EP4378057A1 - Hochvolt-terminal mit aufgesetzter sternschiene und toleranzausgleich - Google Patents

Hochvolt-terminal mit aufgesetzter sternschiene und toleranzausgleich

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Publication number
EP4378057A1
EP4378057A1 EP22747578.7A EP22747578A EP4378057A1 EP 4378057 A1 EP4378057 A1 EP 4378057A1 EP 22747578 A EP22747578 A EP 22747578A EP 4378057 A1 EP4378057 A1 EP 4378057A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
voltage terminal
interconnection
designed
electrical machine
stator
Prior art date
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Pending
Application number
EP22747578.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Ruppert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of EP4378057A1 publication Critical patent/EP4378057A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/22—Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
    • H02K5/225—Terminal boxes or connection arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a high-voltage terminal for a stator of an electrical machine's, and an electrical machine comprising a high-voltage terminal according to the invention.
  • Permanent magnet synchronous machines are already being used in many industrial applications and, in the course of electrification, are also increasingly being used in the automotive industry.
  • Such a permanently excited synchronous machine usually has a stator to be energized and a permanently excited rotor.
  • the stator includes, among other things, a stator winding, a stator carrier, a connection ring and a terminal for the power electronics.
  • Electrical machines with distributed windings or wave windings generally have a wiring area in which various conductors of the winding are connected to one another.
  • This coupling is also known as a bridge, which is usually responsible for reversing the direction of the current flow.
  • the interconnection can also contain a so-called star point or star phase. At this point, all conductors and currents of the different phases flow together according to a star connection.
  • the electrical machine has a high-voltage terminal as another component. This component is responsible for the power supply of the electrical machine via the power electronics.
  • High-voltage terminals with an integrated wiring area are known from the prior art.
  • DE 102019 111 825 A1 discloses a stator for an electrical machine with such a high-voltage terminal.
  • the object of the present invention is to provide an electric machine that is improved over the prior art.
  • a high-voltage terminal for a stator of an electrical machine has a plurality of first interconnection elements that are designed to establish electrical contact between contact pins of a stator winding and contact connections of power electronics for controlling the electrical machine.
  • the high-voltage terminal also has a second interconnection element, which is designed to establish electrical contact between contact pins of a stator winding to implement a star phase.
  • the high-voltage terminal also has a receiving element, which centers and fixes the second interconnection element in a non-positive or positive manner.
  • the high-voltage terminal has a plastic element, which at least partially surrounds the plurality of first interconnection elements and thus centers and fixes them in a materially bonded manner.
  • the plastic element advantageously fixes the interconnection elements designed as a busbar in their spatial position relative to other components of the electrical machine, in particular within the stator. This results in simplified assembly of the high-voltage terminal on the stator.
  • the plastic element is particularly advantageously designed as a cast or injection-molded element.
  • the plastic element and the receiving element are formed integrally from a single component.
  • the advantageous effect of this configuration is the reduction of manufacturing costs, in particular when the plastic element is designed as a cast or injection-molded element.
  • the receiving element comprises a plurality of centering domes, which center and fix the second interconnection element radially or in the circumferential direction in a non-positive or positive manner.
  • the receiving element particularly advantageously comprises a plurality of centering domes which are distributed over the plastic element.
  • several centering domes are structurally connected to one another, in particular by a thin-walled element.
  • at least two centering domes act together either radially or in the circumferential direction and thus center the second interconnection element.
  • one of the first interconnection elements has a connection area to the contact connections of the power electronics, which is designed to establish a connection by means of a screw connection.
  • the screw connections are each designed as a threaded bushing, which is introduced into one of the first interconnection elements.
  • the threaded bushes are particularly advantageously connected, in particular are, to one of the first interconnection elements by a form-fitting or cohesive method these pressed in.
  • the screw connections have tolerance compensation in the radial direction and in the circumferential direction, in particular by means of a screw connection which is arranged loosely in a receiving space on one of the first interconnecting elements that is connected to one of the first interconnecting elements in a positive or material-locking manner.
  • the high-voltage terminal has a mounting element which is designed to center and fix the high-voltage terminal on an element of the electrical machine, in particular a stator carrier.
  • the high-voltage terminal is advantageously mounted on the stator, in particular on a stator carrier, from the axial direction by means of a screw connection. It can be particularly advantageous here if the high-voltage terminal has several assembly elements.
