbar gelagert ist. Der Stator S umfasst eine gebaute Wicklung, die aus in Nuten des Statorblechpakets eingezogenen Stableitern 12 und die Stableiterenden elektrisch verbindende Verschaltungsstege 111 zusammengebaut ist. Die Verschaltungsstege 111 bilden im Wesentlichen den Wickelkopf 11 aus. Die Verschaltungsstege 111 verbinden im Wesentlichen Stableiter 12 des Stators S nach einem vorbestimmten Muster. Vorzugsweise handelt es sich bei der Wicklung um eine dreiphasige Wicklung. Daher sind drei Phasenanschlüsse der Phasen U,V,W in Form von drei Phasenanschlussstegen 112 bis 112b aus dem Elektromotor herausgeführt. Ferner ist ein Sternpunkt der Wicklung über einen Sternpunktanschlusssteg 112c aus dem Elektromotor herausgeführt. Die drei Phasen U,V,W sind an einem Wicklungsende über einen Sternpunktverbindersteg 113 elektrisch verbunden. Nachfolgend sind die jeweiligen Komponenten, die durch einen mehrphasigen Anschluss notwendig sind, vorzugsweise mit den entsprechenden Indizes a bis c in den Abbildungen eingezeichnet.

Zur Verbindung des Elektromotors 1, insbesondere eines Phasenanschlusssteges 112 bzw. 112a oder 112b bzw. des Sternpunktanschlusssteges 112c mit einer elektrischen Stromguelle (oder Spannungsguelle), insbesondere einem Umrichter, ist jeweils ein Anschlussmittel 13 bis 13c und jeweils ein elektrischer Leiter 14 bis 14c vorgesehen. Bei dem elektrischen Leiter 14, 14a-c kann es sich um eine starre Leiterbahn, vorzugsweise aus massivem Kupfer, handeln, die fest in das Gehäuse installiert ist. Denkbar ist selbstverständlich auch ein geeignetes flexibles Kabel.

Das Anschlussmittel 13, 13a-c umfasst im Wesentlichen ein erstes Anschlussstück 131 , 131 a-c, ein zweites Anschlussstück 132, 132 a-c und eine Schraube 133, 133 a-c mit einem Schraubenkopf 1331.

Das erste Anschlussstück 131 , 131 a-c ist mit dem jeweiligen Phasenanschlusssteg 112 bzw. 112a oder 112b bzw. Sternpunktanschlusssteg 112c verbunden. Ferner weist das erste Anschlussstück 131, 131 a-c eine Gewindebohrung 1311 zum Einschrauben des Gewindeabschnitts der Schraube 133, 133 a-c auf. Die Gewindebohrung 1311 ist in dem Ausführungsbeispiel als Bohrung mit vorgefertigtem Gewinde bereitgestellt. Alternativ möglich wäre eine als Bohrloch ausgeführte Gewindebohrung, in welche das Gewinde beim Montagevorgang durch eine selbstfurchende Schraube eingeprägt wird.

Das zweite Anschlussstück 132, 132 a-c umfasst eine Bohrung 1321. Die Bohrung 1321 ist in dem elektrischen Leiter 14 vorgesehen. Bei der Bohrung 1321 kann es sich um eine offene oder geschlossene Ausnehmung handeln.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das erste Anschlussstück 131, 131 a-c mittels stoffschlüssiger Verbindung, insbesondere Schweißverbindung, mit dem jeweiligen Phasenanschlusssteg 112 bzw. 112a oder 112b bzw. Sternpunktanschlusssteg 112c verbunden ist und die Gewindebohrung 1311 des ersten Anschlussstücks 131, 131 a-c und die Bohrung 1321 des zweiten Anschlussstücks 132, 132 a-c eine gemeinsame geometrische Achse X aufweisen.

Eine stoffschlüssige Verbindung wird vorzugsweise mittels Schweißen hergestellt. Denkbar sind aber ferner auch Löten, Kleben, bzw. weitere stoffschlüssige Verbindungen. Das Anschlussmittel 13, 13a-c kann ferner eine Hülse 134, 134 a-c umfassen. Das zweite Anschlussstück 132, 132 a-c ist vorzugsweise zwischen dem Schraubenkopf 1331 und der Hülse 134 angeordnet. Die Hülse 134 wiederum ist vorzugsweise zwischen dem zweiten Anschlussstück 132, 132 a-c und dem ersten Anschlussstück 131, 131 a-c angeordnet.

