DE102011117433A1 - Electrical terminal assembly for electric car, has isolating component which is provided in region of wall opening, for holding electrical connectors associated with motor and drive unit while forming overlapping region of connectors - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Anschlussanordnung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to an electrical connection arrangement according to the preamble of
Eine derartige elektrische Anschlussanordnung ist aus der
Die Befestigung der elektrischen Anschlussteile (Kabelschuh, Stromschienen) erfolgt dabei jeweils über eine Verschraubung.The attachment of the electrical connection parts (cable lug, busbars) takes place in each case via a screw.
Es sind also pro Bolzen zwei Schraubverbindungen erforderlich. Vor diesem Hintergrund ist es wünschenswert, eine elektrische Anschlussanordnung bereitzustellen, die einfacher aufgebaut ist.So there are two bolts required per bolt. Against this background, it is desirable to provide an electrical connection assembly that is simpler in design.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine elektrische Anschlussanordnung der oben genannten Art derart zu verbessern, dass diese in ihrem Aufbau vereinfacht werden kann und insbesondere die Anzahl an benötigten Bauteilen bzw. Befestigungsmitteln zur Befestigung und Sicherstellung einer elektrischen Kontaktierung reduziert werden kann.The invention is based on the object to improve an electrical connection arrangement of the type mentioned above such that it can be simplified in structure and in particular the number of required components or fasteners for fastening and ensuring an electrical contact can be reduced.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen beziehungsweise Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen entnehmbar.According to the invention this object is achieved with the characterizing features of
Die Erfindung geht daher aus von einer elektrischen Anschlussanordnung, umfassend wenigstens einen Elektromotor und wenigstens eine mit dem Elektromotor elektrisch verbundene Ansteuereinheit zur Ansteuerung des Elektromotors, wobei eine elektrisch leitende Verbindung des Elektromotors mit der Ansteuereinheit im Bereich einer Wandungsöffnung erfolgt und wenigstens ein die Wandungsöffnung verschließendes, isolierendes Bauteil vorgesehen ist, welches zur Halterung wenigstens eines dem Elektromotor zugeordneten elektrischen Anschlussteils und zur Halterung wenigstens eines der Ansteuereinheit zugeordneten elektrischen Anschlussteils dient.The invention is therefore based on an electrical connection arrangement, comprising at least one electric motor and at least one drive unit electrically connected to the electric motor for controlling the electric motor, wherein an electrically conductive connection of the electric motor with the drive unit in the region of a wall opening and at least one wall opening occlusive, insulating member is provided, which serves for holding at least one electrical connection part associated with the electric motor and for holding at least one electrical connection part associated with the drive unit.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass wenigstens eines der elektrischen Anschlussteile so weit in oder durch das isolierende Bauteil geführt ist, dass es mit dem jeweils anderen elektrischen Anschlussteil einen Überdeckungsbereich ausbildet.According to the invention, at least one of the electrical connection parts is guided so far into or through the insulating component that it forms a covering region with the respective other electrical connection part.
Durch diese Maßnahmen kann die elektrische Anschlussanordnung sehr einfach, platzsparend und mit vergleichsweise wenigen Bauteilen realisiert werden.As a result of these measures, the electrical connection arrangement can be realized in a very simple, space-saving manner and with comparatively few components.
So ist es gegenüber dem Stand der Technik insbesondere möglich, die Herstellung eines sicheren elektrischen Kontaktes zwischen den elektrischen Anschlussteilen mit weniger Befestigungsmitteln sicherzustellen.Thus, it is in particular possible over the prior art to ensure the production of a secure electrical contact between the electrical connection parts with fewer attachment means.
Bei dem Elektromotor kann es sich beispielsweise um einen Traktionsmotor für ein Elektrofahrzeug handeln. Hier kommen Gleichstrommotoren, Drehstrommotoren und auch Spezialmotoren zum Einsatz. Heutzutage kommen in Elektrofahrzeugen überwiegend Drehstrommotoren zum Einsatz.The electric motor may be, for example, a traction motor for an electric vehicle. Here DC motors, three-phase motors and also special motors are used. Today, mainly electric motors use three-phase motors.
Dabei fließt der erzeugte Strom durch drei voneinander isolierte Wicklungen (Spulen), welche die einzelnen Phasen des Drehstrommotors bilden.In this case, the generated current flows through three mutually insulated windings (coils), which form the individual phases of the three-phase motor.