  • the mounting element has a socket with a centering collar.
  • the advantageous effect of this configuration is the separation of the functions of centering or the spatial arrangement of the high-voltage terminal from the function of fixing by a suitable fastening means, in particular a screw environment.
  • the bushing is particularly advantageously made of a metal and is incorporated into the mounting element as a so-called insert.
  • the mounting element and the plastic element are formed integrally from one component.
  • the advantageous effect of this configuration is the reduction of manufacturing costs, in particular when the plastic element is designed as a cast or injection-molded element.
  • the second interconnection element is arranged in a plane perpendicular to an axis of rotation of the electric machine between a first radius R1 and a second radius R2, each running around the axis of rotation, and is designed in a meandering manner by means of several bends.
  • the second connection element particularly advantageously forms a number of sections on the radius R1, between which loops are arranged.
  • the radius R1 is smaller than the radius R2.
  • the advantageous effect of this design is the increase in air and creepage distances within the high-voltage terminal from the first interconnection element to the second interconnection element, particularly in the area of the loops.
  • Another advantageous effect can be seen in the interaction of the meandering design of the second interconnection element with the centering domes of the receiving element, so several centering domes can apply a holding force in opposite directions, particularly within a loop, or implement a corresponding form fit.
  • an electric machine includes a high-voltage terminal according to the aspect described above or one of the refinements described above.
  • a stator of an electrical machine includes a high-voltage terminal according to the aspect described above or one of the configurations described above.
  • the term “endless mat” is understood to mean a stator winding that is usually wound and folded several times. In particular, this is a wave winding.
  • plastic element means a component which is formed from a plastic and/or from a material similar to plastic. This can be formed, for example, from a plastic film, such as a polyimide film, or a casting compound based on epoxy resin and/or acrylate. Likewise, the plastic element can be produced from a granulate in the injection molding process. Furthermore, the plastic element can also be formed from components that can be plugged together, which are formed from a plastic that is customary in electrical engineering, such as polyphenylene sulfide (PPS), polyphthalamide (PPA), polyetheretherketone (PEEK) and/or mixtures thereof, preferably from one of these stand.
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PPA polyphthalamide
  • PEEK polyetheretherketone
  • connection partners are held together by atomic or molecular forces.
  • connection partners are held together by atomic or molecular forces.
  • non-detachable connections that can only be separated by destroying the connecting means. Methods here are in particular gluing, welding, soldering or vulcanizing.
  • form-fitting connections are understood to mean connections in which at least two connection partners interlock.
  • the connection partners cannot become detached even without power transmission or when power transmission is interrupted.
  • the positive connection can also be achieved by thermal action or pressure on one of the connection partners, for example by local melting, hot caulking or extrusion.
  • FIG. 2 shows a perspective partial view of the high-voltage terminal from FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a perspective partial view of the receiving element of the high-voltage terminal from FIG. 1,
  • FIG. 4 several embodiments of a screw connection of the high-voltage terminal from Fig. 1.
  • each first interconnection element 2 includes a connection area 7.
  • the connection area 7 is designed here as a through-opening, the through-opening being many times larger than one of the contact connections of the power electronics designed as a screw connection, so that tolerance compensation is made possible.
  • the first interconnection elements 2 are cohesively fixed in a plastic element 5, which is designed as an injection molded element.
  • the plastic element 5 has two assembly elements 9, which are designed to center and fix the high-voltage terminal on an element of the electrical machine, in particular a stator carrier.
  • each of the mounting elements 9 two sockets 10 are introduced, which have a centering collar 11 as shown in FIG.
  • the sockets 10 the high-voltage terminal 1 can be made in particular with a screw connection, for example on the stator carrier.
  • the socket 10 with the centering collar 11 separates the functions of centering or the spatial arrangement of the high-voltage terminal 1 from the function of fixing by the screw connection.
  • the plastic element 5 integrally forms a receiving element 4 for a second interconnection element 3, which extends in the axial direction and includes six centering domes 6, which are combined into three functional pairs of two centering domes 6 each.
  • the second interconnection element has a plurality of bends 12, so that the second interconnection element has a meandering configuration between a first radius R1 and a second radius R2.
  • the radius R1 is smaller than the radius R2.
