DE102017223543A1 - Elektrisches Verbindungselement - Google Patents

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Markus Novotny
Tobias Schneider
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Volkswagen AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Verbindungselement (10) zur elektrischen Verbindung einer ersten elektrischen Komponente (12), insbesondere eines elektrischen Antriebmotors (16) in einem Kraftfahrzeug, mit einer zweiten elektrischen Komponente (14), insbesondere einer Leistungselektronik (18) oder einem Hochvolt-Kabelbaum (20). Dabei ist eine Gehäusebuchse (24) in ein Gehäuse (22) der ersten elektrischen Komponente (12) integriert, welche durch einen Stecker (70) elektrisch kontaktierbar ist.
Es ist vorgesehen, dass in der Gehäusebuchse (24) eine erste Stromschiene (26) angeordnet ist, welche über eine zweite Stromschiene (78) des Steckers (70) elektrisch kontaktierbar ist. Dabei sind an der Gehäusebuchse (24) und an dem Steckergehäuse (72) mehrere Dichtelemente (30, 36, 76) vorgesehen, um eine flüssigkeitsdichte Medientrennung zwischen der ersten elektrischen Komponente (12) und der zweiten elektrischen Komponente (14) zu ermöglichen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektrisches Verbindungselement zur elektrischen Verbindung zweier elektrischer Komponenten gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs.
  • Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von elektrischen Verbindungselementen zur Verbindung von zwei elektrischen Komponenten bekannt. Dabei ist in der Regel ein erstes Bauteil als Stecker ausgebildet, welcher in eine entsprechende Einstecköffnung der zweiten elektrischen Komponente eingesteckt wird. In Elektrofahrzeugen bringt die elektrische Kontaktierung einer Batterie oder einer elektrischen Antriebsmaschine entsprechende Herausforderungen mit sich, insbesondere wenn die elektrische Antriebsmaschine ölgekühlt ist. Aus dem Stand der Technik sind insbesondere solche elektrischen Verbindungselemente für Hochvolt-Verbindungen bekannt, welche zwei jeweils trocken laufende elektrische Komponenten verbinden. In diesem Fall ist die elektrische Kontaktierung besonders einfach, da alleinig für eine entsprechende Stromübertragung im Inneren des elektrischen Verbindungselements und eine elektrische Isolierung nach außen sichergestellt werden müssen. Ferner sind aus dem Stand der Technik gedichtete Schnittstellen bekannt, welche relativ viel Bauraum benötigen. Zudem ist es schwierig, bei einer gedichteten Schnittstelle eine entsprechende Sensorik zur Strommessung zu integrieren. Ferner ist der Grad der Abdichtung mitunter gering, so dass die gedichteten Schnittstellen lediglich eine Abdichtung gegen Spritzöl erlauben, nicht jedoch gegen einen Ölsumpf. Darüber hinaus sind einige gedichtete Schnittstellen nicht für den direkten Anbau einer Leistungselektronik geeignet.
  • Aus der DE 10 2016 216 933 A1 ist ein Stecker zur elektrischen Kontaktierung einer E-Maschine bekannt, wobei der Stecker ein Gehäuse mit einem mit Befestigungsmitteln versehenen ersten Ausleger und einem mit weiteren Befestigungsmitteln versehenen zweiten Ausleger zur Befestigung an einem Statorträger sowie ein Positionierungsmittel zur Positionierung des Steckers am Statorträger aufweist. Ferner ist ein Temperatursensor zur Ermittlung einer Temperatur der E-Maschine vorgesehen.
  • Die WO 2004/020814 A1 offenbart einen Kabelbaum für die elektrische Verbindung eines Injektors mit einem Motorsteuergerät eines Verbrennungsmotors. Dabei ist der Injektor in einem Zylinderkopf des Verbrennungsmotors angeordnet und von Kühl- oder Schmiermittel umspült. Dabei umfasst der Kabelbaum einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt, welche über einen Klemmträger und eine Haube miteinander verbunden sind, wobei sowohl der Klemmträger als auch die Haube Mittel zur Selbstarretierung aufweisen.
