WO2022033630A1 - ELEKTRISCHE MASCHINE MIT SCHUTZMECHANISMUS AN EINER SCHWEIßVERBINDUNG; SOWIE VERFAHREN ZUR MONTAGE DER ELEKTRISCHEN MASCHINE - Google Patents
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Definitions
- Electric machine with protective mechanism on a welded joint and methods of assembling the electrical machine
- the invention relates to an electrical machine for a motor vehicle drive, with a coil component having a base body and a coil winding accommodated within the base body, and with a connection component connected to the coil winding, one end of a first wire of the coil winding being connected via a welded connection to one end of a second wire of the Connection component is connected. Furthermore, the invention relates to a method for assembling this electrical machine.
- FIG. 5 shows a connection area between a first wire 7' and a second wire 10' on an electrical machine T.
- the wires 7' and 10' are connected to one another via a welded connection 8'.
- a welded connection 8' It has been found that during assembly or during operation of the electrical machine T, such large forces F can act on the welded connection 8' that the welded connection 8 may also be damaged.
- a relative adjustment of the two wires 7′, 10′ by an angle W can be generated, which in turn causes a high bending load on the welded connection 8′. Breaking of the welded connection 8' can even lead to a total failure of the system.
- this is achieved in that two sections of the two wires running towards the respective end are held/supported transversely to one another via a holding element.
- Transverse means a direction transverse (preferably perpendicular) to an imaginary reference line extending from the section to the end of the same wire.
- the holding element provides a simple means of protecting the wires from undesired tilting and consequently the welded connection from excessive bending stress. The existing connections of the wires are therefore much more robust.
- the holding element serves as a protective mechanism both for assembly and for operation. This further simplifies assembly and significantly increases the fatigue strength of the electrical machine.
- the retaining element is designed in such a way that it encompasses/clasps the sections together at least from two opposite sides.
- the holding element can be fixed to the wires in a simple manner.
- the holding element is a sleeve that (completely) surrounds/encloses the sections. This secures the wires to one another with the most stable connection possible.
- the holding element is implemented as a clip (i.e. with a cross-sectional shape open on one side).
- connection component has a busbar, for example in the form of a high-voltage terminal, and/or power electronics, for example having various electrical components.
- the electrical machine is connected to other components as directly as possible.
- the holding element is materially connected to at least one of the two wires, more preferably to each of the two wires.
- this material connection is implemented as a welded connection. This keeps the retaining member firmly in the intended location of the two sections.
- the retaining element is connected to at least one of the two wires via a spot weld, preferably to a spot weld on each of the two wires. This results in a connection of these components that is easy to automate.
- the holding element is connected to at least one of the two wires, preferably even to both wires, by means of a caulking.
- the holding element has a cross-sectional shape that at least partially follows the peripheral sides of the sections to be connected.
- the invention relates to a method for assembling an electrical machine according to the invention according to at least one of the above-described versions, wherein first a first wire associated with the coil winding is connected with its first straight section, which adjoins one end of the first wire, next to a parallel to second section of a second wire of the connection component running along the first section, so that one end of the second section is arranged at the same height as the end of the first wire, after which a holding element is attached to both sections, so that the two sections in their transverse direction are fixed to one another by the holding element, and then the ends are connected to one another via a welded joint.
- FIG. 1 shows a sectional view of an electrical machine according to the invention according to a preferred exemplary embodiment, with which a connection point between two wires of a coil winding and a connection component together with a holding element serving to secure the welded connection between these wires can be seen in detail,
- Fig. 2 is a perspective view of the connection point already shown in Fig. 1,
- Fig. 3 is a perspective view of the in Figs. 1 and 2, the holding element designed as a sleeve is inserted, whereby a cross-sectional shape of this holding element can be seen in more detail,
- FIG. 5 shows a sectional view of an electrical machine designed according to the prior art.
- the coil component 4 shows a basic structure of a coil component 4 of an electrical machine 1 implemented according to the invention.
- the coil component 4 is implemented as a stator of the electrical machine 1, which is arranged fixed to the housing during operation.
- the coil component 4 is alternatively implemented as a rotor in further embodiments according to the invention.