  • the second interconnection element 3 forms three sections 15 on the radius R1 and two loops 16. Two pairs of centering domes 6 fix the second interconnection element 3 in the axial direction, with one centering dome 6 of the pair resting against one of the outer sections 15 and one Centering dome 6 of the pair in the adjacent loop 16. A pair of centering domes 6 centers the second formwork element 3 in the circumferential direction within a loop 16.
  • FIG. 3 shows a partial view of this pair and a centering dome of a pair for axial fixing.
  • the second interconnection element 3 is designed to produce an electrical contact between contact pins of a stator winding in order to implement a star phase. In this case, the second interconnection element 3 in the region of the sections 15 has regions which are designed to realize a materially bonded connection with the stator winding.
  • FIG. 2 shows a perspective view of the high-voltage terminal from FIG. 1 , the perspective being chosen such that in particular the centering collar 11 of the socket 10 in the mounting element 9 is visible.
  • the centering collar 11 extends in the axial direction beyond the mounting element and is designed to be introduced into a corresponding recess, in particular a stator carrier, to center the high-voltage terminal 1 .
  • the socket 10 has a through-opening, so that the high-voltage terminal 1, in particular a screw connection, can be implemented through the socket 10.
  • the socket 10 with the centering collar 11 realizes a separation of the Functions of centering or the spatial arrangement of the high-voltage terminal 1 from the function of fixing by the screw.
  • Fig. 3 shows a perspective partial view of the receiving element 4 of the high-voltage terminal 1 from FIG. 1.
  • Three centering domes 6 of the receiving element 4 are structurally connected to one another by a thin-walled element.
  • the centering 6 as well as the thin-walled element are integrally ver with the plastic element 5 connected and formed from it.
  • the two centering domes 6 on the left and right in the image plane form the pair which centers the second interconnection element 3 (not shown in FIG. 3) in the circumferential direction within a loop 16.
  • FIG. 4 shows several embodiments of a screw connection 8 of the high-voltage terminal from FIG. 1.
  • threaded bushings 17 are pressed into the connection areas 7 of the first circuit elements.
  • ringverbin compounds 8 are shown, which have a tolerance compensation in the radial direction and in the circumferential direction in order. Tolerance compensation is realized by a threaded bushing 17 which is loosely but in particular secured against rotation by an outer contour against rotation in a receiving space 14 of a receptacle 13 on one of the first connecting elements 2 which is connected in a form-fitting or cohesive manner to the first connecting element 2 .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hochvolt-Terminal (1 ) für einen Stator einer elektrischen Maschine, aufweisend mehrere erste Verschaltungselemente (2), die dazu ausgebildet sind, einen elektrischen Kontakt zwischen Kontaktstiften einer Statorwicklung und Kontaktanschlüssen einer Leistungselektronik zur Ansteuerung der elektrischen Maschine herzustellen, ein zweites Verschaltungselement (3), welches dazu ausgebildet ist, einen elektrischen Kontakt zwischen Kontaktstiften einer Statorwicklung zur Realisierung einer Sternphase herzustellen, ein Aufnahmeelement (4), welches das zweite Verschaltungselement (3) formschlüssig zentriert und fixiert. Weiter betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine umfassend ein erfindungsgemäßes Hochvoltterminal.

Description

Hochvolt-Terminal mit aufgesetzter Sternschiene und Toleranzausqleich
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hochvolt-Terminal für einen Stator einer elektri schen Maschine, sowie eine elektrische Maschine umfassend ein erfindungsgemäßes Hochvoltterminal.
Permanenterregte Synchronmaschinen (PSM) werden bereits in vielen industriellen Anwendungen und im Zuge der Elektrifizierung zunehmend auch in der Automobilin dustrie eingesetzt. Eine solche permanenterregte Synchronmaschine weist in der Re gel einen zu bestromenden Stator und einen permanenterregten Rotor auf. Der Stator umfasst u.a. eine Statorwicklung, einen Statorträger, einen Verschaltungsring sowie ein Terminal für die Leistungselektronik.