  • Darüber hinaus ist aus der WO 2006/077208 A1 ein Steuermodul für ein Kraftfahrzeuggetriebe bekannt. Das Steuermodul weist ein erstes Gehäuseteil auf, auf dem ein erstes Schaltungsteil angeordnet ist. Das Steuermodul weist ferner ein zweites Gehäuseteil und einen Träger auf, an dem eine flexible Leiterfolie angeordnet ist. Die Leiterfolie ist in einem zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil befindlichen Gehäuseinnenraum mit dem Schaltungsteil verbunden. Die Leiterfolie ist ferner außerhalb des Gehäuseinnenraums mit an dem Träger festgelegten elektrischen Bauelementen elektrisch verbunden. Dabei ist ein stapelförmiger Aufbau vorgesehen, bei dem der Träger mit einer ersten Seite auf einer mit dem Schaltungsteil versehenen Innenseite des ersten Gehäuseteils aufliegend angeordnet ist, das Schaltungsteil in einer Aussparung des Trägers angeordnet ist, die flexible Leiterfolie auf der von dem ersten Gehäuseteil abgewandten zweiten Seite des Trägers angeordnet ist und das zweite Gehäuseteil auf die flexible Leiterfolie aufgesetzt ist.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Verbindungselement für die elektrische Verbindung zweier elektrischer Komponenten vorzuschlagen, welches die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwindet und kostengünstig herstellbar sowie einfach zu montieren ist.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein elektrisches Verbindungselement zur elektrischen Verbindung einer ersten elektrischen Komponente mit einer zweiten elektrischen Komponente gelöst, wobei die erste elektrische Komponente eine Gehäusebuchse aufweist, in welcher eine erste Stromschiene geführt ist. Dabei ist vorgesehen, dass die Gehäusebuchse an ihrer dem Gehäuse der ersten elektrischen Komponente zugewandten Stirnfläche ein erstes Dichtelement aufweist, mit welchem die Gehäusebuchse gegenüber dem Gehäuse abgedichtet ist. Ferner ist vorgesehen, dass die Gehäusebuchse an ihrer dem Gehäuse abgewandten Stirnfläche durch einen Deckel abgedeckt ist, wobei zwischen dem Deckel und der Gehäusebuchse ein zweites Dichtelement angeordnet ist, mit welchem die erste Stromschiene gegenüber der Gehäusebuchse und dem Deckel abgedichtet ist. Dabei ist das zweite Dichtelement vorzugsweise als umlaufende Dichtung aus einem Elastomer ausgeführt, welches in einer Nut an der dem Gehäuse abgewandten Stirnfläche der Gehäusebuchse formschlüssig aufgenommen ist. Durch diese Dichtungskombination wird erreicht, dass die Gehäusebuchse auch bei nicht eingestecktem Stecker flüssigkeitsdicht gegenüber dem Gehäuse abgedichtet ist und somit ein Austritt eines flüssigen Kühlmittels für die erste elektrische Komponente betriebssicher verhindert wird. Dabei weist die Dichtung gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten elektrischen Schnittstellen einen erhöhten Dichtungsgrad auf, so dass die Gehäusebuchse auch für einen Einsatz in einem Ölbad geeignet ist.
  • Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Verbesserungen und Weiterentwicklungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen elektrischen Verbindungselements möglich.
  • In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das elektrische Verbindungselement einen Stecker mit einem Steckergehäuse umfasst, in dem eine zweite Stromschiene angeordnet ist, wobei die zweite Stromschiene in mindestens eine Stecköffnung der Gehäusebuchse einsteckbar ist. Dadurch ist eine hochintegrierte und äußerst kompakte Bauform des elektrischen Verbindungselements möglich.
  • In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Steckergehäuse an seiner dem Gehäuse der ersten elektrischen Komponente zugewandten Stirnfläche ein fünftes Dichtelement, insbesondere eine umlaufende Dichtung, aufweist. Dadurch ist eine zusätzliche Abdichtung des Steckbereichs gegenüber der Umgebung möglich, so dass ein Eintritt von Verschmutzungen oder Flüssigkeit von der Steckerseite zuverlässig vermieden wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Steckergehäuse mittels mindestens einer Schraubverbindung kraftschlüssig mit der Gehäusebuchse verbunden ist. Bevorzugt ist eine weitere Schraubverbindung zur Montage der Buchse in das Gehäuse der ersten elektrischen Komponente vorgesehen. Dadurch wird die Dichtheit der ersten elektrischen Komponenten auch ohne ein montiertes Steckergehäuse sichergestellt. Durch eine Schraubverbindung ist eine kostengünstige und einfach zu montierende Lösung des elektrischen Verbindungselements möglich. Dabei müssen in der Montage keine zusätzlichen Steckhülsen oder sonstige Bauteile montiert werden, so dass sich Montagezeit und somit Montagekosten einsparen lassen.
