WO2016096572A2 - Elektromotoranordnung, verfahren zur herstellung einer elektromotoranordnung - Google Patents

Elektromotoranordnung, verfahren zur herstellung einer elektromotoranordnung Download PDF

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Definitions

  • the motor unit phase terminals MP extend from the winding head WK and the carrier element TE in the axial direction AR of the electric motor assembly EM to the power electronics unit LE, extend through the cavity HR2 of the electronics housing GH2 and further out of the cavity HR2 of the electronics housing GH2.

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Abstract

Offenbart wird eine Elektromotoranordnung, umfassend: eine Motoreinheit (ME) mit zumindest einem Motoreinheit-Phasenanschluss (MP); eine Leistungselektronikeinheit (LE) mit zumindest einem Leistungselektronikeinheit-Phasenanschluss (LP) und zumindest einer Phasenanschlussöffnung (PO), die zu einer Außenseite (AS) der Leistungselektronikeinheit (LE) führt; wobei der zumindest eine Motoreinheit-Phasenanschluss (MP) und der zumindest eine Leistungselektronikeinheit-Phasenanschluss (LP) durch die zumindest eine Phasenanschlussöffnung (PO) hindurchragen.

Description

Beschreibung
Elektromotoranordnung, Verfahren zur Herstellung einer
Elektromotoranordnung
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektromotoranordnung sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.
Stand der Technik
Elektromotoranordnungen werden in nahezu allen technischen Gebieten verwendet, wo elektrische Leistung in mechanische Leistung umgewandelt wird, oder umgekehrt. Insbesondere werden Elektromotoranordnungen in Hybridelektro-/Elektrofahrzeugen als Antriebe verwendet.
Wie bei allen technischen Vorrichtungen gibt es bei den
Elektromotoranordnungen die allgemeinen Anforderungen, diese einfach und kostengünstig herzustellen.
Damit besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Möglichkeit zur einfachen und kostengünstigen Herstellung von Elektromotoranordnungen bereitzustellen.
Beschreibung der erfindungsgemäßen Lösung
Die Aufgabe wird durch Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Un¬ teransprüche .
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Elektromo¬ toranordnung bereitgestellt. Die Elektromotoranordnung umfasst eine Motoreinheit mit zumindest einem Motorein¬ heit-Phasenanschluss. Ferner umfasst die Elektromotoranordnung eine Leistungselektronikeinheit mit zumindest einem Leis- tungselektronikeinheit-Phasenanschluss und zumindest einer Phasenanschlussöffnung, wobei die zumindest eine Phasenanschlussöffnung zu einer Außenseite der Leistungselektronikeinheit führt. Dabei ragen der zumindest eine Motorein¬ heit-Phasenanschluss (bzw. zumindest ein Abschnitt davon) und der zumindest eine Leistungselektronikeinheit-Phasenanschluss (bzw. zumindest ein Abschnitt davon) gemeinsam durch die zumindest eine Phasenanschlussöffnung (bzw. einen Bereich davon) hindurch. Der zumindest eine Motoreinheit-Phasenanschluss (bzw. zumindest ein Abschnitt davon) und der zumindest eine Leis- tungselektronikeinheit-Phasenanschluss (bzw. zumindest ein Abschnitt davon) sind vorzugsweise miteinander elektrisch und insb. auch mechanisch verbunden.
Der Motoreinheit-Phasenanschluss und der Leistungselektro- nikeinheit-Phasenanschluss sind mittels einer Verbindung miteinander verbunden. Die Verbindung ist insb. eine elekt- romechanische Verbindung und ist zwischen den genannten Phasenanschlüssen angeordnet. Die Verbindung befindet sich vorzugsweise in oder an der entsprechenden Phasenanschlussöffnung . Die Motoreinheit umfasst insbesondere einen Stator und einen Rotor einer elektrischen Maschine sowie ein Gehäuse, das den Stator und den Rotor umschließt und vorzugsweise integrierte Kühlkanäle aufweist. Der Motoreinheit-Phasenanschluss ist ausgebildet, eine elektrische Verbindung zu einer Statorwicklung des Stators herzustellen . Die Leistungselektronikeinheit umfasst insbesondere einen Inverter bzw. eine Leistungsstufe, insb. eine Leistungsendstufe, der elektrischen Maschine der zuvor genannten Motoreinheit und umfasst vorzugsweise Substrate mit elektrischen und elektro- nischen Schaltungskomponenten, insb. Leistungshalbleitern.