- the cross-sectional shape 16 of the retaining element 13 is matched to the outer shape of the peripheral sides 14, 15 of the wires 7, 10 in such a way that it lies flat against the peripheral sides 14, 15 of the two wires 7, 10. Since the two sections 11 , 12 have a square cross-section (describe half of each), the holding element 13 consequently also has a square cross-section 16 . In this context it should be pointed out that other cross-sectional shapes 16 for the holding element 13 are also conceivable in further embodiments. So that shows With a circular cross-sectional shape of the sections 11, 12, the retaining element 13 preferably also has a circular or elliptical shape.
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine (1) für einen Kraftfahrzeugantrieb, mit einem einen Grundkörper (2) und eine innerhalb des Grundkörpers (2) aufgenommene Spulenwicklung (3) aufweisenden Spulenbauteil (4) sowie mit einem mit der Spulenwicklung (3) verbundenen Anschlussbauteil (5), wobei ein Ende (6) eines ersten Drahts (7) der Spulenwicklung (3) über eine Schweißverbindung (8) mit einem Ende (9) eines zweiten Drahts (10) des Anschlussbauteils (5) verbunden ist, wobei zwei zu dem jeweiligen Ende (6, 9) hin verlaufende Abschnitte (11, 12) der beiden Drähte (7, 10) über ein Halteelement (13) quer zueinander gehalten sind. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage dieser elektrischen Maschine (1).
Description
Elektrische Maschine mit Schutzmechanismus an einer Schweißverbindung; sowie Verfahren zur Montage der elektrischen Maschine
Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine für einen Kraftfahrzeugantrieb, mit einem einen Grundkörper und eine innerhalb des Grundkörpers aufgenommene Spulenwicklung aufweisenden Spulenbauteil sowie mit einem mit der Spulenwicklung verbundenen Anschlussbauteil, wobei ein Ende eines ersten Drahts der Spulenwicklung über eine Schweißverbindung mit einem Ende eines zweiten Drahts des Anschlussbauteils verbunden ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage dieser elektrischen Maschine.
Ein der Anmelderin bekannter Stand der Technik ist in Fig. 5 dargestellt. Mit dieser Figur 5 ist ein Verbindungsbereich zwischen einem ersten Draht 7‘ und einem zweiten Draht 10' an einer elektrischen Maschine T zu erkennen. Die Drähte 7' und 10' sind über eine Schweißverbindung 8' miteinander verbunden. Es hat sich herausgestellt, dass bei der Montage oder während des Betriebes der elektrischen Maschine T derart große Kräfte F auf die Schweißverbindung 8' wirken können, dass die Schweißverbindung 8 unter Umständen auch beschädigt wird. Insbesondere bei der in Fig. 5 eingezeichneten, an dem zweiten Draht 10' anliegenden Kraft F kann eine relative Anstellung der beiden Drähte 7‘, 10' um einen Winkel W erzeugt werden, was wiederum eine hohe Biegebelastung der Schweißverbindung 8' bewirkt. Ein Brechen der Schweißverbindung 8' kann gar zu einem Totalausfall des Systems führen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Maschine zur Verfügung zu stellen, die deutlich robuster gegenüber im Betrieb oder bei der Montage auftretender Kräfte ist.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwei zu dem jeweiligen Ende hin verlaufende Abschnitte der beiden Drähte über ein Halteelement quer zueinander gehalten / abgestützt sind. Unter „quer“ ist eine Querrichtung (bevorzugt senkrecht) zu einer gedachten, von dem Abschnitt zu dem Ende desselben Drahtes hin verlaufenden Bezugslinie zu verstehen.
Durch das Halteelement wird ein einfaches Mittel zur Verfügung gestellt, um die Drähte vor einem unerwünschten Verkippen und folglich die Schweißverbindung vor einer zu großen Biegebelastung zu schützen. Die vorhandenen Verbindungen der Drähte sind dadurch wesentlich robuster. Des Weiteren besteht der Vorteil, dass das Halteelement sowohl für die Montage als auch für den Betrieb als Schutzmechanismus dient. Dadurch wird sowohl die Montage weiter vereinfacht, als auch die Dauerfestigkeit der elektrischen Maschine deutlich erhöht.