Elektrische Maschinen mit verteilter Wicklung oder Wellenwicklung weisen in der Re gel einen Verschaltungsbereich auf, in dem verschiedene Leiter der Wicklung mitei nander verbunden werden. Diese Kopplung wird auch als Brücke bezeichnet, die in der Regel für die Richtungsumkehr des Stromflusses zuständig ist. Des Weiteren kann die Verschaltung auch einen sog. Sternpunkt oder Sternphase enthalten. An diesem Punkt fließen alle Leiter und Ströme der unterschiedlichen Phasen gemäß ei ner Sternverschaltung zusammen. Als weiteres Bauteil besitzt die elektrische Maschi ne ein Hochvolt-Terminal. Dieses Bauteil ist für die Stromversorgung der elektrischen Maschine über die Leistungselektronik zuständig.
Hochvolt-Terminals mit einem integrierten Verschaltungsbereich sind aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart beispielsweise die DE 102019 111 825 A1 einen Stator für eine elektrische Maschine mit einem solchen Hochvolt-Terminal.
Obwohl derartige Bauteile aus dem Stand der Technik bekannt sind, besteht weiterhin der Wunsch, diese zu optimieren. Daher ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Hochvolt-Terminal bereitzustellen. Insbesondere ein Hochvolt-Terminal bereitzustellen, dass auf eine möglichst kompak- te Art und Weise eine Integration in einen begrenzten Bauraum eines Stators oder ei ner Statorwicklung ermöglicht.
Weiterhin ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte elektrische Maschine bereitzustellen.
Die Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen beschriebenen Maß nahmen gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den unabhängigen An sprüchen aufgeführt.
Gemäß einem Aspekt weist ein Hochvolt-Terminal für einen Stator einer elektrischen Maschine mehrere erste Verschaltungselemente auf, die dazu ausgebildet sind, einen elektrischen Kontakt zwischen Kontaktstiften einer Statorwicklung und Kontaktan schlüssen einer Leistungselektronik zur Ansteuerung der elektrischen Maschine her zustellen. Weiter weist das Hochvolt-Terminal ein zweites Verschaltungselement auf, welches dazu ausgebildet ist, einen elektrischen Kontakt zwischen Kontaktstiften einer Statorwicklung zur Realisierung einer Sternphase herzustellen. Weiter weist das Hochvolt-Terminal ein Aufnahmeelement auf, welches das zweite Verschaltungsele ment kraftschlüssig oder formschlüssig zentriert und fixiert.
Vorteilhafterweise ergibt sich so eine vereinfachte Montage und Handhabung des Hochvoltterminals am Stator, da insbesondere das zweite Verschaltungselement, wel ches auch als Sternschiene bezeichnet wird, durch die Aufnahme derart fixiert ist, dass ein unbeabsichtigtes Separieren im Rahmen des technisch Möglichen ausge schlossen ist. Weiter ist vorteilhaft, dass die Lage des zweiten Verschaltungselements zu anderen Bauteilen der elektrischen Maschine, insbesondere innerhalb des Stators derart definiert ist, dass nachgelagerte Fertigungsschritte sicherer durchgeführt wer den können.
Gemäß einer Ausgestaltung weist das Hochvolt-Terminal ein Kunststoffelement auf, welches die mehreren ersten Verschaltungselemente zumindest abschnittsweise umgibt und somit stoffschlüssig zentriert und fixiert. Vorteilhafterweise fixiert das Kunststoffelement die als Stromschiene ausgeführten Verschaltungselemente in ihrer räumlichen Lage zu anderen Bauteilen der elektri schen Maschine, insbesondere innerhalb des Stators. Somit ergibt sich eine verein fachte Montage des Hochvoltterminals am Stator. Besonders vorteilhaft ist das Kunst stoffelement als Verguss- oder Spritzgusselement ausgeführt.
Gemäß einer Ausgestaltung sind das Kunststoffelement und das Aufnahmeelement integral aus einem einzigen Bauteil ausgebildet.
Die vorteilhafte Wirkung dieser Ausgestaltung ist die Reduktion von Fertigungsauf wänden, insbesondere bei der Ausführung des Kunststoffelements als Verguss- oder Spritzgusselement.
Gemäß einer Ausgestaltung umfasst das Aufnahmeelement mehrere Zentrierdome, welche das zweite Verschaltungselement radial oder in Umfangsrichtung kraftschlüs sig oder formschlüssig zentrieren und fixieren.