  • Für viele Anwendungsfälle ist es vorteilhaft, wenn an der zweiten Stromschiene eine Messeinheit zur Strommessung angeordnet ist. Durch eine Messeinheit zur Strommessung an der zweiten Stromschiene ist es möglich, den erforderlichen Regelungsprozessen den Strom-Istwert zur Verfügung zu stellen und somit eine effektive Stromregelung zu ermöglichen. Dabei ist eine Anordnung an der zweiten Stromschiene des Steckers gegenüber einer Anordnung an der ersten Stromschiene in der Gehäusebuchse vorteilhaft, da die zweite Stromschiene im Steckergehäuse leichter zugänglich ist und ein Strom ohnehin nur dann fließt, wenn die erste Stromschiene und die zweite Stromschiene in Kontakt stehen.
  • Besonders bevorzugt ist dabei, wenn die Messeinheit als Hall-Sensor oder als Messwiderstand ausgeführt ist. Hall-Sensoren und Messwiderstände sind einfache und kostengünstige Sensoren zur Ermittlung der Stromstärke an der zweiten Stromschiene. Dabei können sowohl ein Hall-Sensor als auch ein Messwiderstand, welcher auch als Shunt bezeichnet wird, platzsparend in das Steckergehäuse des Steckers integriert werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung des elektrischen Verbindungselements ist vorgesehen, dass die erste Stromschiene und die zweite Stromschiene jeweils einen Abschnitt aufweisen, welcher senkrecht zu einer der dem Gehäuse der ersten elektrische Komponenten zugewandten Stirnfläche der Gehäusebuchse beziehungsweise des Steckergehäuses ausgebildet sind, wobei die Abschnitte der ersten Stromschiene und der zweiten Stromschiene eine Kontaktzone des elektrischen Verbindungselements ausbilden. Durch eine senkrechte Anordnung ist ein besonders einfaches Fügen und Verbinden zwischen dem Stecker und der Gehäusebuchse möglich. Dabei wird insbesondere die Gefahr eines Verbiegens der Stromschienen in der Montage reduziert.
  • Besonders bevorzugt ist dabei, wenn im Bereich der Kontaktzone ein Anpresselement, insbesondere eine Federzunge, vorgesehen ist, mit welcher der Abschnitt der zweiten Stromschiene gegen den Abschnitt der ersten Stromschiene gepresst wird. Durch ein Anpresselement wird der Kontaktbereich zwischen der ersten Stromschiene und der zweiten Stromschiene vorgespannt, wodurch eine höhere Sicherheit gegen ein Abheben einer der Stromschienen und eine dadurch beeinträchtige Stromübertragung gegeben ist. Ferner kann an dem Spannelement ein Rastmechanismus vorgesehen sein, um bei vollständig eingesteckter Steckzunge der zweiten Stromschiene ein Einrasten des Steckers in dieser Position zu gewährleisten.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des elektrischen Verbindungselements ist vorgesehen, dass an der Gehäusebuchse und an dem Stecker mehrere parallel zueinander angeordnete Stromschienen vorgesehen sind. Durch mehrere parallel zueinander angeordnete Stromschienen können zusätzliche Funktionen realisiert werden. Bei einer Verwendung eines erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungselements bei einem Wechselstrom können die unterschiedlichen Leiter durch die verschiedenen Stromschienen realisiert werden. Ferner können über mehrere, vorzugsweise parallel zueinander angeordnete Stromschienen größere Ströme übertragen werden. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass weitere Informationen über die entsprechenden Stromschienen übertragen werden, so dass projektbezogen eine geeignete Anzahl von Stromschienen und Stecköffnungen gewählt werden kann.
  • Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform des elektrischen Verbindungselements, bei dem die erste elektrische Komponente von einem flüssigen Medium geschmiert ist und die zweite elektrische Komponente frei von einem Kontakt mit einem flüssigen Medium gehalten ist. Durch die hohe Dichtwirkung ist das erfindungsgemäße elektrische Verbindungselement besonders dann vorteilhaft, wenn eine elektrische Komponente von Flüssigkeit, insbesondere von einem Ölbad, umgeben ist, insbesondere um diese elektrische Komponente zu kühlen, und die zweite elektrische Komponente dringend trockengehalten werden muss.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste elektrische Komponente ein elektrischer Antriebsmotor eines Kraftfahrzeuges und die zweite elektrische Komponente eine Leistungselektronik oder ein Kabelbaum eines Kraftfahrzeuges sind. Ein bevorzugter Anwendungsfall für ein erfindungsgemäßes elektrisches Verbindungselement ist die elektrische Schnittstelle zwischen einer vorzugsweise ölgekühlten elektrischen Antriebsmaschine in einem Kraftfahrzeug auf der einen Seite und einer Leistungselektronik oder einem Kabelbaum auf der anderen Seite. Dabei kann durch das elektrische Verbindungselement eine funktionssichere elektrische Verbindung realisiert werden.
  • Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
  • Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
    • 1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungselementes in einer Schnittdarstellung;
    • 2 eine Gehäusebuchse eines erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungselements in einer Frontansicht auf eine Stirnfläche sowie in einer Schnittdarstellung und
    • 3 einen Stecker eines erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungselements in mehreren Ansichten sowie in einer Schnittdarstellung.
  • 1 zeigt ein elektrisches Verbindungselement 10 zur elektrischen Verbindung einer ersten elektrischen Komponente 12, insbesondere eines elektrischen Antriebmotors 16 eines Kraftfahrzeuges mit einer zweiten elektrischen Komponente 14, insbesondere einer Leistungselektronik 18 oder einem Kabelbaum 20. Das elektrische Verbindungselement 10 umfasst eine Gehäusebuche 24, welche in einem Gehäuse 22 der ersten elektrischen Komponente 12 angeordnet ist und über eine Öffnung in dem Gehäuse 22 elektrisch kontaktierbar ist. In der Gehäusebuchse 24 ist eine erste Stromschiene 26 angeordnet, welche einen ersten Abschnitt 50 aufweist, welcher mit der ersten elektrischen Komponente 12 in Verbindung gebracht werden kann und im Wesentlichen parallel zu dem Gehäuse 22 der ersten elektrischen Komponente 12 verläuft. Die erste Stromschiene 26 weist ferner einen zweiten Abschnitt 52 auf, welcher senkrecht zu dem ersten Abschnitt 50 und senkrecht zu dem Gehäuse 22 der ersten elektrischen Komponente 12 verläuft. Zwischen dem ersten Abschnitt 50 und dem zweiten Abschnitt 52 der ersten Stromschiene 26 ist ein Biegeradius 54 ausgebildet. Die Gehäusebuchse 24 weist im Bereich des zweiten Abschnitts 52 der ersten Stromschiene 26 eine Ausnehmung 48 auf. Dabei liegt der zweite Abschnitt 52 vorzugsweise an einer ersten Wand der Ausnehmung 48 an. Dabei ist an der ersten Stromschiene 26 ein Anpresselement 100 vorgesehen, welches durch die Ausnehmung 48 in der Gehäusebuchse 24 geführt ist und dort verrastet wird.
  • Die Gehäusebuchse 24 weist eine erste Stirnfläche 28 auf, welche dem Gehäuse 22 der ersten elektrischen Komponente 12 zugewandt ist. An der ersten Stirnfläche 28 ist ein erstes Dichtelement 30, vorzugsweise eine umlaufende Dichtung aus einem Elastomer, angeordnet, mit welcher die Gehäusebuche 24 flüssigkeitsdicht gegenüber dem Gehäuse 22 abgedichtet ist. Die Gehäusebuche 24 weist ferner eine der ersten Stirnfläche 28 gegenüberliegende zweite Stirnfläche 32 auf, welche mit einem Deckel 34 verschließbar ist. Zwischen dem Deckel 34 und der zweiten Stirnfläche 32 ist ein zweites Dichtelement 36 angeordnet. Um eine formschlüssige Aufnahme des zweiten Dichtelements 36 zu ermöglichen, ist an der zweiten Stirnfläche 32 der Gehäusebuchse 24 eine erste Nut 40 vorgesehen, in welcher das zweite Dichtelement 36 aufgenommen ist. Ferner ist an dem Deckel 34 eine korrespondierende Nut zur Aufnahme des zweiten Dichtelements 36 vorgesehen. Dabei ist das zweite Dichtelement 36 vorzugsweise als umlaufende Dichteinheit ausgebildet, welche die erste Stromschiene gegenüber der zweiten Stirnfläche 32 der Gehäusebuchse 24 und dem Deckel 34 abdichtet. Um eine entsprechende Positionierung des zweiten Dichtelements 36 zu ermöglichen, ist die Nut 40 an der zweiten Stirnfläche 32 der Gehäusebuchse 24 als umlaufende Nut ausgebildet, um das zweite Dichtelement 36 formschlüssig aufzunehmen. Ferner sind in die erste Stirnfläche 28 der Gehäusebuchse 24 zwei Gewindebohrungen 44, 46 eingebracht, mit welcher ein Stecker 70 mittels einer Schraubverbindung mit der Gehäusebuchse 24 verbunden werden kann.