Zweckmäßigerweise kann das in oder durch das isolierende Bauteil geführte Anschlussteil dem Elektromotor zugeordnet sein. Dies hat den Vorteil, dass eine komplette Vormontage des Elektromotors vor dem Anschluss oder der Montage der Ansteuereinheit erleichtert werden kann. Die Ansteuereinheit kann beispielsweise eine Leistungselektronik zur Ansteuerung der einzelnen Phasen sein.Conveniently, the guided in or through the insulating component connection part can be assigned to the electric motor. This has the advantage that a complete pre-assembly of the electric motor can be facilitated before connecting or mounting the drive unit. The drive unit may be, for example, a power electronics for controlling the individual phases.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass das in oder durch das isolierende Bauteil geführte Anschlussteil als flacher Kabelschuh ausgebildet ist und durch eine innerhalb des isolierenden Bauteils befindliche Öffnung gesteckt ist, wobei die Öffnung den Kabelschuh zumindest bereichsweise berührend umschließt.According to a further embodiment of the inventive concept it is provided that the guided in or through the insulating member connecting part is formed as a flat cable lug and is inserted through an opening located within the insulating member, the opening enclosing the cable lug at least partially touching.
Durch eine solche entsprechende Wahl der Passung kann zumindest eine staubdichte Trennung zwischen einem Elektromotor-Gehäusebereich und einem Gehäusebereich der Ansteuerelektronik erzielt werden. Beide Gehäusebereiche werden nämlich durch die besagte Wandung voneinander getrennt, wobei die Wandungsöffnung gerade durch das isolierende Bauteil verschlossen wird.By such an appropriate choice of fit, at least a dust-tight separation between an electric motor housing portion and a housing portion of the control electronics can be achieved. Namely, both housing regions are separated from one another by the said wall, wherein the wall opening is just closed by the insulating component.
Dabei können der Elektromotor und die Ansteuereinheit in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein und innerhalb des Gehäuses durch die besagte Wandung getrennt sein. Es ist aber auch denkbar, dass Elektromotor und die Ansteuereinheit zwei getrennte Gehäuse aufweisen, die lediglich miteinander befestigt werden.In this case, the electric motor and the drive unit may be accommodated in a common housing and be separated within the housing by the said wall. However, it is also conceivable that the electric motor and the drive unit have two separate housings which are merely fastened to one another.
Weiterhin ist denkbar, dass die Öffnung, die den Kabelschuh zumindest bereichsweise berührend umschließt, durch eine zwischen dem Kabelschuh und dem isolierenden Bauteil angeordnete Dichtung gebildet ist. Vorzugsweise wird eine solche separate Dichtung vor einer Einführung des Kabelschuhs in eine Öffnung des isolierenden Bauteils eingebracht. Durch ein solches optionales Dichtelement kann eine noch höhere Dichtheit erreicht werden. Furthermore, it is conceivable that the opening, which surrounds the cable lug at least in regions touching, is formed by a arranged between the cable lug and the insulating member seal. Preferably, such a separate seal is introduced prior to insertion of the cable lug into an opening of the insulating component. By such an optional sealing element even higher tightness can be achieved.
Wenn in das isolierende Bauteil wenigstens eine Gewindebuchse eingelassen ist, mit einer senkrecht zu einer Einführrichtung eines der elektrischen Anschlussteile ausgerichteten Längsachse, so lässt sich auf einfache Weise eine sichere elektrische Kontaktierung zwischen den elektrischen Anschlussteilen beispielsweise mit Hilfe einer in die Gewindebuchse eingeschraubten Schraube realisieren.If at least one threaded bushing is embedded in the insulating component, with a longitudinal axis aligned perpendicular to an insertion direction of one of the electrical connection parts, reliable electrical contacting between the electrical connection parts can be achieved in a simple manner, for example with the aid of a screw screwed into the threaded bushing.
Hierbei kann vorteilhaft das isolierende Bauteil einstückig ausgebildet und zur Halterung wenigstens von drei Paarungen elektrischer Anschlussteile hergerichtet sein.In this case, the insulating component may advantageously be formed in one piece and prepared for holding at least three pairs of electrical connection parts.