Der Leistungselektronikeinheit-Phasenanschluss ist ausgeführt, elektrische Verbindung von der Leistungselektronikeinheit zu der Motoreinheit bzw. zu der Statorwicklung des Stators herzu- stellen.
Die Phasenanschlussöffnung umfasst bspw. Durchbrüche bzw. Durchgangslöcher durch die Substrate der Leistungselektro¬ nikeinheit oder durch Zwischenräume zwischen den Schaltungs- komponenten der Leistungselektronikeinheit, durch die sich der Motoreinheit-Phasenanschluss bzw. der Leistungselektronik- einheit-Phasenanschluss erstrecken und aus der Motoreinheit und der Leistungselektronikeinheit herausragen. Die Durchbrüche und die Zwischenräume einer Phasenanschlussöffnung sind in der Erstreckungsrichtung des Motoreinheit-Phasenanschlusses bzw. des Leistungselektronikeinheit-Phasenanschlusses fluchtend geformt .
Die oben genannte Außenseite der Leistungselektronikeinheit ist eine von der Motoreinheit abgewandte und somit in den Außenraum der Elektromotoranordnung gerichtete Seite der Leistungs- elektronikeinheit .
Die oben beschriebene Ausführung der Elektromotoranordnung ermöglicht eine Montage der Komponenten der Elektromotoranordnung bzw. eine Befestigung der Leistungselektronikeinheit an der Motoreinheit in einer und derselben Montagerichtung, in der auch Komponenten der Motoreinheit, wie z . B. ein Stator, ein Rotor und ein Lagerschild, und Komponenten der Leistungselektro- nikeinheit, wie z. B. eine Schaltung oder ein Gehäusedeckel, sowie weitere Komponenten der Elektromotoranordnung, wie z. B. Isolierungen (z. B. O-Ringe) , elektrische Verbindungen zu der Elektromotoranordnung auch zusammengebaut werden.
Die Montage in derselben Montagerichtung erleichtert den Montageprozess und erhöht auch die Taktzeit bei der Herstellung der Elektromotoranordnungen. Zudem kann der Montageprozess automatisiert werden. Dadurch ist eine Möglichkeit zur einfachen und kostengünstigen Herstellung von Elektromotoranordnungen geschaffen .
Vorzugsweise weisen der zumindest eine Motorein- heit-Phasenanschluss und der zumindest eine Leistungselekt- ronikeinheit-Phasenanschluss gleiche Ausrichtung auf.
Vorzugsweise sind der zumindest eine Motorein- heit-Phasenanschluss und der zumindest eine Leistungselekt- ronikeinheit-Phasenanschluss miteinander stoffschlüssig mit- tels einer Schweiß- (wie z. B. Widerstandsschweißen, Ultraschallschweißen, vorzugsweise auch Strahlschweißverfahren, wie Laserstrahlschweißen oder Elektronenstrahlschweißen) oder Lötverbindung oder formschlüssig mittels einer Niet-, Schraub¬ oder Pressverbindung mechanisch und elektrisch verbunden.
Die zumindest eine Phasenanschlussöffnung in der Leistungselektronikeinheit weist vorzugsweise einen Steg auf, der die zumindest eine Phasenanschlussöffnung in zwei Öffnungsbereiche aufteilt. Dabei ragt der zumindest eine Motorein- heit-Phasenanschluss durch einen der zwei Öffnungsbereiche hindurch. Analog ragt der zumindest eine Leistungselektro- nikeinheit-Phasenanschluss durch einen anderen der zwei Öff¬ nungsbereiche hindurch. Vorzugsweise sind der zumindest eine Motorein- heit-Phasenanschluss und/oder der zumindest eine Leistungs- elektronikeinheit-Phasenanschluss jeweils als eine An¬ schlussfahne ausgebildet. Die Anschlussfahnen weisen vor- zugsweise große Querschnittfläche und können Ströme von über 20 Ampere übertragen.
Vorzugsweise weisen der zumindest eine Motorein- heit-Phasenanschluss und der zumindest eine Leistungselekt- ronikeinheit-Phasenanschluss jeweils eine elektrisch leitende Kontaktfläche auf, die aneinander liegen und zueinander ge¬ richtet sind und miteinander elektrisch verbunden sind.
Die Außenseite der Leistungselektronikeinheit entspricht vorzugsweise der Stirnseite der Elektromotoranordnung.
Vorzugsweise weisen der zumindest eine Motorein- heit-Phasenanschluss und/oder zumindest eine Leistungselekt- ronikeinheit-Phasenanschluss jeweils einen Abschnitt auf, der sich im Wesentlichen senkrecht zur Außenseite der Leistungs¬ elektronikeinheit erstreckt.