  • Das elektrische Verbindungselement 10 umfasst ferner einen Stecker 70, welcher ein Steckergehäuse 72 und eine zweite Stromschiene 78 aufweist. Dabei kann die zweite Stromschiene 78 durch ein Einstecken des Steckers 70 in die Gehäusebuchse 24 elektrisch mit der ersten Stromschiene 26 verbunden werden. Dabei liegt die zweite Stromschiene 78 mit einem zweiten Abschnitt 82, welcher senkrecht zu dem Gehäuse 22 verläuft, in einer Kontaktzone 56 an der ersten Stromschiene 26 an. Das Anliegen der beiden Stromschienen 26, 78 wird durch das Anpresselement 100 unterstützt, welches den zweiten Abschnitt 82 der zweiten Stromschiene 78 in der Kontaktzone 56 gegen den zweiten Abschnitt 52 der ersten Stromschiene 26 presst. Die zweite Stromschiene 78 weist ferner einen ersten Abschnitt 80 zum Anschluss an eine zweite elektrische Komponente 14 auf, welcher vorzugsweise senkrecht zu dem zweiten Abschnitt 82 der zweiten Stromschiene 78 verläuft. Zwischen dem ersten Abschnitt 80 und dem zweiten Abschnitt 82 der zweiten Stromschiene 78 ist ein Biegeradius 84 ausgebildet. An einer dem Gehäuse 22 der ersten elektrischen Komponente 12 zugewandten Stirnfläche 74 des Steckergehäuses 72 ist ein drittes Dichtelement 76, vorzugsweise ebenfalls eine umlaufende Dichtung aus einem Elastomer, vorgesehen, mit welcher das Steckergehäuse 72 gegenüber dem Gehäuse 22 der ersten elektrischen Komponente 12 abgedichtet ist. Ferner ist an dem Steckergehäuse 72 eine Verschraubung 38 vorgesehen, über welche der Stecker 70 in die Gewindebohrungen 42, 58 der Gehäusebuchse 24 fixiert wird. Ferner ist eine Verschraubung 92 vorgesehen, mit welcher die Gehäusebuchse 24 über die Gewindebohrungen 44, 46 in dem Gehäuse 22 fixiert wird. Dadurch wird eine Dichtheit der Gehäusebuchse 24 auch ohne einen eingesteckten Stecker 70 sichergestellt. Nach Montieren des Steckers 70 ist auch der Steckbereich selbst gegen die Umgebung abgedichtet. An dem Stecker 70 ist ferner eine Messeinheit 86 zur Strommessung bei eingestecktem Stecker 70 vorgesehen. Die Messeinheit 86 ist vorzugsweise als Hall-Sensor 88 oder als Messwiderstand (Shunt) 90 ausgebildet und ermöglicht eine kompakte Ausbildung des elektrischen Verbindungselements 10.
  • 2 zeigt eine Frontansicht (links) und eine Schnittdarstellung (rechts) einer Gehäusebuchse 24 eines erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungselements 10. An der ersten Stirnseite 28 sind drei parallel zueinander angeordnete Stecköffnungen 60, 62, 64 ausgebildet, in welche entsprechende Steckzungen 98 an den Enden der Stromschienen 78, 94, 96 des Steckers 70 eingesteckt werden können. Ferner ist zu erkennen, dass die Gehäusebuchse 24 neben der ersten Stromschiene 26 eine dritte Stromschiene 66 und eine fünfte Stromschiene 68 aufweist, welche parallel zu der ersten Stromschiene 26 angeordnet sind.