Weitergehende vorteilhafte Ausführungsformen sind mit den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.
Von Vorteil ist es demnach, wenn das Halteelement derart ausgebildet ist, dass es die Abschnitte gemeinsam zumindest von zwei entgegengesetzten Seiten her umgreift / umklammert. Dadurch ist das Halteelement auf einfache Weise an den Drähten fixierbar.
Dabei ist es weiterhin vorteilhaft, wenn das Halteelement eine die Abschnitte (vollständig) umgebende / umgreifende Hülse ist. Dadurch werden die Drähte über eine möglichst stabile Verbindung aneinander festgelegt. Alternativ ist es auch zweckmäßig, wenn das Halteelement als Klammer realisiert ist (d.h. mit einseitig geöffneter Querschnittsform) umgesetzt ist.
Als zweckmäßig hat es sich herausgestellt, wenn das Anschlussbauteil eine Stromsammelschiene, etwa in Form eines Hochspannungsterminals, und/oder eine Leistungselektronik, etwa aufweisend verschiedene elektrische Bauteile, aufweist.
Dadurch wird die elektrische Maschine möglichst direkt an weitere Bestandteile angebunden.
Für eine weiter vereinfachte Montage ist es zudem von Vorteil, wenn das Halteelement stoffschlüssig mit zumindest einem der beiden Drähte, weiter bevorzugt mit jedem der beiden Drähte, verbunden ist. Diesbezüglich hat es sich insbesondere als
vorteilhaft herausgestellt, wenn diese stoffschlüssige Verbindung als eine Schweißverbindung realisiert ist. Dadurch bleibt das Halteelement fest an der beabsichtigten Stelle der beiden Abschnitte.
Als besonders zweckmäßig hat es sich herausgestellt, wenn das Halteelement über einen Schweißpunkt mit zumindest einem der beiden Drähte, vorzugsweise mit jeweils einem Schweißpunkt mit beiden Drähten, verbunden ist. Dadurch ergibt sich eine einfach automatisierbare Verbindung dieser Bestandteile.
Alternativ zu der stoffschlüssigen Verbindung ist es auch von Vorteil, wenn das Halteelement kraft- und/oder formschlüssig mit zumindest einem der beiden Drähte, weiter bevorzugt mit beiden Drähten, verbunden ist. Diese Verbindung führt zu einem möglichst dichten Anliegen der beiden Drähte aneinander.
In diesem Zusammenhang hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, wenn das Halteelement über eine Verstemmung mit zumindest einem der beiden Drähte, vorzugsweise gar beiden Drähten, verbunden ist.
Für eine möglichst robuste Fixierung der Drähte zueinander ist es zudem vorteilhaft, wenn das Halteelement eine die Umfangsseiten der zu verbindenden Abschnitte zumindest teilweise folgende Querschnittsform aufweist.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn das Halteelement (wie auch die Drähte), vorzugsweise unter Ausbildung der Hülse, eine im Wesentlichen viereckige / rechteckförmige Querschnittsform aufweist. Alternativ hierzu ist es auch von Vorteil, wenn die Drähte rund realisiert sind und folglich das Halteelement eine runde oder elliptische Querschnittsform aufweist. Auch eine Umklammerung eines runden Drahts und eines rechteckigen Drahts ist in einer weiter bevorzugten Ausführung umgesetzt, sodass das Halteelement abschnittsweise rund / elliptisch sowie abschnittsweise rechteckig ausgebildet ist. Dadurch ist das Halteelement geschickt an die entsprechende Form der Drähte angepasst. Weiter bevorzugt (etwa bei Umsetzen des Halteelementes als Klammer) ist die Querschnittsform des Halteelementes zu einer Seite geöffnet.