Besonders vorteilhaft umfasst das Aufnahmeelement dabei mehrere Zentrierdome, die über das Kunststoffelement verteilt angeordnet sind. In einer besonders vorteilhaf ten Ausgestaltung sind mehrere Zentrierdome baulich miteinander verbunden, insbe sondere durch ein dünnwandiges Element. In einer vorteilhaften Ausgestaltung wirken dabei jeweils mindestens zwei Zentrierdome entweder radial oder in Umfangsrichtung zusammen und zentrieren so das zweite Verschaltungselement.
Gemäß einer Ausgestaltung weist eines der ersten Verschaltungselemente einen An schlussbereich zu den Kontaktanschlüssen der Leistungselektronik auf, welcher dazu ausgebildet ist, eine Verbindung mittels einer Schraubverbindung herzustellen.
Vorteilhafterweise sind die Schraubverbindungen jeweils als Gewindebuchse ausge führt, welche in einem der ersten Verschaltungselemente eingebracht sind. Besonders vorteilhaft ist die Gewindebuchsen durch ein formschlüssiges oder stoffschlüssiges Verfahren mit einem der ersten Verschaltungselemente verbunden, insbesondere sind diese eingepresst. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weisen die Schraubverbindungen einen Toleranzausgleich in radialer Richtung sowie in Um fangsrichtung auf, insbesondere durch eine Schraubverbindung, welche lose in einem formschlüssiges oder stoffschlüssiges mit einem der ersten Verschaltungselemente verbundenen Aufnahmeraum einer Aufnahme an einem der ersten Verschaltungsele mente angeordnet ist.
Gemäß einer Ausgestaltung weist das Hochvolt-Terminal ein Montageelement auf, welches dazu ausgebildet ist, das Hochvolt-Terminal an einem Element der elektri schen Maschine, insbesondere einem Statorträger, zu zentrieren und fixieren. Vorteilhafterweise wird das Hochvolt-Terminal aus axialer Richtung an den Stator, insbesondere an einen Statorträger montiert mittels einer Verschraubung. Hierbei kann es besonders vorteilhaft sein, wenn das Hochvolt-Terminal mehrere Monta geelemente aufweist.
Gemäß einer Ausgestaltung weist das Montageelement eine Buchse mit einem Zent rierbund auf.
Die vorteilhafte Wirkung dieser Ausgestaltung ist die Trennung der Funktionen der Zentrierung bzw. der räumlichen Anordnung des Hochvolt-Terminals von der Funktion der Fixierung durch ein geeignetes Befestigungsmittel, insbesondere eine Verschrau bung. Besonders vorteilhaft ist die Buchse aus einem Metall gefertigt und als soge nanntes Insert in das Montageelement aufgenommen.
Gemäß einer Ausgestaltung sind das Montageelement und das Kunststoffelement in tegral aus einem Bauteil ausgebildet.
Die vorteilhafte Wirkung dieser Ausgestaltung ist die Reduktion von Fertigungsauf wänden, insbesondere bei der Ausführung des Kunststoffelements als Verguss- oder Spritzgusselement. Gemäß einer Ausgestaltung ist das zweite Verschaltungselement in einer Ebene senkrecht zu einer Rotationsachse der elektrischen Maschine zwischen einem ersten Radius R1 und einem zweiten Radius R2, die jeweils um die Rotationsachse verlau fen, angeordnet und ist durch mehrere Biegungen mäanderförmig ausgebildet.
Besonders vorteilhaft bildet das zweite Verschaltungselement dabei mehrere Ab schnitte auf dem Radius R1 aus, zwischen denen Schlaufen angeordnet sind. Der Radius R1 ist dabei kleiner als der Radius R2. Die vorteilhafte Wirkung dieser Ausge staltung ist die Vergrößerung von Luft- und Kriechstrecken innerhalb des Hochvolt- Terminals von dem ersten Verschaltungselement zu dem zweiten Verschaltungsele ment insbesondere im Bereich der Schlaufen. Eine weitere vorteilhafte Wirkung ist in der Wechselwirkung der mäanderförmigen Ausbildung des zweiten Verschaltungs element mit den Zentrierdomen des Aufnahmeelements zu sehen, so können mehrere Zentrierdome insbesondere innerhalb einer Schlaufe in entgegengesetzten Richtun gen eine Haltekraft aufbringen oder einen entsprechenden Formschluss realisieren.