  • In 3 ist ein Stecker 70 in einer Frontansicht (oben), zwei Seitenansichten (links und Mitte) sowie in einer Schnittdarstellung (rechts) dargestellt. Der Stecker 70 weist drei parallele Stromschienen 78, 94, 96 auf, welche in die Stecköffnungen 60, 62, 64 der Gehäusebuchse 24 einsteckbar sind. Ferner ist in 3 zu erkennen, dass für jede der Stromschienen 78, 94, 96 eine eigene Messeinheit 86 vorgesehen ist, um für jede Stromschiene 78, 94, 96 unabhängig eine Messung des elektrischen Stroms durchführen zu können.
  • In den 1 bis 3 ist eine dreipolige Variante eines erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungselements 10 in einer Ausführung mit einem Steckkontakt dargestellt. Die Abdichtung über die Dichtelemente 30, 36, 38, 58 ist so gestaltet, dass bei montierter Gehäusebuchse 24 eine Dichtheit auf der der ersten elektrischen Komponente 12 zugewandten Seite des Gehäuses 22 auch ohne eine Steckverbindung mit dem Stecker 70 gewährleistet ist. Nach Montieren des Steckers 70 ist auch der Steckbereich 48, 56 selbst gegen die Umgebung abgedichtet. Anstelle eines Steckkontaktes zwischen den Stromschienen 26, 66, 68, 78, 94, 96 ist auch eine elektrische Verbindung über einen Klemmkontakt oder einen Federkontakt möglich. Der Steckkontakt erscheint im ersten Ansatz als besonders vorteilhaft, da er sich einfacher als ein Klemmkontakt oder ein Federkontakt umsetzen lässt. Alternativ zu der dargestellten Form eines dreipoligen elektrischen Verbindungselements 10 sind auch Ausführungsformen mit mehr oder weniger Kontakten möglich. Die Anzahl der Kontakte ist dabei anwendungsabhängig und kann entsprechend der zu erfüllenden Funktionen und Ströme entsprechend angepasst werden.
  • Eine Strommessung ist über eine direkt an den Stromschienen 78, 94, 96 des Steckers 70 angebundene Messeinheit 86 realisiert. Diese Messeinheit 86 ist vorzugsweise über einen Hall-Sensor 88 oder durch einen Messwiderstand 90, der auch als Shunt bezeichnet wird, realisierbar. Die Messeinheit 86 kann über eine Signalschnittstelle zu einer Steuerplatine der zweiten elektrischen Komponente 14, insbesondere zu einer Steuerplatine der Leistungselektronik 18, verfügen.
  • Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass ein erfindungsgemäßes elektrisches Verbindungselement 10 sich durch einen hochintegrierten und dadurch äußerst kompakten Aufbau auszeichnet, wobei die Stromsensorik 86, 88, 90 in den Stecker 70 integriert ist. Das elektrische Verbindungselement 10 ist nicht nur gegen Ölnebel oder Spritzöl abgedichtet, sondern weist eine erhöhte Dichtheit auf, so dass das elektrische Verbindungselement 10 für einen Einsatz unter Öl geeignet ist. Die elektrische Kontaktierung der Stromschienen 28, 66, 68, 78, 94, 96 erfolgt beim Fügen von Stecker 70 und Gehäusebuchse 24, wobei durch die Verschraubung 92 eine hohe Dichtheit und eine stabile Fixierung von Stecker 70 und Gehäusebuchse 24 erreicht wird.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Schnittstellenkontakt
    12
    erste elektrische Komponente
    14
    zweite elektrische Komponente
    16
    elektrischer Antriebsmotor
    18
    Leistungselektronik
    20
    Kabelbaum
    22
    Gehäuse
    24
    Gehäusebuchse
    26
    erste Stromschiene
    28
    Stirnfläche
    30
    erstes Dichtelement
    32
    Stirnfläche
    34
    Deckel
    36
    zweites Dichtelement
    38
    Verschraubung
    40
    erste Nut
    42
    Gewindebohrung
    44
    erste Gewindebohrung
    46
    zweite Gewindebohrung
    48
    Ausnehmung
    50
    erster Abschnitt der ersten Stromschiene
    52
    zweiter Abschnitt der ersten Stromschiene
    54
    Biegeradius
    56
    Kontaktzone
    58
    Gewindebohrung
    60
    erste Stecköffnung
    62
    zweite Stecköffnung
    64
    dritte Stecköffnung