Die Schraube 133, 133 a-c weist, in Abfolge vom Schraubenkopf 1331 aus gesehen, einen Nicht-Gewindeabschnitt 1332 und einen Gewindeabschnitt 1333 auf. Vorzugsweise ist der Nicht-Gewindeabschnitt 1332, zumindest abschnittsweise, in der Hülse 134 angeordnet. Der Nicht-Gewindeabschnitt 1332 ist vorzugsweise mit einem Dichtmittel 1334, insbesondere einer O-Ring Dichtung, ausgestattet. Bei der Schraube 133, 133 a-c handelt es sich vorzugsweise um eine Dehnungsschraube.

Für die vorzugsweise drei Phasenanschlussstege 112 bzw. 112a und 112b bzw. Sternpunktanschlusssteg 112c sind entsprechend vorzugsweise vier Anschlussmittel 13, 13a, 13b und 13c zu einem Anschlussterminal zusammengefasst. Das Anschlussterminal umfasst, neben den Anschlussmitteln 13, 13a, 13b und 13c, einen isolierenden Anschlusskörper 15.

Der isolierende Anschlusskörper 15 kann Durchführungen 153 und/oder Aufnahmemittel 154 für die Anschlusselemente und/oder Anlageflächen 155 für die Wickelkopfkontur und/oder Verbindungsmittel 156 zur Verbindung mit dem Gehäuse G aufweisen.

Der Anschlusskörper 15 kann zweigeteilt sein und die vorgenannten Funktionen auf die Komponenten aufgeteilt sein. So kann der Anschlusskörper 15 einen ersten Teilkörper 151 und einen zweiten Teilkörper 152 umfassen. Insbesondere können die Anschlusskörper 151 , 152 unabhängig voneinander vormontiert werden, so dass der vergleichsweise schmutzintensive Montagevorgang des Elektromotors und der hochreine Montagevorgang des Antriebsumrichters faktisch voneinander getrennt ausgeführt werden können.

Der erste dem Wickelkopf 11 zugewandte Teilkörper 151 kann die Durchführungen 153 für die Anschlussstücke 131 , 131 a-c und eine an die Wickelkopfkontur angepasste Anlagefläche 155 umfassen. Die Anlagefläche 155 kann beispielsweise als gewölbte Anlagefläche ausgestaltet sein, insbesondere da der Wickelkopf 11 zumeist als im Wesentlichen kreisförmiger Zylinder ausgestaltet ist. Die Durchführungen 153 sind vorzugsweise dem vorzugsweise eckigen Querschnitt bzw. der eckigen Außenkontur der ersten Anschlussstücke 131 , 131 a-c angepasst und bilden in Rotationsrichtung der Verschraubung eine formschlüssige Anlage zur Aufnahme von Verschraubungskräften und -momenten auf. Die elektrisch leitende Verschweißung von ersten Anschlussstücken 131 , 131 a-c mit den Anschlussstegen 112 wird dadurch vor schädlichen Krafteinflüssen geschützt.

Der bezogen auf den ersten Teilkörper 151 dem Wickelkopf abgewandte zweite Teilkörper 152 kann Aufnahmemittel 154 für die Anschlussstücke 132 bzw. 134 sowie Verbindungsmittel 156 zur Verbindung mit dem Gehäuse G umfassen. Das Verbindungsmittel 156 kann beispielsweise Befestigungsbohrungen für Schrauben umfassen, durch welche Schrauben hindurchgesteckt und in das Gehäuse G eingeschraubt werden können.

Weitere Details der vorliegenden Erfindung ergeben sich insbesondere in Zusammenschau mit dem Anschluss des Elektromotors 1 an die Stromguelle, insbesondere Umrichter.

Die rotationssymmetrischen Hülsen 134, 134 a-c sind vorzugsweise unmittelbar in dem Anschlusskörper 15, insbesondere dem oberen Anschlusskörper 152, aufgenommen, wobei der Anschlusskörper 15 vorzugsweise den Umrichterraum Gl und den Motorraum G2 dichtend voneinander trennt. Der Anschlusskörper 15 weist vorzugsweise einen umlaufenden Dichtring 157 auf. Die Hülse 134 weist vorzugsweise das Dichtelement 1341 , z. B. O-Ring, gegenüber dem Anschlusskörper 15 auf. Die Schraube 133, 133 a-c der Schraubverbindung weist vorzugsweise das Dichtelement 1334, insbesondere O-Ring, gegenüber der Hülse 134 auf. An Ober- und Unterseite der Hülse 134 kann ein weiteres Dichtelement in Form einer metallischen oder nicht-metallischen Dichtscheibe angebracht sein.

Für eine einfache Montage ist der Phasenanschlusssteg 112, 112 a-b bzw.

Sternpunktanschlusssteg 112c der Statorwicklung als Massivleiter ausgestaltet. Die Verschaltungsstege 111 sind in dem Wickelkopf 11 vorzugsweise zu einem Verschaltungsring, in welchem die einzelnen Verschaltungsstege 111 und die Anschlussstege 112 in mehrlagig aufeinander gestapelten Isolationsscheiben 110 angeordnet sind, zusammengefasst, wobei der Phasenanschlusssteg 112, 112 a-b bzw. Sternpunktanschlusssteg 112c vorzugsweise radial aus dem Verschaltungsring bzw. einer Isolationsscheibe herausgeführt ist.

Wie bereits oben ausgeführt, ist jeweils ein erstes Anschlussstück 131 , 131 a-c mit einem zugeordneten Phasenanschlusssteg 112, 112 a-b bzw. Sternpunktanschlusssteg 112c verbunden, insbesondere verschweißt. Hierzu weist das erste Anschlussstück 131, 131 a-c vorzugsweise einen Schweißspalt 1312 auf, in welchen der jeweilige Phasenanschlusssteg 112, 112 a-b bzw. Sternpunktanschlusssteg 112c aufgenommen und fixiert ist. Das erste Anschlussstück 131, 131 a-c und der jeweilige Phasenanschlusssteg 112, 112 a-b bzw. Sternpunktanschlusssteg 112c können auch einteilig/integral ausgeführt sein. Dann entfällt das Anbringen eines separaten Anschlussstückes 131 , 131 a-c.

Für die Montage wird der Verschaltungsring zusammengebaut. Ein Verschaltungsring ist ein aus Verschaltungsstegen 111 zusammengebauter Wickelkopf 11.

Der Wickelkopf 11 bzw. Verschaltungsring ist ölgekühlt. Aus ihm ragen die Phasenanschlussstege 112, 112 a-b bzw. der Sternpunktanschlusssteg 112c fingerartig hervor.

Die ersten Anschlussstücke 131, 131 a-c sind in dem (von oben aufgesetzten) isolierenden Anschlusskörper 15, insbesondere erstem Teilkörper 151 , aufgenommen. Der Anschlusskörper 151 fixiert insbesondere die Anschlussstücke 131, 131 a-c und nimmt beim Verschraubungsvorgang auf die Anschlussmittel 13, 13a-c wirkenden Kräfte auf und schützt so den Phasenanschlusssteg 112, 112 a-b bzw. Sternpunktanschlusssteg 112c vor Beschädigung.

Der erste Teilkörper 151 wird auf dem Verschaltungsring vormontiert. Der im Wesentlichen fertige Stator S wird seitlich in das ihn aufnehmende Kühlgehäuse 3 eingeschoben, wobei das Kühlgehäuse 3 vorzugsweise eine Ausbuchtung zur Aufnahme des ersten Teilkörpers 151 aufweist, so dass der Anschlusskörper 151 umfangsseitig/dreiseitig durch das Kühlgehäuse 3 gehalten wird. Das Kühlgehäuse 3 wird axial in das Gehäuse G geschoben und über Ohren befestigt. Das Gehäuse G weist einen Durchbruch auf. Vor dem Einsetzen des Stators S mit Kühlhülse 3 wird bzw. ist der zweite Teilkörper 152 mit bereits eingesetzten Hülsen 134 auf dem Gehäuse G über die Verbindungsmittel 156 fluiddicht verschraubt. Nach dem Einsetzen werden die Phasenabgänge und der Sternpunkt des Umrichters mit den Anschlussmitteln 13 verschraubt.

Das Gewinde 1311 des Anschlussmittels 13, 13a-c ist über den Anschlusskörper 15 bereits vorpositioniert, so dass auch eine vollautomatische Verschraubung möglich ist. Bei der Schraube 133, 133 a-c handelt es sich vorzugsweise um eine Dehnungsschraube.

Die Schraube 133, 133 a-c kann elektrisch nicht-leitend sein. Der Strom wird vorzugsweise über die jeweilige Hülse 134 übertragen. Anschließend kann das Gehäuse G durch einen Deckel 4 verschlossen werden und auf beiden Seiten Lagerschilde LD (nach Montage des Getriebes 2) angeflanscht werden. Der Umrichterraum Gl ist durch den Anschlusskörper 15 fluiddicht vom Motorraum G2 getrennt. Die motorseitigen Anschlussmittel 13, 13a-c, insbesondere die Schrauben 133, 133 a-c bzw. deren Schraubenköpfe 1331 , können dadurch unmittelbar mit einem Kühlfluid beaufschlagt werden. Dies hat unter anderem den Vorteil, dass der von der Motorwicklung ausgehende Wärmeeintrag in den thermisch anfälligeren Umrichter geringer ausfällt. Im in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier Anschlüsse dargestellt, wobei drei Anschlüsse die Phasen des 3-phasigen Motors darstellen und der vierte Anschluss die Herausführung des Sternpunkts ist.

Über den Sternpunkt kann z. B. ein Ladebetrieb realisiert werden, bei welchem die Motorwicklungen als Ladeinduktivitäten eines Hochsetzstellers fungieren zum Hochsetzen von 400V auf 800V. Da hierbei das Spannungspotential von Eingang (Sternpunkt) und Ausgang (3 Phasen) sehr hoch ist, sind die Ein- und Ausgangsanschlüsse vorzugsweise in entgegenseitigen Richtungen angebracht. Dadurch können die Anschlüsse insgesamt näher aneinander positioniert werden ohne normativ geforderte Luft- und Kriechstrecken zu unterschreiten. Der Anschlusskörper 15 ist derart ausgestaltet, dass die zweiten Anschlussstücke 132, 132a, 132b für die zugeordneten Phasenanschlusssteg 112, 112 a-b in eine Richtung abgehen und das zweite Anschlussstück 132c für den Sternpunktanschlusssteg 112c in eine andere Richtung abgeht.

Es gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben sind selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann. Außerdem kann ein ggf. beschriebenes erfindungsgemäßes Verfahren mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt werden.

Claims

Ansprüche

1. Elektrische Maschine, insbesondere Elektromotor, umfassend

- einen Stator (S) mit einem Wickelkopf (11), wobei

- der Wickelkopf (11) mit mindestens einem Phasenanschlusssteg (112, 112 a-b) bzw. Sternpunktanschlusssteg (112c) ausgestattet ist, wobei

ein Anschlussmittel (13, 13a-c) zur elektrischen Verbindung des

Phasenanschlusssteges (112, 112 a-b) bzw. Sternpunktanschlusssteges (112c) mit einer Stromguelle vorgesehen ist, wobei

- das Anschlussmittel (13, 13a-c) ein erstes Anschlussstück (131 , 131 a-c) umfasst, welches mit dem Phasenanschlusssteg (112, 112 a-b) bzw. Sternpunktanschlusssteg verbunden ist und eine Gewindebohrung aufweist, wobei

- das Anschlussmittel ein zweites Anschlussstück umfasst, welches mit einer Bohrung ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Anschlussstück (131 , 131 a-c) mittels stoffschlüssiger Verbindung, insbesondere Schweißverbindung, mit dem jeweiligen Phasenanschlusssteg (112 bzw. 112a oder 112b) bzw. Sternpunktanschlusssteg (112c) verbunden ist und die Gewindebohrung (1311) des ersten Anschlussstücks (131 , 131 a-c) und die Bohrung (1321) des zweiten Anschlussstücks (132, 132 a-c) eine gemeinsame geometrische Achse (X) aufweisen, wobei eine Schraube (133, 133 a-c) durch die Bohrung (1321) des zweiten Anschlussstücks (132, 132 a-c) in die Gewindebohrung (1311) des ersten Anschlussstücks (131 , 131 a-c) eingeschraubt ist.