Die Leistungselektronikeinheit umfasst vorzugsweise ferner zumindest ein Phasenanschlussführungselement , das an der zu- mindest einen Phasenanschlussöffnung angeordnet ist und zur Führung und zur elektrischen Isolation des zumindest einen Motoreinheit-Phasenanschlusses ausgeführt ist. Vorzugsweise besteht das Phasenanschlussführungselement aus einem elektrisch isolierenden Material und ist insb. als ein Kunststoff- spritzgußteil ausgebildet, das an der zumindest einen Pha¬ senanschlussöffnung angeordnet ist.
Die Leistungselektronikeinheit weist vorzugsweise ferner zu¬ mindest einen magnetischen Stromsensor z. B. mit zumindest einem magnetischen Flusssammler zum Messen eines durch den zumindest einen Motoreinheit-Phasenanschluss bzw. den zumindest einen Leistungselektronikeinheit-Phasenanschluss fließenden Pha¬ senstromes auf. Der Stromsensor ist in oder an dem zumindest einem Phasenanschlussführungselement angeordnet. Insb. ist der Stromsensor von dem kunststoffgespritzten Phasenanschluss- führungselement umspritzt. Der Stromsensor liegt mittig in der Öffnung des Flusssammlers und nah an dem zumindest einen Mo¬ toreinheit-Phasenanschluss, was sich positiv auf die Messge- nauigkeit des Stromsensors auswirkt.
Vorzugsweise umfasst die Elektromotoranordnung ferner ein elektrisch isolierendes Trägerelement zum Tragen und zum Halten des zumindest einen Motoreinheit-Phasenanschlusses, wobei das Trägerelement mit dem zumindest einen Motorein¬ heit-Phasenanschluss körperlich verbunden ist.
Das Trägerelement ist vorzugsweise als ein kostengünstiges Kunststoffspritzgußteil ausgebildet, das um den zumindest einen Motoreinheit-Phasenanschluss in einem einfachen Spritzgie߬ vorgang spritzgegossen ist.
Vorzugsweise weist die Leistungselektronikeinheit zumindest einen Versorgungsstromanschluss auf. Zudem weist die Leis- tungselektronikeinheit vorzugsweise zumindest eine Versor¬ gungsstromöffnung auf, die zu der Außenseite der Leistungs¬ elektronikeinheit führt und vorzugsweise eine gleiche Aus¬ richtung wie die Phasenanschlussöffnung aufweist. Der zumindest eine Versorgungsstromanschluss ragt durch die zumindest eine Versorgungsstromöffnung hindurch. Vorzugsweise weist der
Versorgungsstromanschluss gleiche Ausrichtung wie der Motor¬ einheit-Phasenanschluss und der Leistungselektronikein- heit-Phasenanschluss auf. Vorzugsweise ist der zumindest eine Versorgungsstromanschluss ebenfalls als eine Anschlussfahne ausgebildet, der vorzugsweise eine große Querschnittfläche aufweist und Ströme von über 20 Ampere überträgt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Elektromotoranordnung bereitgestellt. Gemäß dem Verfahren wird eine Leistungselektronikeinheit mit zumindest einem Leistungselektronikeinheit-Phasenanschluss und zumindest einer Phasenanschlussöffnung, die zu einer Außenseite der
Leistungselektronikeinheit führt, auf eine Motoreinheit mit zumindest einem Motoreinheit-Phasenanschluss aufgesteckt. Während des Aufsteckens wird der zumindest eine Motorein¬ heit-Phasenanschluss durch die zumindest eine Phasenan- schlussöffnung an der Leistungselektronikeinheit hindurch geführt. Anschließend wird der zumindest eine Motorein¬ heit-Phasenanschluss mit dem zumindest einen Leistungselekt- ronikeinheit-Phasenanschluss elektrisch verbunden. Vorzugsweise wird die zuvor genannte Motoreinheit durch Auf¬ stecken des zumindest einen Motoreinheit-Phasenanschlusses auf einen Statorwickelkopf eines Stators einer elektrischen Maschine der Motoreinheit gebildet. Beim Aufstecken auf den
Statorwickelkopf wird der zumindest eine Motorein- heit-Phasenanschluss mit dem Statorwickelkopf bzw. über den Statorwickelkopf mit einer Statorwicklung des Stators der Motoreinheit elektrisch verbunden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der oben beschriebenen Motoran- Ordnung sind, soweit im Übrigen auf das zuvor genannte Verfahren übertragbar, auch als vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens anzusehen. Kurzbeschreibung der Figur
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung bezugnehmend auf die beiliegende Zeichnung näher er¬ läutert. Dabei zeigen:
Figur 1 in einer schematischen Seitenschnittdar- stellung eine Elektromotoranordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
Figur 2A und 2B jeweils in einer schematischen Draufsicht eine Phasenanschlussöffnung der Elektromotoranordnung gemäß jeweils einer Ausführungsform der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Figur
Die Elektromotoranordnung EA umfasst eine Motoreinheit ME und eine Leistungselektronikeinheit LE, wobei die beiden Einheiten als modulare Baugruppen ausgebildet sind, die voneinander unabhängig und getrennt hergestellt und zu der Elektromotor¬ anordnung EA zusammenmontiert sind.