Ist zumindest im Bereich der Schweißverbindung eine Isolationsschicht, vorzugsweise mittels eines Pulverbadtauchvorgangs, aufgebracht, ist eine verlässliche Isolierung der Drähte zur Verfügung gestellt.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine nach zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungen, wobei zunächst ein der Spulenwicklung zugehöriger, erster Draht mit seinem, an ein Ende des ersten Drahtes anschließenden, ersten gerade verlaufenden Abschnitt neben einem, parallel zu dem ersten Abschnitt verlaufenden, zweiten Abschnitt eines zweiten Drahtes des Anschlussbauteils angeordnet wird, sodass ein Ende des zweiten Abschnittes auf einer gleichen Höhe mit dem Ende des ersten Drahtes angeordnet ist, im Anschluss daran ein Halteelement an beiden Abschnitten angebracht wird, sodass die beiden Abschnitte in ihrer Querrichtung durch das Halteelement zueinander festgelegt sind, und anschließend die Enden über eine Schweißverbindung miteinander verbunden werden. Dadurch ergibt sich auch während der Montage eine möglichst exakte relative Positionierung der Drähte und deren Enden zueinander.
Mit anderen Worten ausgedrückt, ist erfindungsgemäß ein Schutzmechanismus für eine Schweißstelle (Schweißverbindung) für elektrische Maschinen umgesetzt. In der elektrischen Maschine wird die Schweißverbindung für Stromschienen oder allgemeine Leiter durch eine zusätzliche Komponente (Halteelement) geschützt, sodass eine Zug-, Druck-, Torsions- oder Scherbelastung von der Schweißverbindung auf die zusätzliche Komponente verlagert wird. Genauer betrachtet, wird eine Hülse über die losen Stromschienen (erster Draht und zweiter Draht) geschoben, um diese für einen Schweißvorgang vorzupositionieren. Die Hülse ist zunächst lose und daher nicht mit den Stromschienen verbunden. Es ist jedoch vorteilhaft, diese Hülse mit den Stromschienen durch einen Schweißpunkt oder durch eine mechanische Verformung zu verbinden. Die Stromschienen können dann miteinander verschweißt werden.
Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, mit der eine Verbindungsstelle zwischen zwei Drähten einer Spulenwicklung und eines Anschlussbauteils samt einem zur Sicherung der zwischen diesen Drähten vorhandenen Schweißverbindung dienenden Halteelement detailliert zu erkennen sind,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der in Fig. 1 bereits dargestellten Verbindungsstelle,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des in den Fign. 1 und 2 eingesetzten, als Hülse ausgebildeten Halteelementes, womit eine Querschnittsform dieses Halteelementes näher zu erkennen ist,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer seitens ihres Stators und eines Anschlussbauteils zu erkennenden elektrischen Maschine, sowie
Fig. 5 eine Schnittansicht einer gemäß dem Stand der Technik ausgebildeten elektrischen Maschine.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
Mit Fig. 4 ist zunächst ein prinzipieller Aufbau eines erfindungsgemäß umgesetzten Spulenbauteils 4 einer elektrischen Maschine 1 dargestellt. Das Spulenbauteil 4 ist in dieser Ausführung als ein Stator der elektrischen Maschine 1 realisiert, der im Betrieb gehäusefest angeordnet ist. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass das Spulenbauteil 4 jedoch in weiteren erfindungsgemäßen Ausführungen auch alternativ als Rotor umgesetzt ist.
Die elektrische Maschine 1 weist demnach auf übliche Weise einen in Fig. 4 der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellten Rotor auf, der drehbar radial innerhalb
des ringförmig umgesetzten Spulenbauteils 4 (Stator) angeordnet ist. Die elektrische Maschine 1 dient in ihrem bevorzugten Einsatzbereich zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges und ist dann in einem Kraftfahrzeugantriebsstrang eines rein elektrisch oder hybridisch angetriebenen Kraftfahrzeuges eingesetzt.
Das Spulenbauteil 4, wie ebenfalls in Fig. 4 veranschaulicht, weist einen ringförmigen Grundkörper 2 auf. Der Grundkörper 2 besteht aus einem Blechpaket. Der Grundkörper 2 weist folglich mehrere zu einem Paket übereinander gestapelte Einzelbleche auf, die allesamt gleich ausgebildet sind.
Der Grundkörper 2 ist zu einer radialen Innenseite 18 hin mit mehreren Nuten 19 versehen. Die Nuten 19 verlaufen in axialer Richtung, d. h. entlang einer gedachten Drehachse des Rotors, geradlinig und durchdringen den Grundkörper 2 vollständig. Die Nuten 19 sind zu der Innenseite 18 hin geöffnet. Die Nuten 19 sind in Umfangsrichtung an der Innenseite 18 verteilt angeordnet.