    66
    dritte Stromschiene
    68
    fünfte Stromschiene
    70
    Stecker
    72
    Steckergehäuse
    74
    Stirnfläche
    76
    drittes Dichtelement
    78
    zweite Stromschiene
    80
    erster Abschnitt
    82
    zweiter Abschnitt
    84
    Biegeradius
    86
    Messeinheit
    88
    Hall-Sensor
    90
    Messwiderstand
    92
    Verschraubung
    94
    vierte Stromschiene
    96
    sechste Stromschiene
    98
    Steckzunge
    100
    Anpresselement
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102016216933 A1 [0003]
    • WO 2004/020814 A1 [0004]
    • WO 2006/077208 A1 [0005]

Claims (10)

  1. Elektrisches Verbindungselement (10) zur elektrischen Verbindung einer ersten elektrischen Komponente (12) mit einer zweiten elektrischen Komponente (14), wobei die erste elektrische Komponente (12) ein Gehäuse (22) aufweist, wobei das elektrische Verbindungselement (10) eine Gehäusebuchse (24) aufweist, in welcher eine erste Stromschiene (26) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusebuchse (24) an ihrer dem Gehäuse (22) zugewandten Stirnfläche (28) ein erstes Dichtelement (30) aufweist, mit welchem die Gehäusebuchse (24) gegenüber dem Gehäuse (22) abgedichtet ist, die Gehäusebuchse (24) an ihrer dem Gehäuse (22) abgewandten Stirnfläche (32) durch einen Deckel (34) abgedeckt ist, wobei zwischen dem Deckel (34) und der Gehäusebuchse (24) ein zweites Dichtelement (36) angeordnet ist, mit welchem die erste Stromschiene (26) gegenüber der Gehäusebuchse (24) und dem Deckel (34) abgedichtet ist.
  2. Elektrisches Verbindungselement (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Verbindungselement (10) einen Stecker (70) mit einem Steckergehäuse (72) aufweist, in dem eine zweite Stromschiene (78) angeordnet ist, wobei die zweite Stromschiene (78) in mindestens eine Stecköffnung (60, 62, 64) der Gehäusebuchse (24) einsteckbar ist.
  3. Elektrisches Verbindungselement (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckergehäuse (72) an seiner dem Gehäuse (22) zugewandten Stirnfläche (74) ein drittes Dichtelement (76) aufweist.
  4. Elektrisches Verbindungselement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusebuchse (24) mittels einer Schraubverbindung (92, 44, 46) kraftschlüssig mit dem Gehäuse (22) der ersten elektrischen Komponente (12) verbunden ist.
  5. Elektrisches Verbindungselement (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der zweiten Stromschiene (78) eine Messeinheit (86) zur Strommessung angeordnet ist.
  6. Elektrisches Verbindungselement (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinheit (86) als Hall-Sensor (88) oder als Messwiderstand (90) ausgeführt ist.
  7. Elektrisches Verbindungselement (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stromschiene (26) und die zweite Stromschiene (78) jeweils einen Abschnitt (52, 82) aufweisen, welcher senkrecht zu einer der dem Gehäuse (22) zugewandten Stirnflächen (28, 74) der Gehäusebuchse (24) beziehungsweise des Steckergehäuses (72) ausgebildet sind, wobei die Abschnitte (52, 82) der ersten Stromschiene (26) und der zweiten Stromschiene (74) eine Kontaktzone (56) des elektrischen Verbindungselements (10) ausbilden.
  8. Elektrisches Verbindungselement (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Gehäusebuchse (24) und an dem Stecker (70) mehrere parallel zueinander angeordnete Stromschienen (26, 66, 68, 78, 94, 96) vorgesehen sind.
  9. Elektrisches Verbindungselement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektrische Komponente (12) von einem flüssigen Medium geschmiert ist und die zweite elektrische Komponente (14) frei von einem Kontakt mit einem flüssigen Medium gehalten ist.
  10. Elektrisches Verbindungselement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektrische