WO2021148446A1

WO2021148446A1 - Kontaktvorrichtung eines stators

Info

Publication number: WO2021148446A1
Application number: PCT/EP2021/051158
Authority: WO
Inventors: Marco GRIMM; Stefan Wüst
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg
Priority date: 2020-01-24
Filing date: 2021-01-20
Publication date: 2021-07-29
Also published as: CN115088161A; WO2021148451A1; US20230088759A1; US20230098997A1; DE102020203875A1; DE102020203870A1; DE202020005485U1; DE102020203869A1; CN115136466A; WO2021148449A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kontaktvorrichtung (5) eines Stators (2), mit einem ringförmigen Verschaltungsgehäuse (11), das einer Anzahl von Stromschienen (16) zur Verschaltung von Spulenenden (10) einer Statorwicklung (3) mit einer Anzahl von Phasenanschlüssen (4) aufnimmt, wobei das Verschaltungsgehäus (11) einen ringförmig umlaufenden Basisabschnitt (21) und eine der Anzahl der Phasenanschlüsse (4) entsprechende Anzahl an Trägerabschnitten (18) aufweist, die sich ausgehend vom Basisabschnitt (21) axial erstrecken, wobei der jeweilige Phasenanschluss (4) einen sich axial erstreckenden Kontaktabschnitt (4a) und einen zu diesem orthogonal verlaufenden Verbindungsabschnitt (4b) aufweist, und wobei der jeweilige Phasenanschluss (4) derart in den zugeordneten Trägerabschnitt (18) eingesetzt ist, dass eine Axialbewegung des Kontaktabschnitts (4a) des jeweilige Phasenanschlusses (4) in Richtung des vom Basisabschnitts (21) blockiert und in Gegenrichtung zugelassen ist.

Description

Beschreibung

Kontaktvorrichtung eines Stators

Die Erfindung betrifft eine Kontaktvorrichtung eines Stators. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Stator eines Elektromotors, insbesondere eines elektronisch kom- mutierten Lenkungsmotors eines Kraftfahrzeugs, sowie einen Elektromotor mit einem solchen Stator.

Kraftfahrzeuge weisen heutzutage üblicherweise eine Anzahl von Verstellteilen, beispielsweise eine Lenkung, eine Sitzverstellung, ein betätigbares Schloss, ein Fensterheber, ein verstellbares Schiebedach auf, welche mittels eines jeweils zu geordneten elektromotorischen Antriebs verstellbar bzw. zwischen verschiedenen Stellpositionen verfahrbar sind.

Ein insbesondere bürstenloser Elektromotor als elektrische Drehstrommaschine weist in der Regel einen Stator mit einer Anzahl von beispielsweise sternförmig angeordneten Statorzähnen auf, welche eine elektrische Drehfeld- oder Stator- Wicklung in Form einzelner Spulen tragen, die ihrerseits aus einem Isolierdraht gewickelt sind. Die Spulen sind mit deren Spulenenden (Wickeldrahtenden) ein zelnen Strängen oder Phasen zugeordnet und untereinander in einer vorbestimm ten Weise verschaltet sowie an Phasenanschlüsse zur Bestromung der Drehfeld wicklung geführt.

Im Falle eines bürstenlosen Elektromotors als dreiphasige, elektronisch kommu- tierte Drehstrommaschine weist der Stator drei Phasen und damit zumindest drei Phasenleiter oder Phasenwicklungen auf, die jeweils phasenversetzt mit elektri schen Strom beaufschlagt werden, um ein magnetisches Drehfeld zu erzeugen, in dem ein üblicherweise mit Permanentmagneten versehener Rotor oder Läufer ro tiert. Die Phasenenden der Phasenwicklungen werden zur Ansteuerung des Elekt romotors an eine Motorelektronik geführt. Die Spulen der Drehfeldwicklung wer- den hierbei in Sternschaltung oder in Dreieckschaltung verschaltet und mit den drei Phasenanschlüssen elektrisch kontaktiert.

Zur Führung und Verschaltung der Spulenenden sind Kontaktvorrichtungen als Verschaltsysteme oder Schalteinheiten üblich, welche stirnseitig auf den Stator beziehungsweise auf ein Statorpaket aufgesetzt werden. Derartige Kontaktvorrich tungen dienen insbesondere dazu, die Spulenenden der die Spulenwicklungen bildenden Wickeldrahtabschnitte elektrisch leitend zu verbinden, so dass einzelne Spulenenden elektrisch miteinander verbunden (kurzgeschlossen) und somit die Spulen- oder Phasenwicklungen seriell bestrombar sind.

Derartige Kontaktvorrichtungen weisen zur Verbindung oder Kontaktierung der Spulenenden häufig eine Anzahl von integrierten oder umspritzten Leiterbahnen oder Stromschienen als Verbindungsleiter auf. Bei der Montage des Elektromotors beziehungsweise Stators werden die Spulenenden mit den Stromschienen kontak tiert, so dass einer gemeinsamen Phase zugeordnete Spulenwicklungen über die Kontaktvorrichtung miteinander verbunden sind. Die Kontaktierung der Spulenen den mit den Stromschienen erfolgt in der Regel mittels einer Stoffschlussverbin dung, beispielsweise mittels Löten oder Schweißen, insbesondere Laser- Schweißen.

Aus der DE 102016 121 119 A1 ist eine Sammelschieneneinheit für einen Elekt romotor bekannt, der einen Stator mit einer Anzahl von Spulen aufweist. Die an einer Stirnseite des Stators bereitgestellt Sammelschieneneinheit weist einen um eine zentrale (Stator-)Achse ringförmigen Sammelschienenhalter aus elektrisch isolierendem Material und eine Anzahl von mit den Spulen verbundenen Sammel schienen mit jeweils einem axial orientierten Phasenanschluss auf. Dieser ist in einen Trägerabschnitt mit einem (axialen) Schlitz eingesetzt, über welchen ein elastisch wirksamer Schenkel der entsprechenden Stromschiene aus dem Träger abschnitt herusgeführt ist. Der Phasenanschluss weist einen ausgestanzten und gebogenen Riegel auf, der mit einem Vorsprung des Trägerabschnitts derart im Eingriff ist, dass zwar eine axiale Bewegung des Phasenanschlusses in Richtung zum Sammelschienenhalter zugelassen, eine axiale Bewegung des Phasenan schlusses in Gegenrichtung hierzu jedoch blockiert ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders geeignete Kontaktvor richtung anzugeben. Vorzugsweise soll die Kontaktvorrichtung dazu eingerichtet sein, Relativbewegungen, insbesondere in Folge betriebsbedingter Temperatur wechsel, zwischen den Phasenanschlüssen der Kontaktvorrichtung und einer Mo torelektronik auszugleichen, mit deren Bestrom ungskontakten die Phasenan schlüsse vorzugsweise mittels Klemm- oder Schneid-Klemm-Kontaktierung elektrisch verbunden sind. Geeigneter Weise soll auch ein ungewolltes Lösen der vorzugsweise durch Klemm- oder Schneid-Klemm-Verbindung hergestellten Kon taktierung der Phasenanschlüssen mit den zugeordneten Kontakten der Motorel ektronik verhindert werden. Des Weiteren sollen ein besonders geeigneter Stator mit einer solchen Kontaktvorrichtung und einen besonders geeigneter Elektromo tor mit einem derartigen Stator angegeben werden.

Hinsichtlich der Kontaktvorrichtung wird die Aufgabe mit den Merkmalen des An spruchs 1 und hinsichtlich des Stators 9 sowie hinsichtlich des Elektromotors mit den Merkmalen des Anspruchs 10 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausge staltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Die im Hinblick auf die Kontaktvorrichtung angeführten Vorteile und Ausgestaltungen sind sinngemäß auch auf den Stator und/oder den Elektromotor übertragbar und um gekehrt.

Die Kontaktvorrichtung, insbesondere für einen Stator eines Elektromotors, weist ein ringförmiges Verschaltungsgehäuse auf, das stirnseitig auf einen sich entlang einer Statorachse erstreckenden, vorzugsweise als Statorblechpaket ausgeführ ten, Statorgrundkörper aufgesetzt oder aufsetzbar ist. Die Kontaktvorrichtung weist des Weiteren eine Anzahl von Stromschienen zur Verschaltung von Spulen enden einer Statorwicklung mit einer Anzahl von Phasenanschlüssen auf. Das Verschaltungsgehäuse, in welchem die Stromschienen zumindest abschnittsweise aufgenommen sind, besteht aus einem elektrisch isolierenden Material und ist vorzugsweise als Kunststoffumspritzung der Stromschienen ausgeführt. Das Verschaltungsgehäus weist einen ringförmig umlaufenden Basisabschnitt und eine der Anzahl der Phasenanschlüsse entsprechende Anzahl an Trägerabschnit ten auf, die sich ausgehend vom Basisabschnitt axial erstrecken. Geeigneter Wei- se sind die Trägerabschnitte an den Basisabschnitt des Verschaltungsgehäuses angeformt.