An dem Grundkörper 2 bzw. in dem Grundkörper 2 ist eine Spulenwicklung 3 aufgenommen. Drähte 7 der Spulenwicklung 3 verlaufen mit entsprechenden Längsab- schnitten innerhalb der Nuten 19 und sind zu je einer axialen Stirnseite 20a, 20b des Grundkörpers 2 auf übliche Weise umgelegt. Auf übliche Weise überkreuzen sich die einzelnen (ersten) Drähte 7 der Spulenwicklung 3 daher. Mit Fig. 4 ist eine erste Stirnseite 20a des Grundkörpers 2 veranschaulicht. Einzelne (erste) Drähte 7 der Spulenwicklung 3 sind jeweils mit einem (zweiten) Draht 10 eines Anschlussbauteils 5 verbunden.
Das Anschlussbauteil 5 ist in dieser Ausführung eine einfache Stromschiene zum weiteren Verbinden der Spulenwicklung 3 mit einer Steuerung ausgebildet. Es ist jedoch auch alternativ möglich, dieses Anschlussbauteil 5 auf andere Weise umzusetzen, bspw. bereits als eine Leistungselektronik / ein Leistungselektronikmodul mit weiteren elektronischen Bauteilen.
Mit den Fign. 1 und 2 ist eine erfindungsgemäß ausgebildete Verbindungsstelle 22 zwischen einem ersten Draht 7 und einem zweiten Draht 10 näher zu erkennen. Der
erste Draht 7 ist an seinem (ersten) Ende 6 über eine Schweißverbindung 8 mit einem auf gleicher Höhe mit dem ersten Ende 6 angeordneten (zweiten) Ende 9 des zweiten Drahtes 10 elektrisch, um eine entsprechende Bestromung der einzelnen Phasen der elektrischen Maschine 1 zu ermöglichen.
Auf diese Weise sind gemäß Fig. 4 auch weitere Verbindungsstellen 22 umgesetzt. Diese Verbindungsstellen 22 sind jeweils zwischen einem ersten Draht 7 der Spulenwicklung 3 und einem zweiten Draht 10 des Anschlussbauteils 5 vorgesehen.
In Fig. 1 ist der erste Draht 7 seitens seines axial abstehenden ersten Abschnittes 11 zu erkennen. Weiterhin ist ein parallel zu diesem ersten Abschnitt 11 verlaufender zweiter Abschnitt 12 des zweiten Drahtes 10 zu erkennen. Diese beiden Abschnitte 11 , 12 verlaufen von dem jeweiligen Ende 6, 9 weg gerade und parallel zueinander. Die die beiden Enden 6, 9 verbindende Schweißverbindung 8 ist als eine aufgesetzte tropfenförmige Schweißstelle realisiert. Durch die Schweißverbindung 8 kommt es direkt zu der elektrischen Verbindung der beiden Drähte 7, 10.
Um die beiden Drähte 7, 10 an ihren Abschnitten 11 , 12 an einem relativen Verkippen zueinander zu hindern, ist erfindungsgemäß ein Halteelement 13 in Form einer Hülse 21 an diesen Abschnitten 11 , 12 angebracht. Das Halteelement 13, wie es alleine in Fig. 3 näher zu erkennen ist, umgreift / umklammert beide Abschnitte 11 , 12, sodass diese verkippfest, d. h. in Querrichtung / quer zu ihrer Längserstreckung aneinander festgelegt sind. Das Halteelement 13 dient folglich als ein zusätzliches Verbindungselement der beiden Abschnitte 11 , 12 beabstandet zu der Schweißverbindung 8.
Das Halteelement 13 ist mit seiner Querschnittsform 16 derart auf die Außenform der Umfangsseiten 14, 15 der Drähte 7, 10 abgestimmt, dass es flächig an den Umfangsseiten 14, 15 der beiden Drähte 7, 10 anliegt. Da die beiden Abschnitte 11 , 12 einen viereckigen Querschnitt aufweisen (jeweils zur Hälfte beschreiben), weist folglich auch das Halteelement 13 eine viereckige Querschnittsform 16 auf. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass in weiteren Ausführungen jedoch auch andere Querschnittsformen 16 für das Halteelement 13 denkbar sind. Demnach weist das
Halteelement 13 bei einer kreisrunden Querschnittsform der Abschnitte 11 , 12 bevorzugt eine ebenfalls kreisrunde oder elliptische Form auf.