Eine solche Ausgestaltung eignet sich sehr gut für die elektrische Kontaktierung eines drei Phasen aufweisenden Drehstrommotors mit einer Leistungselektronik.Such a configuration is very well suited for the electrical contacting of a three-phase three-phase motor with power electronics.
Anstatt einer Einführung von dem Elektromotor bzw. seinen einzelnen Phasen zugeordneten und daher mit diesen elektrisch verbundenen Anschlussteilen (wie z. B. Kabelschuhen), ist es auch denkbar, der Ansteuerungseinheit zugeordnete Anschlussteile (bspw. Stromschienen) so weit in das isolierende Bauteil hineinzuführen, dass sich (wie oben beschrieben) ein Überdeckungsbereich ausbildet. Auch Kombinationen aus einem beiderseitigen Hineinschieben der Anschlussteile sind denkbar.Instead of introducing connecting parts (such as cable lugs) electrically connected to the electric motor or its individual phases and therefore electrically connected thereto, it is also conceivable to lead connecting parts (for example busbars) assigned to the drive unit so far into the insulating component, that (as described above) forms a coverage area. Combinations of a mutual insertion of the connecting parts are conceivable.
Die Erfindung betrifft aber auch ein isolierendes Bauteil zur Verwendung insbesondere in einer erfindungsgemäßen elektrischen Anschlussanordnung wie beschrieben.However, the invention also relates to an insulating component for use in particular in an electrical connection arrangement according to the invention as described.
Dabei weist das isolierende Bauteil erfindungsgemäß eine erste und eine dieser gegenüberliegende zweite Seite auf und auf wenigstens einer Seite ist eine umlaufende Anlagefläche zur Anlage an eine Wandung vorgesehen, wobei wenigstens drei Durchgangsöffnungen vorhanden sind, die sich von einer Seite zur anderen Seite hin erstrecken und die zum Einführen von einem Elektromotor zugeordneten, elektrischen Anschlussteilen und/oder zum Einführen von einer den Elektromotor ansteuernden Ansteuereinheit zugeordneten, elektrischen Anschlussteilen ausgebildet sind.According to the invention, the insulating component has a first and an opposite second side and on at least one side a circumferential contact surface for abutment against a wall is provided, wherein at least three through openings are present, which extend from one side to the other side and the for the introduction of an electric motor associated, electrical connection parts and / or for the introduction of an electric motor driving the drive unit associated, electrical connection parts are formed.
Durch ein solches Bauteil kann die beschriebene Anschlussanordnung sehr leicht realisiert werden.By means of such a component, the described connection arrangement can be realized very easily.
Um als Kabelschuh oder auch als Stromschienen ausgebildete, elektrische Anschlussteile in das isolierende Bauteil leicht einführen zu können, sind die Durchgangsöffnungen im Querschnitt rechteckförmig ausgebildet.In order to be able to easily insert electrical connection parts designed as cable lugs or busbars into the insulating component, the passage openings are rectangular in cross-section.
Dabei bilden die Durchgangsöffnungen, ausgehend von einer Seite des Bauteils, einen Zugang zu auf der anderen Seite des Bauteils angeordneten Befestigungsmitteln. Die auf der anderen Seite des Bauteils angeordneten Befestigungsmittel können in Montageposition des Bauteils dadurch beispielsweise im Bauraum der Leistungselektronik angeordnet sein, was eine Sicherung bzw. Befestigung der elektrischen Kontakte in diesem Bereich erleichtert.In this case, the passage openings, starting from one side of the component, form an access to fastening means arranged on the other side of the component. The arranged on the other side of the component fasteners can be arranged in the mounting position of the component, for example, in the space of the power electronics, which facilitates a backup or attachment of the electrical contacts in this area.