Gemäß einem Aspekt umfasst eine elektrische Maschine ein Hochvolt-Terminal ge mäß dem zuvor beschriebenen Aspekt oder einem der zuvor beschriebenen Ausge staltungen.
Vorteilhafterweise umfasst ein Stator einer elektrischen Maschine ein Hochvolt- Terminal gemäß dem zuvor beschriebenen Aspekt oder einem der zuvor beschriebe nen Ausgestaltungen.
Unter dem Begriff „Endlosmatte“ wird im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Statorwicklung verstanden, die üblicherweise mehrfach gewickelt und gefaltet wird. Insbesondere handelt es sich dabei um eine Wellenwicklung.
Unter dem Begriff „Kunststoffelement“ wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Bauteil verstanden, welches aus einem Kunststoff und/oder aus einem Kunststoffähn lichen Material gebildet ist. Dieses kann beispielsweise aus einer Kunststofffolie, wie beispielsweise einer Po lyimid-Folie, oder einer Vergussmasse auf Epoxidharz- und/oder Acrylatbasis gebildet sein. Ebenso kann das Kunststoffelement aus einem Granulat im Spritzgussverfahren erzeugt werden. Ferner kann das Kunststoffelement auch aus zusammensteckbaren Komponenten gebildet sein, die aus einem in der Elektrik üblichen Kunststoff, wie bei spielsweise Polyphenylensulfid (PPS), Polyphthalamide (PPA), Polyetheretherketon (PEEK) und/oder Mischungen hiervon gebildet sind, bevorzugt aus einem dieser be stehen.
Unter stoffschlüssigen Verbindungen wird im Sinne der vorliegenden Erfindung durch Verfahren realisierte Verbindungen verstanden, bei denen die Verbindungspartner durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten werden. Es sind gleichzei tig nicht lösbare Verbindungen, die sich nur durch Zerstörung der Verbindungsmittel trennen lassen. Verfahren sind hier insbesondere Kleben, Schweißen, Löten oder Vulkanisieren.
Unter formschlüssigen Verbindungen werden im Sinne der vorliegenden Erfindung Verbindungen verstanden, bei denen ein Ineinandergreifen von mindestens zwei Ver bindungspartnern realisiert ist. Dadurch können sich die Verbindungspartner auch oh ne oder bei unterbrochener Kraftübertragung nicht lösen. Insbesondere kann der Formschluss dabei auch durch thermische Einwirkung oder Druck auf einen der Ver bindungspartner realisiert werden, beispielsweise durch lokales Aufschmelzen, Heiß verstemmen oder Fließpressen.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenver- hältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegen stände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Begriffe wie „radial“, „axial“ oder ähnlich beziehen sich auf die Rotati onsachse der elektrischen Maschine, es sei denn, es wird explizit eine davon abwei chende Referenzierung verwendet. Weiter sind aufgrund der besseren Lesbarkeit der Figuren gegebenenfalls nur einzelne oder wenige identische Elemente eines Bezugs zeichens versehen.
Es zeigt
Fig. 1 eine Aufsicht auf ein Hochvolt-Terminal,
Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht des Hochvolt-Terminals aus Fig. 1,
Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht des Aufnahmeelements des Hochvolt- Terminals aus Fig. 1,
Fig. 4 mehrere Ausführungsformen einer Schraubverbindung des Hochvolt-Terminals aus Fig. 1.