Der jeweilige Phasenanschluss weist einen sich axial erstreckenden Kontaktab schnitt und einen zu diesem orthogonal verlaufenden, laschen- oder auslegerarti- gen Verbindungsabschnitt auf. Bezogen auf die Umfangsrichtung der Kontaktvor richtung bzw. dessen Verschaltungsgehäuse ist die Breite des Kontaktabschnitts zweckmäßigerweise größer als die Breite des Verbindungsabschnitts des jeweili gen Phasenanschlusses. Mit anderen Worten ist die Qurschnittsfläche des Kon taktabschnitts zweckmäßigerweise größer als diejenige des Verbindungsab- Schnitts. Der Kontaktabschnitt der Phasenanschlüsse ist besonders bevorzugt als Schneid-Klemm-Kontakt ausgebildet bzw. weist freiendseitig einen solchen auf.

Der jeweilige Phasenanschluss ist derart in den zugeordneten Trägerabschnitt eingesetzt, dass eine Axialbewegung des Kontaktabschnitts des jeweiligen Pha- senanschlusses in Richtung des Basisabschnitts blockiert und in Gegenrichtung zugelassen ist.

Dadurch ist erreicht, dass Relativbewegungen, beispielsweise in Folge betriebs bedingter Temperaturwechsel, zwischen den Phasenanschlüssen der Kontaktvor- richtung und der Motorelektronik auszugleichen werden. Dies ist besonders vor teilhaft, wenn die Phasenanschlüsse mit korrespondierenden Gegenkontakten der Motorelektronik bevorzugt mittels Klemm- oder Schneid-Klemm-Kontaktierung verbunden sind. Zudem wird ein ungewolltes Lösen der Kontaktverbindung im An schluss an die Herstellung dieser Schneid-Klemm-Verbindung zuverlässig verhin- dert.

In vorteilhafter Ausgestaltung weist der Trägerabschnitt einen axialen Längsschlitz auf, der beidseitig von Abschnittskanten begrenzt ist, welche den Kontaktabschnitt des jeweiligen Phasenanschlusses bereichsweise umgreifen. Über diesen Längs schlitz ist der Verbindungsabschnitt des jeweiligen Phasenanschlusses aus dem Trägerabschnitt herausgeführt. Mit anderen Worten sitzt der Kontaktabschnitt des Phasenanschlusses im Trägerabschnitt, insbesondere in eine der Axialrichtungen, veschieblich ein, während der Verbindungsabschnitt am Fuß des Trägerab schnitts, also am Übergang zum Basisabschnitt des Verschaltunsgehäuses über den Längsschlitz aus dem Trägerabschnitt heriasgeführt ist. Dabei liegt der Ver bindungsabschnitt des jeweiligen Phasenanschlusses geeigneter Weise am Ba sisabschnitt an. Dadurch ist eine Axialbewegung des Phasenanschlusses des mit dem Kontaktabschnitt in den Trägerabschnitt aufgenommenen Phasenanschlus ses in Richtung zum Basisabschnitt des Verschaltungsgehäuses der Kontaktvor richtung verhindert.

In einerweiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die mit dem Phasenanschluss zu verbindende Stromschiene ein Fügeende auf, das eine korrespondierende, vorzugsweise rechteckförmige, Aussparung des Verbindungsabschnitts des Pha senanschlusses durchgreift. Zweckmäßigerweise weist die mit dem Phasenan schluss zu verbindende Stromschiene ein Fügeende (Fixierende) auf, das die kor respondierende Aussparung des Verbindungsabschnitts des Phasenanschlusses durchgreift.

GeeigneterWeise ist das Fügeende der Stromschiene in der Verbindung (Füge verbindung) mit dem Phasenanschluss unter Bildung eines die Aussparung zu mindest bereichsweise überdeckenden, beispielsweise pilzkopfförmigen, Fixier- kopfes verformt bzw. umgeformt. Besonders bevorzugt ist diese Verbindung als Schweißverbindung, zweckmäßigerweise mittels Laserschweißen, hergestellt.

Der erfindungsgemäße Stator ist für einen Elektromotor geeignet und eingerichtet. Der Stator weist ein Statorpaket mit einer Anzahl von radial gerichteten Stator- zähnen auf, welche mit Spulen einer mehrphasigen Statorwicklung versehen sind. Jede Spule weist ein erstes und zweites Spulenende auf, welche entlang einer Axialrichtung orientiert sind. Auf die Stirnseite des Statorpakets ist eine vorstehend beschriebene Kontaktvorrichtung aufgesetzt, mittels welcher die Spulenenden der Spulen zu Phasensträngen oder Motorphasen verschaltet, und mit Phasenan schlüssen kontaktiert sind. Durch die Kontaktvorrichtung wird die Kontaktierung und Verschaltung des Stators wesentlich vereinfacht, so dass ein besonders ge eigneter, kostengünstiger und einfach herstellbarer Stator realisiert ist.