2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hülse (134) zwischen dem ersten Anschlussstück (131, 131 a-c) und dem zweiten Anschlussstück (132, 132 a-c) vorgesehen ist, wobei die Hülse sowohl mit dem ersten Anschlussstück (131 , 131 a-c) und dem zweiten Anschlussstück (132, 132 a-c) in elektrischer Verbindung steht.

3. Elektrische Maschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Anschlussstück (132, 132 a-c) einen starren elektrischen Leiter (14, 14a-c) umfasst, in welchem die Bohrung (1321} eingebracht ist.

4. Elektrische Maschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein isolierender Anschlusskörper (15) für das Anschlussmittel (13, 13a-c) vorgesehen ist, wobei das Anschlussmittel (13, 13a-c) zumindest abschnittsweise in dem Anschlusskörper (15) aufgenommen ist.

5. Elektrische Maschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Anschlussstück (131 , 131 a-c) im Querschnitt eckig ausgebildet ist, wobei eine Aufnahme im Anschlusskörper (15), insbesondere ersten Teilkörper (151), für das erste Anschlussstück eckig ausgebildet ist.

6. Elektrische Maschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine mit vier Anschlussmitteln (13 bis 13c) ausgestattet ist, die zumindest abschnittsweise in dem Anschlusskörper (15) aufgenommen sind.

7. Elektrische Maschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (133, 133 a-c) mit einem Dichtmittel (1334), insbesondere einem O-Ring, ausgestattet ist.

8. Elektrische Maschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (134) mit einem Dichtmittel (1341), insbesondere einem O-Ring, vorzugsweise auf ihrer Außenseite, ausgestattet ist.

9. Elektrische Maschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindebohrung (1311) als vorgefertigte Gewindebohrung oder als beim Schrauben mit einer selbstfurchenden Schraube, insbesondere spanlos selbstfurchenden Schraube, erzeugte Gewindebohrung bereitgestellt wird.

10. Elektrische Maschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (133, 133 a-c) selbsthemmend ausgeführt ist, insbesondere durch einen veränderliche Gewindesteigung.

11. Elektrische Maschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussstück (131 , 131 a-c, 132, 132 a-c) aus Kupfer oder Aluminium bzw. einer Kupfer- oder Aluminiumlegierung hergestellt ist.

12. Elektrische Maschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (14, 14 a-c) und/oder das Anschlussstück (131 , 131 a-c) und/oder der Phasenanschlusssteg (112, 112a-b) und/oder der Sternpunktanschlusssteg (112c) als Massivleiter, beispielsweise als Kupferstab, ausgeführt ist.

13. Antriebseinrichtung, vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Gehäuse (G) in dem eine elektrische Maschine (1), insbesondere Elektromotor, aufgenommen ist, gekennzeichnet durch eine elektrische Maschine gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche.

14. Antriebseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (1) und ein Umrichter in dem Gehäuse (G) untergebracht sind.

15. Antriebseinrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (G) einen Umrichterraum (Gl) und einen Motorraum (G2) aufweist, wobei der Umrichter in dem Umrichterraum (Gl) aufgenommen ist, wobei die elektrische Maschine (1) in dem Motorraum (G2) aufgenommen ist, wobei das erste Anschlussstück (131 , 131 a-c) in dem Motorraum (G2) angeordnet ist und das zweite Anschlussstück (132, 132 a-c) in dem Umrichterraum (Gl) angeordnet ist, wobei der Anschlusskörper (15) dichtend zwischen dem Motorraum (G2) und dem Umrichterraum (Gl) angeordnet ist.