Des Weiteren ist es zweckmäßig, wenn das Halteelement 13 über eine Verbindung an den beiden Drähten 7 und 10 befestigt ist, um auch in Längsrichtung der Abschnitte 11 , 12 festgelegt zu sein. Bevorzugt ist das Halteelement 13 über eine weitere Schweißverbindung, vorzugsweise in Form eines Schweißpunktes, an jedem Abschnitt 11 , 12 befestigt. Alternativ hierzu ist es in weiteren Ausführungen auch möglich, wenn das Halteelement 13 über eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung, etwa eine Verstemmung, mit jedem Abschnitt 11 , 12 verbunden ist. Auch ist es möglich gemäß weiterer Ausführungen das Halteelement 13 lediglich mit einem der beiden Abschnitte 11 oder 12 zu verbinden.
Zudem sei darauf hingewiesen, dass die Schweißverbindung 8 vorzugsweise mit einer Isolationsschicht 17 (vollständig) beschichtet ist. Die Isolationsschicht 17 wird bevorzugt über einen Pulverbadtauchvorgang aufgebracht.
In Verbindung mit den Fign. 1 und 2 sei zudem auch auf ein bevorzugtes Verfahren zur Montage der elektrischen Maschine 1 hingewiesen. Bei diesem Montageverfahren werden zunächst, vor dem Verbinden der beiden Drähte 7, 10 durch Aufbringen der Schweißverbindung 8, die beiden Drähte 7, 10 mit ihren beiden Abschnitten 11 , 12 parallel zueinander angeordnet, sodass die Abschnitte 11 , 12 bevorzugt partiell aneinander abgestützt sind und sich die Enden 6, 9 auf gleicher Höhe (d.h. in derselben Ebene nebeneinander) befinden. Im Anschluss daran wird das Halteelement 13/ die Hülse 21 auf beide Abschnitte 11 , 12 aufgeschoben, sodass die beiden Abschnitte 11 , 12 in ihrer Querrichtung zueinander festgelegt sind.
Anschließend wird bevorzugt das Halteelement 13 mittels der stoffschlüssigen Verbindung oder der kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung mit dem ersten Draht 7 und dem zweiten Draht 10 verbunden. Anschließend wird dann die Schweißverbindung 8 aufgebracht. Auch kann alternativ hierzu die Schweißverbindung 8 vor dem Verbinden des Halteelements 13 mit den Drähten 7, 10 aufgebracht werden. Damit
werden die auf gleicher Höhe angeordneten Enden 6, 9 der Drähte 7, 10 über die Schweißverbindung 8 miteinander verbunden / verschweißt.
Mit anderen Worten ausgedrückt, besteht die erfinderische Lösung darin, die Schweißstelle (Schweißverbindung 8) durch ein eins zusätzliches Bauteil (Halteelement 13) zu schützen und die Belastung von Zug-, Druck-, Torsions- und Schubspannungen von der Schweißverbindung 8 auf dieses zusätzliche Bauteil zu verlagern.
Im Sinne der erfinderischen Lösung wird in einer bevorzugten Ausführung eine Hülse 21 über die noch losen Busbars (Drähte 7, 10) gesteckt. Dadurch werden diese für den Schweißprozess vorpositioniert. Die Hülse 21 ist zunächst noch lose und somit nicht an den Busbars fixiert. Es ist vorstellbar, die Hülse 21 mit beiden Busbars über einen Schweißpunkt oder über eine mechanische Deformierung zu verbinden. Die beiden Drähte 7, 10 / Busbars können dann verschweißt werden.
Im vorliegenden Fall werden zwei Rechteckdrähte (Drähte 7, 10) miteinander verbunden. Daher kann die Hülse 21 auch einen rechteckigen Querschnitt (Querschnittsform 16) aufweisen. Jedoch ist auch jeder beliebig andere Querschnitt, bspw. ein runder Querschnitt denkbar. Die zu verbindenden Drähte 7, 10 können ebenso rund sein.
Mit Hilfe des zusätzlichen Bauteils in Form der Hülse 21 wird die Belastung der Schweißstelle auf die Hülse 21 übertragen. Somit ist die Schweißstelle gegen ein Aufklaffen geschützt. Entsprechende Belastungen können sein: Ausgleich von Toleranzen; Montagetoleranzen; Wärmeausdehnungen.
Das zusätzliche Bauteil ist zudem so klein, dass der Isolierprozess über das sogenannte Pulverbadtauchen durchgeführt werden kann.
Durch die erfindungsgemäße Verbindung mittels der Hülse 21 ergeben sich folgende Vorteile: Durch die Hülse 21 werden die beiden zu verbindenden Busbars / Drähte 7, 10 vorpositioniert. Die Belastung der Schweißstelle wird auf die Hülse 21 übertragen. Es ergibt sich einfaches System. Zudem bleiben bisherige Prozesse, wie Isolierung, Fügen, etc. unberührt.
Bezuqszeichenliste elektrische Maschine Grundkörper Spulenwicklung Spulenbauteil Anschlussbauteil erstes Ende erster Draht
Schweißverbindung zweites Ende zweiter Draht erster Abschnitt zweiter Abschnitt
Halteelement erste Umfangsseite zweite Umfangsseite Querschnittsform Isolationsschicht Innenseite
Nut a erste Stirnseite b zweite Stirnseite Hülse
Verbindungsstelle
Claims
Patentansprüche Elektrische Maschine (1 ) für einen Kraftfahrzeugantrieb, mit einem einen Grundkörper (2) und eine innerhalb des Grundkörpers (2) aufgenommene Spulenwicklung (3) aufweisenden Spulenbauteil (4) sowie mit einem mit der Spulenwicklung (3) verbundenen Anschlussbauteil (5), wobei ein Ende (6) eines ersten Drahts (7) der Spulenwicklung (3) über eine Schweißverbindung (8) mit einem Ende (9) eines zweiten Drahts (10) des Anschlussbauteils (5) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwei zu dem jeweiligen Ende (6, 9) hin verlaufende Abschnitte (11 , 12) der beiden Drähte (7, 10) über ein Halteelement (13) quer zueinander gehalten sind. Elektrische Maschine (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (13) eine die Abschnitte (11 , 12) umgebende Hülse (21 ) ist. Elektrische Maschine (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (13) stoffschlüssig mit zumindest einem der beiden Drähte (7, 10) verbunden ist. Elektrische Maschine (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (13) über zumindest einen Schweißpunkt mit zumindest einem der beiden Drähte (7, 10) verbunden ist. Elektrische Maschine (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (13) kraft- und/oder formschlüssig mit zumindest einem der beiden Drähte (7, 10) verbunden ist. Elektrische Maschine (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (13) über eine Verstemmung mit zumindest einem der beiden Drähte (7, 10) verbunden ist. Elektrische Maschine (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (13) eine die Umfangsseiten (14, 15) der zu verbindenden Abschnitte (11 , 12) zumindest teilweise folgende Querschnittsform (16) aufweist.
Verfahren zur Montage einer elektrischen Maschine (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei zunächst ein der Spulenwicklung (3) zugehöriger, erster Draht (7) mit seinem, an ein Ende (6) des ersten Drahts (7) anschließenden, ersten gerade verlaufenden Abschnitt (11 ) neben einem, parallel zu dem ersten Abschnitt (11 ) verlaufenden, zweiten Abschnitt (12) eines zweiten Drahtes (10) des Anschlussbauteils (5) angeordnet wird, sodass ein Ende (9) des zweiten Abschnittes (12) auf einer gleichen Höhe mit dem Ende (6) des ersten Drahts (7) angeordnet ist, im Anschluss daran ein Halteelement (13) an beiden Abschnitten (11 , 12) angebracht wird, sodass die beiden Abschnitte (11 , 12) in ihrer Querrichtung durch das Halteelement (13) zueinander festgelegt sind, und anschließend die Enden (6, 9) über eine Schweißverbindung (8) miteinander verbunden werden.
Applications Claiming Priority (2)
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