In einer bevorzugten Anwendung ist der vorstehend beschriebene Stator Teil ei nes Elektromotors eines Kraftfahrzeugs. Der erfindungsgemäße Elektromotor ist hierbei vorzugsweise ein Lenkungsmotor, beispielsweise inklusive eines Getrie bes, für die Lenkung des Kraftfahrzeugs.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 in schematischer und vereinfachter Darstellung einen Elektro motor eines Kraftfahrzeugs,

Fig. 2 in perspektivischer Darstellung einen Stator und eine auf diesen stirnseitig aufgesetzte Kontaktvorrichtung mit einem Verschal tungsgehäuse und mit aus diesem herausragenden Phasenan schlüssen und Kontaktfahnen von Stromschienen, Fig. 3 in perspektivischer Darstellung die Kontaktvorrichtung ohne Verschaltungsgehäuse und mit Fügeverbindungen zwischen Fügeenden einzelner Stromschienen und Verbindungsabschnit ten der Phasenanschlüsse, und

Fig. 4 in perspektivischer Darstellung einen Ausschnitt der Kontakt vorrichtung im Bereich eines der Phasenanschlüsse.

Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit den glei chen Bezugszeichen versehen. Die Fig. 1 zeigt in schematischer und vereinfachter Darstellung einen Elektromotor 1 zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug. Der Elektromotor 1 weist einen Stator 2 mit einer mehrphasigen Drehfeld- oder Statorwicklung 3 auf, welche zur Bestro- mung mittels nachfolgend auch als Phasenkontakten bezeichneten Phasenan- Schlüssen 4 einer Kontaktvorrichtung 5 (Figuren 2 bis 4) mit einer Motorelektronik 6 verbunden ist. Im bestromten Zustand erzeugt die Statorwicklung 3 ein magneti sches Drehfeld, welches einen nicht näher gezeigten Rotor des Elektromotors 1 antreibt. Der Elektromotor 1 ist insbesondere ein elektronisch kommutierter Len kungsmotor eines Kraftfahrzeugs.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Statorwicklung 3 insbesondere dreiphasig mit drei (Motor-)Phasen U, V, W ausgeführt. Jede Phase U, V, W ist aus einer Phasenwicklung gebildet, welche im Wesentlichen durch eine Ver schaltung jeweils mindestens einer Spule (Spulenwicklung) 7 der Statorwicklung 3 gebildet ist. Die Phasen U, V, W sind in diesem Ausführungsbeispiel in einer Drei eckschaltung miteinander verschaltet.

Die Fig. 2 zeigt in perspektivischer Ansicht die Kontaktvorrichtung oder Schaltein heit 5 für den Stator 2. Im Montagezustand ist die Kontaktvorrichtung 5 stirnseitig auf den Stator 2 beziehungsweise auf dessen als Statorpaket ausgeführten Statorgrundkörper 8 aufgesetzt, der sich entlang der Statorachse A und somit in Axialrichtung (axial) erstreckt. Dieser beziehungsweise das Statorpaket des Sta tors 2 umfasst beispielsweise zwölf nach innen gerichteten Statorzähne, auf wel che die Stator- beziehungsweise Drehfeldwicklung 3 des Elektromotors 1 aufge bracht ist.

Die Spulen 7 sind im Ausführungsbeispiel auf isolierende Wicklungsträger oder Spulenträger 9 gewickelt und mit diesen auf die Statorzähne des Statorgrund körpers 8 aufgesetzt. Jeder der rahmenartigen Wicklungsträger 9 trägt hierbei eine Spule 7 als Teil der Statorwicklung 3. Die Spulen 7 weisen jeweils zwei axial ge richtete Spulenenden 10 auf. Die Spulen 7 und deren Spulenenden 10 sind in Fig.

2 lediglich beispielhaft mit Bezugszeichen versehen.

Die Spulenenden 10 der Spulen 7 werden mittels der stirnseitig auf den Stator 2 aufgesetzten Kontaktvorrichtung 5 zu der in diesem Ausführungsbeispiel dreipha sigen (3-phasigen) Stator- oder Drehfeldwicklung 3 verschaltet. Im elektromotori schen Betrieb erzeugen die bestromten Wicklungen der Statorwicklung 3 ein sta- torseitiges Magnetfeld, welches in Wechselwirkung mit Permanentmagneten eines um die zentrale Stator- oder Motorachse A rotierenden Rotors des bürstenlosen Elektromotors 1 tritt.

Die Kontaktvorrichtung 5 weist ein kreisringförmiges Verschaltungsgehäuse 11 aus elektrisch isolierendem Material auf. Die Spulenenden 10 der Spulen 7 wer den durch radial innenseitige, axiale Durchführöffnungen 12 des Verschaltungs gehäuses 11 geführt und auf der Oberseite des Verschaltungsgehäuses 1 mit Kontaktfahnen 13 zur Verschaltung kontaktiert. Die Durchführöffnungen 12 und Kontaktfahnen 13 sind in den Figuren lediglich beispielhaft mit Bezugszeichen versehen.