Die Motoreinheit ME bildet eine erste modulare Baugruppe aus und umfasst ein Motorgehäuse GH1 und eine in dem Motorgehäuse GH1 angeordnete elektrische Maschine EM.
Das Motorgehäuse GH1 umfasst eine zylindermantelförmige
Gehäuseseitenwand GW1, die einen zylinderförmigen Hohlraum HR1 umschließt, und einen scheibenförmigen Gehäuseboden GBl, der an der Gehäuseseitenwand GW1 angrenzend ausgebildet ist und den Hohlraum HR1 einseitig abschließt. Der Gehäuseboden GBl weist in der Mitte eine Öffnung OF1 und in der Öffnung OF1 einen Wel- lenlager WL1 auf, an dem eine Rotorwelle RW der elektrischen Maschine EM drehbar gelagert ist.
Die elektrische Maschine EM ist in dem Hohlraum HR1 angeordnet und umfasst einen Stator ST, der an der Innenseite der
Gehäuseseitenwand GWl drehfest fixiert ist, und einen Rotor RT, der konzentrisch zu der Gehäuseseitenwand GWl und dem Stator ST angeordnet ist. Der Rotor RT umfasst die Rotorwelle RW, die an dem Wellenlager WL1 drehbar gelagert ist.
Der Stator ST weist auf eine von dem Gehäuseboden GBl abgewandte Stirnseite zwei Wickelköpfe WK auf, an denen Wicklungsende der drei (oder mehr) Statorwicklungen des Stators ST zur Herstellung elektrischer Verbindung zu der Leistungselektronikeinheit LE geführt sind.
Die Leistungselektronikeinheit LE bildet eine zweite modulare Baugruppe aus und umfasst ein Elektronikgehäuse GH2 und eine in dem Elektronikgehäuse GH2 angeordnete Leistungsendstufe LS.
Das Elektronikgehäuse GH2 umfasst eine zylindermantelförmige Gehäuseseitenwand GW2, die einen zylinderförmigen Hohlraum HR2 umschließt, und einen scheibenförmigen Gehäuseboden GB2, der an der Gehäuseseitenwand GW2 angrenzend ausgebildet ist und den Hohlraum HR2 einseitig abschließt.
Die Leistungselektronikeinheit LE ist in axialer Richtung AR der Elektromotoranordnung EA an der Motoreinheit ME angrenzend angeordnet, wobei der Gehäuseboden GB2 des Elektronikgehäuses GH2 und die Gehäusewand GWl des Motorgehäuses GHl mittels eines O-Rings ORl mediendicht verbunden sind, so dass der Gehäuseboden GB2 des Elektronikgehäuses GH2 den Hohlraum HR1 des Motorgehäuses GHl auf einer von dem Gehäuseboden GBl des Motorgehäuses GHl abgewandten Seite einseitig abschließt. In der Mitte weist der Gehäuseboden GB2 des Elektronikgehäuses GH2 analog zu dem Gehäuseboden GBl des Motorgehäuses GH1 eine Öffnung OF2 und in der Öffnung OF2 einen Wellenlager WL2 auf, an dem die Rotorwelle RW drehbar gelagert ist.
In dem Hohlraum HR2 ist die Leistungsendstufe LS angeordnet, die einen Inverter bzw. ein Teil eines Inverters für die elektrische Maschine EM ausbildet. Die Leistungsendstufe LS umfasst ein Substrat (bspw. DCB) LT samt auf dem Substrat LT angeordneten elektrischen und elektronischen Schaltungskomponenten SK einschließlich Leistungshalbleitern, wobei dieses Substrat LT mittig in dem Hohlraum HR2 angeordnet ist und an der Innenseite der Gehäusewand GW2 bewegungsfest fixiert ist.
In einer alternativen Ausführungsform kann das Elektronikgehäuse GH2 zweiteilig ausgebildet sein, wobei der Gehäuseboden GB2 des Elektronikgehäuses GH2 dann als Lagerschild der elektrischen Maschine EM ausgebildet ist und mit der Gehäuseseitenwand GW2 des Elektronikgehäuses GH2 mechanisch und über einen weiteren O-Ring mediendicht verbunden ist.
Die Leistungselektronikeinheit LE umfasst ferner einen
Gehäusedeckel GD, der auf einer von dem Gehäuseboden GB2 des Elektronikgehäuses GH2 abgewandten Seite der Gehäusewand GW2 angeordnet ist und mit der Gehäusewand GW2 mittels eines weiteren O-Rings OR2 mediendicht verbunden ist und somit den Hohlraum HR2 des Elektronikgehäuses GH2 einseitig abschließt.
In der alternativen Ausführungsform kann der Gehäusedeckel GD mit der Gehäuseseitenwand GW2 des Elektronikgehäuses GH2 einstückig und somit mediendicht ausgebildet sein, wobei in diesem Fall der O-Ring OR2 entfällt. Die modulare Bauweise der Elektromotoranordnung EA mit einer Motoreinheit ME und einer Leistungselektronikeinheit LE als modularen Baugruppen ermöglicht eine Montage der Elektromo¬ toranordnung EA, bei der die modulare Leistungselektronikeinheit LE in axialer Montagerichtung MR, die parallel zu der axialen Richtung AR der Elektromotoranordnung EA verläuft, an der modularen Motoreinheit ME angebracht und montiert wird.
Damit die elektrischen Verbindungen zwischen der Motoreinheit ME und der Leistungselektronikeinheit LE sowie die elektrischen Verbindungen von der Elektromotoranordnung EA zu einer externen Stromversorgung bzw. zu einer externen Mess- oder Steueranordnung bei dieser modularen Bauweise einfach und kostengünstig hergestellt werden können, ist eine konstruktive Maßnahme erforderlich, mit der die oben genannten elektrischen Verbindungen ohne zusätzlichen Aufwand in einfacher Weise hergestellt werden können.
Hierzu weist die Motoreinheit ME Motoreinheit-Phasenanschlüsse MP auf, deren Anzahl der Anzahl (bspw. drei) der Statorwicklungen entspricht (in der Figur sind beispielhaft nur zwei dargestellt) . Die Motoreinheit-Phasenanschlüsse MP dienen dazu, Phasen- stromverbindungen von den jeweiligen Statorwicklungen zu der Leistungselektronikeinheit LE bzw. der Leistungsendstufe LS herzustellen.
Die Motoreinheit-Phasenanschlüsse MP sind als flache metallische Anschlussfahne ausgebildet und an einem Trägerelement TE be¬ festigt, das als ein um die Motoreinheit-Phasenanschlüsse MP geformtes, ringförmiges Kunststoffspritzgußteil ausgebildet ist. Dabei sind die Motoreinheit-Phasenanschlüsse MP an dem Umfang des ringförmigen Trägerelements TE voneinander
beabstandet angeordnet. Die Motoreinheit-Phasenanschlüsse MP erstrecken sich von dem Wickelkopf WK bzw. dem Trägerelement TE in der axialen Richtung AR der Elektromotoranordnung EM zu der Leistungselektronikeinheit LE, ragen durch den Hohlraum HR2 des Elektronikgehäuses GH2 hindurch und weiter aus dem Hohlraum HR2 des Elektronikgehäuses GH2 heraus.
Entsprechend weisen der Gehäuseboden GB2 des Elektronikgehäuses GH2 und der Gehäusedeckel GD an entsprechenden Stellen
Durchgangslöcher DL1, DL3 auf, durch die die Motoreinheit-Phasenanschlüsse MP von der Motoreinheit ME in die
Leistungselektronikeinheit LE hinein und weiter aus der
Leistungselektronikeinheit LE hinaus geführt sind.
Eine Ausführungsform eines an dem Gehäusedeckel GD ausgebildeten Durchgangslochs DL3 ist in Figur 2A dargestellt. In dieser Ausführungsform ist das Durchgangsloch DL3 einstückig ausgebildet und weist einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf .
Eine weitere Ausführungsform eines an dem Gehäusedeckel GD ausgebildeten Durchgangslochs DL3 ist in Figur 2B dargestellt. In dieser Ausführungsform weist das Durchgangsloch DL3 zwei beieinander angeordnete Öffnungsbereiche BR1, BR2 auf, die jeweils einen im Wesentlichen gleich großen rechteckigen Querschnitt aufweisen und voneinander über einen Steg SG getrennt sind, der das Durchgangsloch DL3 in der Mitte in die genannten beiden Öffnungsbereiche BR1, BR2 trennt. Das Substrat LT der Leistungsendstufe LS der Leistungselekt¬ ronikeinheit LE weist weitere Durchgangslöcher DL2 auf, durch die die Motoreinheit-Phasenanschlüsse MP von den jeweiligen
Durchgangslöchern DL1 an dem Gehäuseboden GB2 zu den korrespondierenden Durchgangslöchern DL3 an dem Gehäusedeckel GD geführt sind. Analog weist die Leistungsendstufe LS zwischen den Schaltungskomponenten SK auf dem Substrat LT Zwischenräume ZR auf, durch die die Motorphasenanschlüsse MP von den jeweiligen Durchgangslöchern DLl an dem Gehäuseboden GB2 zu den korres- pondierenden Durchgangslöchern DL3 an dem Gehäusedeckel GD geführt sind.
Die jeweiligen Durchgangslöcher DL3 an dem Substrat LT und die korrespondierenden Zwischenräume ZR zwischen den Schaltungs- komponenten SK auf dem Substrat LT sind mit den korrespondierenden Durchgangslöchern DLl, DL3 an dem Gehäuseboden GB2 und an dem Gehäusedeckel GD fluchtend ausgebildet und formen mit diesen korrespondierenden Durchgangslöchern DLl, DL3 jeweilige Phasenanschlussöffnungen PO, durch die die jeweiligen Motor- phasenanschlüsse MP von dem Hohlraum HR1 des Motorgehäuses GH1 durch den Hohlraum HR2 des Elektronikgehäuses GH2 bis ins Gehäuseäußere der Leistungselektronikeinheit LE hinaus geführt sind . Die Leistungselektronikeinheit LE weist Leistungselektronik¬ einheit-Phasenanschlüsse LP auf, deren Anzahl der Anzahl (z. B. drei) der Motoreinheit-Phasenanschlüsse MP entspricht (in der Figur sind beispielhaft nur zwei dargestellt) . Die Leis¬ tungselektronikeinheit-Phasenanschlüsse LP dienen dazu, mit den korrespondierenden Motoreinheit-Phasenanschlüssen MP die
Phasenstromverbindungen von der Leistungselektronikeinheit LE zu den jeweiligen korrespondierenden Statorwicklungen des Stators ST der Motoreinheit ME herzustellen. Dabei sind die Leistungselektronikeinheit-Phasenanschlüsse LP auf dem Substrat LT angeordnet und weisen jeweils einen Abschnitt AB auf, wobei sich die jeweiligen Abschnitte AB nahe den korrespondierenden Motoreinheit-Phasenanschlüssen MP befinden und sich parallel zu den korrespondierenden Motorein- heit-Phasenanschlüssen MP und somit in der axialen Richtung AR der Elektromotoranordnung EA erstrecken. Dabei ragen die Abschnitte AB der jeweiligen Leistungselektronikeinheit-Phasenanschlüsse LP wie die korrespondierenden Motor- einheit-Phasenanschlüsse MP durch die gleichen Zwischenräume ZR und die gleichen Durchganglöcher DL3 an dem Gehäusedeckel GD ins Gehäuseäußere der Leistungselektronikeinheit LE hinaus.
Die Leistungselektronikeinheit-Phasenanschlüsse LP sind ebenfalls als flache metallische Anschlussfahnen ausgebildet. Damit weisen die Motoreinheit-Phasenanschlüsse MP und die Leistungselektronikeinheit-Phasenanschlüsse LP jeweils eine elektrisch leitende Kontaktfläche KF1, KF2 auf, wobei die Kontaktfläche KF1 jedes einzelnen Motorein- heit-Phasenanschlusses MP und die Kontaktfläche KF2 des je¬ weiligen korrespondierenden Leistungselektronikeinheit-Phasenanschlusses LP aneinander und zueinander zugewandt liegen (vergleiche Figur 2A) . Die sich außerhalb des Elektronikgehäuses GH2 befindlichen, freiliegenden Enden der jeweiligen Motoreinheit-Phasenanschlüsse MP und der korrespondierenden Leis¬ tungselektronikeinheit-Phasenanschlüsse LP sind miteinander mittels einer stoffschlüssigen Verbindung SW, wie z. B. einer Schweißverbindung, oder einer Niet-, oder Krimp-Verbindung elektrisch und mechanisch verbunden. Damit bilden jeweils ein Motoreinheit-Phasenanschluss MP und ein Leistungselektronik- einheit-Phasenanschluss LP zusammen eine Phasenleitung aus, über die ein Phasenstrom von der Leistungselektronikeinheit LE zu einer Statorwicklung geleitet wird.
Eine der Phasenleitung bzw. die freiliegenden Enden eines Leistungselektronikeinheit-Phasenanschlusses LP und eines korrespondierenden Motoreinheit-Phasenanschlusses MP sind über einen Kabelschuh KS1 mit einer externen, in der Figur nicht dargestellten Strommessanordnung elektrisch verbunden, wobei die Steckbuchse SB als eine Pressverbindung zusätzlich zu der Schweißverbindung SW die beiden freiliegenden Enden miteinander festhält.
Die Leistungselektronikeinheit LE weist ferner zwei Versor¬ gungsstromanschlüsse VS auf, die zur Herstellung elektrischer Verbindung von einer externen Stromquelle zu der Leistungs- elektronikeinheit LE dienen. Dabei sind die Versorgungs¬ stromanschlüsse VS auf dem Substrat LT angeordnet und weisen jeweils ein Abschnitt auf, die sich parallel zu den Abschnitten AB der Leistungselektronikeinheit-Phasenanschlüsse LP und somit in der axialen Richtung AR der Elektromotoranordnung EA ins Gehäuseäußere der Leistungselektronikeinheit LE hinaus er¬ strecken. Dabei sind die Versorgungsstromanschlüsse VS ebenfalls als Anschlussfahnen ausgebildet.
Der Gehäusedeckel GD weist an entsprechenden Stellen Versor- gungsstromanschlussöffnungen VO in Form von weiteren Durchgangslöchern auf, durch die die Versorgungsstromanschlüsse VS ins Gehäuseäußere der Leistungselektronikeinheit LE geführt sind. Die Versorgungsstromanschlüsse VS sind mittels eines weiteren Kabelschuhs KS2 mit einer externen, in der Figur nicht dargestellten Stromquelle elektrisch verbunden.
Die Elektromotoranordnung EA weist ferner eine Isolationskappe IK auf, die in der axialen Richtung AR auf den Gehäusedeckel GD der Leistungselektronikeinheit LE angebracht ist und über einen weiteren O-Ring OR3 mit dem Gehäusedeckel GD mediendicht verbunden ist. Dabei deckt die Isolationskappe IK die frei¬ liegenden, aus dem Elektronikgehäuse GH2 herausragenden Enden der Motoreinheit-Phasenanschlüsse MP, der Leistungselektro¬ nikanschlüsse LP ab und isoliert diese Enden von der Umgebung räumlich und elektrisch (Berührungsschutz) . Die Isolationskappe IK kann durch eine Formdichtung oder durch eine dispenste Raupe/Dichtung gestaltet werden.
Dadurch, dass die Motoreinheit-Phasenanschlüsse MP, die
Leistungselektronikeinheit-Phasenanschlüsse LP (bzw. die Ab¬ schnitte AB davon) und die Versorgungsstromanschlüsse VS al¬ lersamt sich in der axialen Richtung AR erstrecken, kann die Befestigung der Leistungselektronikeinheit LE an der Motoreinheit ME und somit die Montage der Elektromotoranordnung EA in einer und derselben (Haupt- ) Montagerichtung MR in einfacher Weise erfolgen, die parallel zu der axialen Richtung AR und somit parallel zu den Erstrechungsrichtungen der Motoreinheit-Phasenanschlüsse MP, der Leistungselektronikeinheit-Phasenanschlüsse LP (bzw. der Abschnitte AB davon) und der Versorgungsstromanschlüsse VS verläuft.

Claims

Patentansprüche
1. Elektromotoranordnung (EA) , umfassend:
eine Motoreinheit (ME) mit zumindest einem Motorein- heit-Phasenanschluss (MP) ;
eine Leistungselektronikeinheit (LE) mit zumindest einem Leistungselektronikeinheit-Phasenanschluss (LP) und zumindest einer Phasenanschlussöffnung (PO) , die zu einer Außenseite (AS) der Leistungselektronikeinheit (LE) führt;
wobei der zumindest eine Motoreinheit-Phasenanschluss (MP) und der zumindest eine Leistungselektronikein- heit-Phasenanschluss (LP) durch die zumindest eine Phasenanschlussöffnung (PO) hindurchragen.
2. Elektromotoranordnung (EA) nach Anspruch 1, wobei der
zumindest eine Motoreinheit-Phasenanschluss (MP) und der zumindest eine Leistungselektronikeinheit-Phasenanschluss (LP) miteinander mittels einer Schweiß-, Löt-, Niet- Krimp- und/oder Pressverbindung mechanisch und elektrisch verbunden sind.