Insbesondere wenn die Befestigungsmittel als in das isolierende Bauteil eingelassene Gewindebuchsen ausgebildet sind, so lässt sich mit handelsüblichen Schrauben eine sehr sichere Befestigung bzw. Kontaktierung herstellen.In particular, when the fastening means are formed as embedded in the insulating component threaded bushings, so can be made with commercially available screws a very secure attachment or contacting.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, das isolierende Bauteil im Grundriss in etwa rechteckförmig auszubilden, wobei sich von der Anlagefläche weg wenigstens eine Anformung erstreckt, die zur Aufnahme der Befestigungsmittel dient. Dies führt zu einer guten Stabilität des isolierenden Bauteils, wobei im Bereich der Befestigungsmittel sehr leicht Auflageflächen für die Anschlussteile ausgebildet werden können.It has proven to be advantageous to form the insulating component in plan view approximately rectangular, with at least one Anformung extending from the contact surface, which serves to receive the fastening means. This leads to a good stability of the insulating component, wherein bearing surfaces for the connection parts can be formed very easily in the region of the fastening means.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist noch vorgesehen, dass die Anformung im Profil trapezförmig ist. Hierdurch ist es möglich, die Anformung sehr platzsparend auszubilden, wobei dennoch genügend Stabilität zur Auflage und Befestigung der Anschlussteile verbleibt.In a further embodiment of the invention is still provided that the Anformung in profile is trapezoidal. This makes it possible to form the molding very space-saving, while still enough stability for support and attachment of the connecting parts remains.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche, vergleichbare oder funktional gleiche Bauteile.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be explained in more detail in the following description. The same reference numerals refer to the same, comparable or functionally identical components.
Es zeigen, jeweils schematischIt show, each schematically
Zunächst wird auf
In dieser Figur ist ausschnittsweise ein Gehäuse
Im Innern des Gehäuses
Durch die Wandungsöffnung
Das isolierende Bauteil
Das isolierende Bauteil
Des Weiteren ist darauf hinzuweisen, dass die Passung zwischen den Durchgangsöffnungen
Jeder Kabelschuh
Im Überdeckungsbereich Ü ist zudem im Bauteil
Durch den gebildeten Überdeckungsbereich Ü können die Stromschienen
Die Sicherstellung eines dauernden elektrischen Kontaktes K und einer sicheren Befestigung erfolgt durch eine Schraube
Durch die oben genannten Komponenten wird eine elektrische Anschlussanordnung
Dabei ist ersichtlich, dass sich die Verschraubungsstelle zur endgültigen Verschraubung der Kontaktierung im Bauraum II der Ansteuereinheit
Bezug nehmend auf die
Das Bauteil
Auf der Seite
Im oberen Bereich der Anformung
Die Auflageflächen
Die Durchgangsöffnungen
Die Kabelschuhe
Unterhalb der Anformungen
Anhand der
Dabei ist das Bauteil
Alsdann werden, vom Bauraum I des Elektromotors
In
Die Stromschiene
Im beschriebenen Ausführungsbeispiel lässt sich bereits eine zumindest staubdichte Trennung der Bauräume I und II durch die elektrische Anschlussanordnung
Es sei noch darauf hingewiesen, dass es auch denkbar ist, die Stromschienen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- elektrische Anschlussanordnungelectrical connection arrangement
- 22
- Elektromotorelectric motor
- 33
- Ansteuereinheitcontrol unit
- 44
- Wandungwall
- 55
- Wandungsöffnungwall opening
- 6, 6'6, 6 '
- isolierendes Bauteilinsulating component
- 6060
- erste Seite des isolierenden Bauteilsfirst side of the insulating component
- 6161
- der ersten Seite gegenüberliegende Seite des isolierenden Bauteilsthe first side opposite side of the insulating component
- 6262
- umlaufende Anlageflächecircumferential contact surface
- 6363
- Befestigungsöffnungenmounting holes
- 6464
- Anformungconformation
- 6565
- DurchgangsöffnungenThrough openings
- 6666
- trapezförmiges Profiltrapezoidal profile
- 6767
- schräg verlaufende Seitesloping side
- 6868
- Auflageflächensupport surfaces
- 6969
- u-förmige AnformungenU-shaped formations
- 7070
- Auflageflächensupport surfaces
- 7171
- Ausnehmungrecess
- 77
- Kabelschuhlug
- 88th
- Stromschieneconductor rail
- 99
- Schraubescrew
- 1010
- Gewindebuchsethreaded bushing
- 1111
- Gehäusecasing
- 1212
- Dichtungselementesealing elements
- I I
- Bauraum des ElektromotorsSpace of the electric motor
- IIII
- Bauraum der AnsteuereinheitSpace of the control unit
- Ee
- Einführrichtunginsertion
- KK
- unmittelbarer Kontaktimmediate contact
- LL
- Längsachse der GewindebuchseLongitudinal axis of the threaded bush
- ÜÜ
- ÜberdeckungsbereichCoverage area
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10227725 A1 [0002] DE 10227725 A1 [0002]
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