Die Kontaktvorrichtung 5 ist mittels axialen Rastzungen 14 des Verschaltungsge häuses 11 form- und/oder kraftschlüssig an dem Statorgrundkörper 8 befestigt oder befestigbar. Die Rastzungen 14 sind hierbei am Außenumfang verteilt und an der dem Statorgrundkörper 8 zugewandten (Unter-)Seite des Verschaltungsge häuses 11 angeordnet. Der Statorgrundkörper 8 weist hierbei an seinem Außen umfang axial verlaufende Nuten 15 auf, in welche die Rastzungen 14 zur Befesti gung klemmend eingreifen. Die an der entsprechenden Stirnseite des Stators 2 angeordnete Kontaktvorrichtung 5 ist am Statorgrundkörper 8 lösbar verrastet o- der klemm befestigt.

Wie in Verbindung mit Fig. 3 erkennbar ist, weist die Kontaktvorrichtung 5 eine Anzahl von Stromschienen 16 als Verbindungsleiter zur Verschaltung der Spulen enden 10 beziehungsweise deren Kontaktfahnen 13 mit den Phasenanschlüssen 4 auf. Das Verschaltungsgehäuse 11, in welches die Stromschienen 16 zumindest abschnittsweise konzentrisch zueinander verlaufend aufgenommenen sind, ist als Kunststoff-Umspritzung der Stromschienen 16 ausgeführt. Dabei sind die endsei tigen Kontaktfahnen 13 der Stromschienen 16 sowie Fügeenden 17 einiger der bestimmungsgemäß für eine Verbindung mit den Phasenanschlüssen 4 vorgese henen Stromschienen 16 zugänglich, also zumindest abschnittsweise nicht vom Verschaltungsgehäuse 11 umschlossen. Die im Ausführungsbeispiel sechs Pha senanschlüsse 4 stellen drei Anschlusspaare für die Phasen U, V, W der durch die Spulen 7 und deren Verschaltung gebildete dreiphasigen Stator- oder Drehfeld wicklung 3 bereit. Jedes der Anschlusspaare mit den drei Phasen U, V, W bildet eine Statorwicklung 3, so dass diese redundant ist. Die axial gerichteten Fügeenden 17 sind als Kontaktstellen für die Verbindung mit den zugeordneten Phasenanschlüssen 4 vorgesehen und einstückig, also einteilig oder monolithisch, an den entsprechenden Stromschienen 16 angeformt. Ebenso sind die axial gerichteten Kontaktfahnen 13 als Kontaktstellen zur Kontaktierung oder elektrisch leitenden Verbindung mit dem jeweils zugeordneten Spulenende 10 einstückige Bestandteile der Stromschienen 16. Die Kontaktfahnen 13 sind insbesondere als Schweißfahnen für eine Schweißverbindung, vorzugsweise für eine Laserschweißverbindung, mit den insbesondere abisolierten Spulenenden 10 ausgeführt. Die Stromschienen 16 mit deren Fügeenden 17 und Kontaktfahnen 13 sind hierbei beispielsweise als Stanzbiegeteile aus einem Kupfermaterial ausge- führt.

Die Phasenanschlüsse 4 sind in dieser Ausführungsform als etwa rechteckförmige Kontaktfahnen in Form eines Stanzbiegeteils ausgeführt. Die Langseiten des je- weligen Phasenanschlusses 4 sind hierbei in Axialrichtung A orientiert, wobei die Schmalseiten etwa radial orientiert sind. Der jeweilige Phasenanschluss 4 ragt an der das Verschaltungsgehäuse 11 tragenden Statorstirnseite axial empor. Zur Ab stützung und Stabilisierung sitzt der Phasenanschluss 4 im Montage- oder Füge zustand des Elektromotors 1 in einer nachfolgend als Trägerabschnitt 18 bezeich- neten Halteaufnahme des Verschaltungsgehäuses 11 der Kontaktvorrichtung 5 ein. Die Phasenanschluss 4 sind als Schneid-Klemm-Kontakte und hierzu freiend- seitig mit einem Aufnahmeschlitz 19 für einen jeweiligen Messerkontakt der Moto relektronik 6 versehen.

Wie aus den Figuren 3 und 4 vergleichsweise deutlich ersichtlich ist, weist der je- weilige Phasenanschluss 4 einen sich axial erstreckenden Kontaktabschnitt 4a und einen zu diesem orthogonal verlaufenden Verbindungsabschnitt 4b auf, in den eine nicht näher bezeichnete, vorzugsweise rechteckförmige Aussparung einge bracht ist. Die mit dem jeweiligen Phasenanschluss 4 zu verbindende Stromschie- ne 16 durchgreift mit deren Fügeende 17 die korrespondierende Aussparung des Verbindungsabschnitts 4b des Phasenanschlusses 4. Das mit dem jeweiligen Phasenanschluss 4 zu verbinden Fügeende 17 der entsprechenden Stromschiene 16 ist als eine Querschnittsreduzierung oder Verjüngung 20 der Stromschiene 16 an deren dem jeweiligen Phasenanschluss 4 zugewandten Schienen- oder Ver bindungsende ausgeführt. Vorzugsweise ist das Fügeende 17 etwa L-förmig, wo bei der vertikale L-Schenkel die Verjüngung 20 bildet. Die Querschnittsfläche der Verjüngung 20 ist hierbei keiner als diejenige des sich daran anschließenden Ab schnitts des Fügeendes 17. Das Fügeende 17 ist im Bereich der Verjüngung 20 im Querschnitt kleiner als der Querschnitt der Aussparung im auslegerartigen Verbin dungsabschnitt 4b des Phasenanschlusses 4.

In dem gezeigten Fügezustand wird zwischen dem Fügeende 17 der Stromschie ne 16 und dem Verbindungsabschnitt 4b des Phasenanschlusses 4 eine form- und stoffschlüssige Verbindung 23 hergestellt, insbesondere eine Schweißverbindung, zweckmäßigerweise mittels Laserschweißen. Diese wird durchgeführt, wenn die Fügeverbindung hergestellt und die Komponenten (Stromschienen 16 und/oder Phasenanschlüsse 4) der Kontaktvorrichtung 5 umspritzt, also das Verschaltungs gehäuse 11 fertiggestellt ist. Dieses weist dann einen vorzugsweise ebenen, ring förmigen Basisabschnitt 21 auf. In diesem Zustand ragt das Fügeende 17 durch eine Öffnung 22 im Verschaltungsgehäuse 11 hindurch zu deren vom Basisab schnitt 21 gebildeten Oberseite. Das Fügeende 17 bzw. dessen Verjüngung 20 der Stromschiene 16 ist in der mittels Laserschweißen hergestellten Verbindung (form- und stoffschlüssige Fügeverbindung) mit dem Phasenanschluss 4 verformt. Diese Verbindungen sind im Anschluss an die Umspritzung der entsprechenden Abschnitte der Stromschienen 16 zugänglich.

Die Verbindungsabschnitte 4b der Phasenanschlüsse 4 verlaufen bezogen auf den ringförmgen Basisabschnitts 21 des Verbindungsgehäuses 11 in Umfangs richtung oder tangential, während die Fügeenden 17 der an die Phasenanschlüsse 4 anzuschließenden Stromschienen 16 axial orientiert sind. Auf diese Weise kön nen die stromschienenseitigen Fügeenden 17 die phasenanschlussseitigen Aus sparungen 20 durchgreifen. Wie aus Fig. 4 vergleichsweise deutlich ersichtlich ist, weisen die Durchführ öffnungen 12 für die stromschienenseitige Kontaktfahne 13 eine schlüssellochför mige Geometrie mit einer kreisrunden Öffnung 12a für die Spulenenden 10 und einen darin einmündenden Führungsschlitz 12b zur Führung der Spulenenden zur zugeordneten Kontaktfahne 13 auf, wo die Schweißverbindung des jeweiligen Spulenendes 10 mit der zugeordneten Kontaktfahne 13 erfolgt. Die Kontaktfahnen 13 der Stromschienen 16 sind gegenüber den Verbindungsabschnitten 4b der Phasenanschlüsse 4 und deren Verbindungstellen mit den Stromschienen 16 in einem radial inneren Bereich des Verschaltungsgehäuses 11 positioniert.

Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt aus Fig. 1 im Bereich eines der Phasenanschlüsse 4 in größerem Massstab. Erkennbar ist sind der ringförmige Basisbschnitt 21 und der aus diesem axial emporragende Trägerabschnitt 18 des Verschaltungsgehäu- ses 11 der Kontaktvorrichtung 5. Der Phasenanschluss 4 sitzt mit dessen sich axi al erstreckenden Kontaktabschnitt 4a in dem Trägerabschnitt 18 ein. Dieser weist einen axialen Längsschlitz 23 auf, der sich bis zum Basisabschnitt 21 hin er streckt. Der Trägerabschnitt 18 umschließt den Kontaktabschnitt 4a des Phasen anschlusses 4 umfangsseitig derart, dass der Kontaktabschnitt 4a rückseitig und seitlich eingefasst und von den axialen Längsschlitz beidseitig flankierenden Schlitz- oder Abschnittskanten 24 bereichsweise umgriffen ist.