3. Elektromotoranordnung (EA) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zumindest eine Phasenanschlussöffnung (PO) einen Steg (SG) aufweist, der die zumindest eine Phasenanschlussöffnung (PO) in zwei Öffnungsbereiche (BR1, BR2) aufteilt, wobei der zumindest eine Motoreinheit-Phasenanschluss (MP) und der zumindest eine Leistungselektronikeinheit-Phasenanschluss (LP) durch jeweils einen der zwei verschiedenen Öff- nungsbereiche (BR1, BR2) hindurchragen.
4. Elektromotoranordnung (EA) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der zumindest eine Motorein¬ heit-Phasenanschluss (MP) und/oder der zumindest eine Leistungselektronikeinheit-Phasenanschluss (LP) jeweils als eine Anschlussfahne ausgebildet sind. Elektromotoranordnung (EA) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der zumindest eine Motorein- heit-Phasenanschluss (MP) und der zumindest eine Leis- tungselektronikeinheit-Phasenanschluss (LP) jeweils eine elektrisch leitende Kontaktfläche (KF1, KF2) aufweisen, die aneinander liegen und miteinander elektrisch verbunden sind.
Elektromotoranordnung (EA) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Außenseite (AS) der Leistungselekt¬ ronikeinheit (LE) der Stirnseite der Elektromotoranordnung (EA) entspricht.
Elektromotoranordnung (EA) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der zumindest eine Motorein- heit-Phasenanschluss (MP) und/oder der zumindest eine Leistungselektronikeinheit-Phasenanschluss (LP) jeweils einen Abschnitt (AB) aufweisen, der sich im Wesentlichen senkrecht zur Außenseite (AS) der Leistungselektronikeinheit (LE) erstreckt.
Elektromotoranordnung (EA) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Leistungselektronikeinheit (LE) zu¬ mindest ein Phasenanschlussführungselement (FE) aufweist, das an der zumindest einen Phasenanschlussöffnung (PO) angeordnet ist und zur Führung und zur elektrischen Isolation des zumindest einen Motoreinheit-Phasenanschlusses (MP) ausgeführt ist.
Elektromotoranordnung (EA) nach Anspruch 8, wobei die Leistungselektronikeinheit (LE) zumindest einen hall Stromsensor (MS) zum Messen eines durch den zumindest einen Motoreinheit-Phasenanschluss (MP) fließenden Phasenstromes aufweist, wobei der magnetische Stromsensor (MS) in oder an dem zumindest einen Phasenanschlussführungselement (FE) angeordnet ist.
Elektromotoranordnung (EA) nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend ein elektrisch isolierendes Trägerelement (TE) zum Tragen und zum Halten des zumindest einen Motoreinheit-Phasenanschlusses (MP) , wobei das Trägerelement (TE) mit dem zumindest einen Motorein- heit-Phasenanschluss (MP) körperlich verbunden ist.
Elektromotoranordnung (EA) nach Anspruch 10, wobei das Trägerelement (TE) als ein Kunststoffspritzgußteil aus¬ gebildet ist, das um den zumindest einen Motorein- heit-Phasenanschluss (MP) spritzgegossen ist.
Verfahren zur Herstellung einer Elektromotoranordnung (EA) , umfassend :
Aufstecken einer Leistungselektronikeinheit (LE) mit zumindest einem Leistungselektronikein- heit-Phasenanschluss (LP) und zumindest einer Pha- senanschlussöffnung (PO) , die zu einer Außenseite (AS) der Leistungselektronikeinheit (LE) führt, auf eine Motoreinheit (ME) mit zumindest einem Motorein- heit-Phasenanschluss (MP) , wobei während des AufSte¬ ckens der zumindest eine Motoreinheit-Phasenanschluss (MP) durch die zumindest eine Phasenanschlussöffnung (PO) hindurch geführt wird;
elektrisches Verbinden des zumindest einen Motorein¬ heit-Phasenanschlusses (MP) mit dem zumindest einen Leistungselektronikeinheit-Phasenanschluss (LP) .
Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend:
Bilden der Motoreinheit (ME) durch Aufstecken des zumindest einen Motoreinheit-Phasenanschlusses (MP) auf einen Statorwickelkopf (WK) der Motoreinheit (ME) , wobei der zumindest eine Motoreinheit-Phasenanschluss (MP) beim Aufstecken mit einer Statorwicklung der Motoreinheit (ME) elektrisch verbunden wird.
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