Fig. 1 zeigt eine Aufsicht auf ein Hochvolt-Terminal 1, welches drei als Stromschienen ausgeführte erste Verschaltungselemente 2 umfasst. Die Verschaltungselemente 7 sind dazu ausgebildet, einen elektrischen Kontakt zwischen Kontaktstiften einer Statorwicklung und Kontaktanschlüssen einer Leistungselektronik zur Ansteuerung der elektrischen Maschine herzustellen. Hierzu umfasst jedes erste Verschaltungs elemente 2 jeweils einen Anschlussbereich 7. Der Anschlussbereich 7 ist hier als Durchgangsöffnung ausgeführt, wobei die Durchgangsöffnung um ein Vielfaches grö ßer ist als einer der als Verschraubung ausgeführten Kontaktanschlüsse der Leis tungselektronik, so dass eine Toleranzkompensation ermöglicht wird. Die ersten Ver schaltungselemente 2 sind in einem Kunststoffelement 5 stoffschlüssig fixiert, welches als Spritzgusselement ausgeführt ist. Das Kunststoffelement 5 weist zwei Monta geelemente 9 auf, welche dazu ausgebildet sind, das Hochvolt-Terminal an einem Element der elektrischen Maschine, insbesondere einem Statorträger, zu zentrieren und fixieren. In jedes der Montageelemente 9 sind zwei Buchsen 10 eingebracht, wel che wie in Fig. 2 dargestellt einen Zentrierbund 11 aufweisen. Durch die Buchsen 10 kann das Hochvolt-Terminal 1 insbesondere mit einer Verschraubung beispielsweise am Statorträger erfolgen. Die Buchse 10 mit dem Zentrierbund 11 realisiert eine Tren nung der Funktionen der Zentrierung bzw. der räumlichen Anordnung des Hochvolt- Terminals 1 von der Funktion der Fixierung durch die Verschraubung. Das Kunststof felement 5 bildet integral ein Aufnahmeelement 4 für ein zweites Verschaltungsele ment 3 aus, welches sich in axialer Richtung erstreckt und sechs Zentrierdome 6 um fasst, welche in drei funktionale Paare je zwei Zentrierdome 6 zusammengefasst sind. Das zweite Verschaltungselement weist mehrere Biegungen 12 auf, so dass das zwei te Verschaltungselement zwischen einem ersten Radius R1 und einem zweiten Radi us R2 mäanderförmig ausgebildet ist. Der Radius R1 ist dabei kleiner als der Radius R2. Das zweite Verschaltungselement 3 bildet dabei drei Abschnitte 15 auf dem Radi us R1 aus und zwei Schlaufen 16. Zwei Paare der Zentrierdome 6 fixieren das zweite Verschaltungselement 3 in axialer Richtung, wobei je ein Zentrierdom 6 des Paares an einem der äußeren Abschnitte 15 anliegt und ein Zentrierdom 6 des Paares in der benachbarten Schlaufe 16. Ein Paar der Zentrierdome 6 zentriert das zweite Verschal tungselement 3 in Umfangsrichtung innerhalb einer Schlaufe 16. In Fig. 3 findet sich eine Teilansicht dieses Paars sowie eines Zentrierdoms eines Paares zur axialen Fi xierung. Das zweite Verschaltungselement 3 ist dazu ausgebildet, einen elektrischen Kontakt zwischen Kontaktstiften einer Statorwicklung zur Realisierung einer Sternpha se herzustellen. Dabei weist das zweite Verschaltungselement 3 im Bereich der Ab schnitte 15 Bereiche auf, die dazu ausgebildet sind, eine stoffschlüssige Verbindung mit der Statorwicklung zu realisieren.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Hochvolt-Terminals aus Fig. 1 , wobei die Perspektive derart gewählt ist, dass insbesondere der Zentrierbund 11 der Buchse 10 im Montageelement 9 sichtbar ist. Der Zentrierbund 11 erstreckt sich in axialer Rich tung über das Montageelement hinaus und ist dazu ausgebildet, in einer korrespon dierenden Aussparung insbesondere eines Statorträgers eingeführt, das Hochvolt- Terminal 1 zu zentrieren. Die Buchse 10 weist eine Durchgangsöffnung auf, so dass durch die Buchse 10 das Hochvolt-Terminal 1 insbesondere eine Verschraubung rea lisierbar ist. Die Buchse 10 mit dem Zentrierbund 11 realisiert eine Trennung der Funktionen der Zentrierung bzw. der räumlichen Anordnung des Hochvolt-Terminals 1 von der Funktion der Fixierung durch die Verschraubung.
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Teilansicht des Aufnahmeelements 4 des Hochvolt- Terminals 1 aus Fig. 1. Drei Zentrierdome 6 des Aufnahmeelements 4 sind dabei bau lich miteinander durch ein dünnwandiges Element verbunden. Die Zentrierdome 6 so wie das dünnwandige Element sind dabei integral mit dem Kunststoffelement 5 ver bunden und daraus ausgebildet. Die beiden in der Bildebene links und rechts ange ordneten Zentrierdome 6 bilden dabei das Paar aus, welches das in der Fig. 3 nicht dargestellte zweite Verschaltungselement 3 in Umfangsrichtung innerhalb einer Schlaufe 16 zentriert.