Die lichte Weise I innerhalb des mit Ausnahme des Längsschlitzes 23 umfangssei tig geschlossenen Trägerabschnitts 18 entspricht der Breite a des Kontaktab- Schnitts 4a des Phasenanschlusses 4. Die Breite b des zum Kontaktabschnitt 4a orthogonal verlaufenden, laschen- oder auslegerartigen Verbindungsabschnitts 4b des Phasenanschlusses 4 ist kleiner als diejenige des Kontaktabschnitts 4a (a > b). Mit anderen Worten ist die Qurschnittsfläche des Kontaktabschnitts 4a größer als diejenige des Verbindungsabschnitts 4b. Im Ausführungsbeispiel ist die Breite b des Verbindungsabschnitts 4b zudem zumindest geringfügig kleiner als die Schlitzbreite s des Längsschlitztes 23 des Trägerabschnitts 18. Auf diese Weise kann der Phasenanschluss 4 einerseits im Zuge dessen Montage von oben mit dem Verbindungsabschnitt 4b voreilenden in den Trägerabscnitt 18 eingesteckt werden, während der Verbindungsabschnitt 4b entlang und außerhalb des Längsschlitzte 23 bis zur Anlage am Basisabschnitt 21 geführt ist. Anderer- seits ist der Phasenanschluss 4 im Trägerabschnitt 18 sicher, jedoch in Richtung des in Fig. 4 mit A bezeichneten Pfeils - also bezogen auf die Darstellung in Fig. 4 nach oben - axial verschiebar gehalten. Während somit der Kontaktabschnitt 4a des Phasenanschlusses 4 im Trägerabschnitt 21 in eine der Axialrichtungen A veschieblich einsitzt, ist der Verbindungsabschnitt 4b am Fuß des Trägerab- Schnitts 18, also am Übergang zum Basisabschnitt 21 des Verschaltunsgehäuses 11, über den Längsschlitz 23 aus dem Trägerabschnitt 18 herausgeführt.

Mit anderen Worten ist der jeweilige Phasenanschluss 4 derart in den zugeordne ten Trägerabschnitt 18 eingesetzt, dass eine Axialbewegung des Kontaktab- Schnitts 4a in Richtung des Basisabschnitts 21 blockiert und in Gegenrichtung zu gelassen ist. Dadurch werden Relativbewegungen, beispielsweise in Folge be triebsbedingter Temperaturwechsel, zwischen den Phasenanschlüssen 4 der Kon taktvorrichtung 5 und der Motorelektronik 6 auszugleichen. Dies ist besonders vor teilhaft, wenn die Phasenanschlüsse 4 mit korrespondierenden, nicht gezeigten Gegenkontakten der Motorelektronik 6 mittels Klemm- oder Schneid-Klemm- Kontaktierung verbunden sind. Zudem ist bei der vorzugsweise duch eine Steck oder Schneid-Klemm-Kontaktierung hergestellten Verbindung der Phasenan schlüsse 4 der Kontaktvorrichtung 5 mit Kontakten der Motorektronik 6 ein Rück federn (Relaxieren) der Phasenanschlüsse 4 ermöglicht, wenn die bei der Herstel- lung der Kontaktverbindung wirkende (axiale) Fügekraft auf die Phasenanschlüsse 4 und auf die korrespondierenden Kontakten der Motorelektronik 6 reduziert bzw. vollständig aufgehoben wird, wodurch wiederum ein ungewolltes Lösen der Kon taktverbindung zuverlässig verhindert wird. Zusammenfassend wesit die erfindungsgemäße Kontaktvorrichtung 5 eines Sta tors 2 ein Verschaltungsgehäuse 11 auf, das Stromschienen 16 zur Verschaltung von Spulenenden 10 einer Statorwicklung 3 mit Phasenanschlüssen 4 aufnimmt, wobei das Verschaltungsgehäus 11 einen ringförmig umlaufenden Basisabschnitt 21 und eine der Anzahl der Phasenanschlüsse 4 entsprechende Anzahl an Trä gerabschnitten 18 aufweist, die sich ausgehend vom Basisabschnitt 21 axial er strecken, wobei der jeweilige Phasenanschluss 4 einen sich axial erstreckenden Kontaktabschnitt 4a und einen zu diesem orthogonal verlaufenden Ver- bindungsabschnitt 4b aufweist, und wobei der jeweilige Phasenanschluss 4 derart in den zugeordneten Trägerabschnitt 18 eingesetzt ist, dass eine Axialbewegung des Kontaktabschnitts 4a des jeweilige Phasenanschlusses 4 in Richtung des vom Basisabschnitts 21 blockiert und in Gegenrichtung zugelassen ist. Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel be schränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fach mann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlas sen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den Ausführungsbei spielen beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kom- binierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.

Zudem kann die Erfindung nicht nur in dem speziell dargestellten Anwendungsfall zum Einsatz kommen, sondern auch in ähnlicher Ausführung bei anderen Kraft fahrzeug-Anwendungen, wie zum Beispiel bei Tür- und Heckklappensystemen, bei Fensterhebern, bei Fahrzeugschlössern, bei verstellbaren Sitz- und Innen raumsystemen sowie bei elektrischen Antrieben, Steuerungen, Sensoren und de ren Anordnung im Fahrzeug.

Bezugszeichenliste

1 Elektromotor

2 Stator 3 Statorwicklung

4 Phasenanschluss/-kontakt

4a Kontaktabschnitt

4b Verbindungsabschnitt

5 Kontaktvorrichtung 6 Motorelektronik

7 Spule

8 Statorgrundkörper/-paket

9 Spulen-/Wicklungsträger

10 Spulenende 11 Verschaltungsgehäuse

12 Durchführöffnung

12a Öffnung

12b Führungsschlitz

13 Kontaktfahne 14 Rastzunge

15 Nut

16 Stromschiene

17 Fügeende

18 Trägerabschnitt/Flalteaufnahme 19 Aufnahmeschlitz

20 Verjüngung

21 Basisabschnitt

22 Öffnung

23 Längsschlitz 24 Schlitz-/Abschnittskante a Breite des Kontaktabschnitts b Breite des Verbindungsabschnitts lichte Weite s Schlitzbreite

A Statorachse/Axialrichtung

U, V, W Phase

Claims

Ansprüche

1. Kontaktvorrichtung (5) eines Stators (2), mit einem ringförmigen Verschal tungsgehäuse (11 ), das stirnseitig auf einen sich entlang einer Statorachse (A) erstreckenden Statorgrundkörper (8) aufgesetzt oder aufsetzbar ist und einer Anzahl von Stromschienen (16) zur Verschaltung von Spulenenden (10) einer Statorwicklung (3) mit einer Anzahl von Phasenanschlüssen (4) aufnimmt,

- wobei das Verschaltungsgehäus (11 ) einen ringförmig umlaufenden Ba sisabschnitt (21) und eine der Anzahl der Phasenanschlüsse (4) entspre chende Anzahl an Trägerabschnitten (18) aufweist, die sich ausgehend vom Basisabschnitt (21) axial erstrecken,

- wobei der jeweilige Phasenanschluss (4) einen sich axial erstreckenden Kontaktabschnitt (4a) und einen zu diesem orthogonal verlaufenden Ver bindungsabschnitt (4b) aufweist, und

- wobei der jeweilige Phasenanschluss (4) derart in den zugeordneten Trägerabschnitt (18) eingesetzt ist, dass eine Axialbewegung des Kon taktabschnitts (4a) des jeweilige Phasenanschlusses (4) in Richtung des vom Basisabschnitts (21) blockiert und in Gegenrichtung zugelassen ist.

2. Kontaktvorrichtung (5) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerabschnitt (18) an den Basisabschnitt (21) des Verschal tungsgehäuses (11) angeformt ist.

3. Kontaktvorrichtung (5) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bezogen auf die Umfangsrichtung des Verschaltungsgehäuses (11 ) die Breite (a) des Kontaktabschnitt (4a) größer ist als die Breite (b) des Ver bindungsabschnitts (4b) des jeweiligen Phasenanschlusses (4).

4. Kontaktvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerabschnitt (18) einen axialen Längsschlitz (23) aufweist, der beidseitig von Abschnittskanten (24) begrenzt ist, welche den Kontaktab schnitt (4a) des jeweiligen Phasenanschlusses (4) bereichsweise umgrei fen.

5. Kontaktvorrichtung (5) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (4b) des jeweiligen Phasenanschlusses (4) über den Längsschlitz (23) aus dem Trägerabschnitt (18) herausgeführt ist.

6. Kontaktvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (4b) des jeweiligen Phasenanschlusses (4) am Basisabschnitt (21 ) des Verschaltungsgehäuses (11 ) anliegt.

7. Kontaktvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktabschnitt (4a) des jeweiligen Phasenanschlkusses (4) als Kelmm- oder Schneid-Klemm-Kontakt ausgebildet ist.

8. Kontaktvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Phasenanschluss (4) zu verbindende Stromschiene (16) ein Fügeende (17) aufweist, das eine korrespondierende Aussparung eines Verbindungsabschnitts (4b) des Phasenanschlusses (4) durchgreift.

9. Stator (2) eines Elektromotors (1 ), aufweisend einen Statorgrundkörper (8) mit einer Anzahl von Spulen (7) einer mehrphasigen Statorwicklung (3), wo bei jede Spule (7) ein erstes und zweites axial orientiert Spulenende (10) aufweist, und eine stirnseitig an dem Statorgrundkörper (8) angeordnete Kontaktvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.

10. Elektromotor (1 ) eines Kraftfahrzeugs, aufweisend einen Stator (2) nach An spruch 9.