Fig. 4 zeigt mehrere Ausführungsformen einer Schraubverbindung 8 des Hochvolt- Terminals aus Fig. 1. In Fig 4a) sind in den Anschlussbereichen 7 der ersten Ver- Schaltungselemente Gewindebuchsen 17 eingepresst. In Fig. 4b) sind Schraubverbin dungen 8 gezeigt, welche einen Toleranzausgleich in radialer Richtung sowie in Um fangsrichtung aufweisen. Der Toleranzausgleich wird durch eine Gewindebuchse 17 realisiert, welche lose aber insbesondere durch eine Außenkontur gegen Rotation ge sichert in einem formschlüssig oder stoffschlüssig mit dem ersten Verschaltungsele- mente 2 verbundenen Aufnahmeraum 14 einer Aufnahme 13 an einem der ersten Verschaltungselemente 2 angeordnet ist.
Bezuqszeichenliste
1. Hochvolt-Terminal
2. erstes Verschaltungselement
3. zweites Verschaltungselement
4. Aufnahmeelement
5. Kunststoffelement
6. Zentrierdome
7. Anschlussbereich
8. Schraubverbindung
9. Montageelement
10. Buchse
11. Zentrierbund
12. Biegungen
13. Aufnahme
14. Aufnahmeraum
15. Abschnitt
16. Schlaufe
17. Gewindebuchse R1 erster Radius R2 zweiter Radius

Claims

Patentansprüche
1. Hochvolt-Terminal (1) für einen Stator einer elektrischen Maschine, aufwei send mehrere erste Verschaltungselemente (2), die dazu ausgebildet sind, einen elektrischen Kontakt zwischen Kontaktstiften einer Statorwicklung und Kontaktan schlüssen einer Leistungselektronik zur Ansteuerung der elektrischen Maschine her zustellen, ein zweites Verschaltungselement (3), welches dazu ausgebildet ist, einen elektrischen Kontakt zwischen Kontaktstiften einer Statorwicklung zur Realisierung ei ner Sternphase herzustellen, ein Aufnahmeelement (4), welches das zweite Verschaltungselement (3) form schlüssig zentriert und fixiert.
2. Hochvolt-Terminal (1) nach Anspruch 1, aufweisend ein Kunststoffelement (5), welches die mehreren ersten Verschaltungselemente (2) zumindest abschnittsweise umgibt und somit stoffschlüssig zentriert und fixiert.
3. Hochvolt-Terminal (1) nach Anspruch 2, wobei das Kunststoffelement (5) und das Aufnahmeelement (4) integral aus einem einzigen Bauteil ausgebildet sind.
4. Hochvolt-Terminal (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Aufnah meelement (4) mehrere Zentrierdome (6) umfasst, welche das zweite Verschaltungs element (3) radial oder in Umfangsrichtung stoffschlüssig zentrieren und fixieren.
5. Hochvolt-Terminal (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei zumindest ei nes der ersten Verschaltungselemente (2) einen Anschlussbereich (7) zu den Kon taktanschlüssen der Leistungselektronik aufweist, welcher dazu ausgebildet ist, eine Verbindung mittels einer Schraubverbindung (8) herzustellen.
6. Hochvolt-Terminal (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, aufweisend ein Montageelement (9), welches dazu ausgebildet ist, das Hochvolt-Terminal an einem Element der elektrischen Maschine, insbesondere einem Statorträger, zu zent rieren und fixieren.
7. Hochvolt-Terminal (1) nach Anspruch 6, wobei das Montageelement (9) eine
Buchse (10) mit einem Zentrierbund (11) aufweist.
8. Hochvolt-Terminal (1) nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Montageelement (9) und das Kunststoffelement (5) integral aus einem Bauteil ausgebildet sind.
9. Hochvolt-Terminal (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das zweite Verschaltungselement (3) in einer Ebene senkrecht zu einer Rotationsachse der elektrischen Maschine zwischen einem ersten Radius (R1) und einem zweiten Radius (R2), die jeweils um die Rotationsachse verlaufen, angeordnet ist und durch mehrere Biegungen (12) mäanderförmig ausgebildet ist.
10. Elektrische Maschine umfassend ein Hochvolt-Terminal (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.
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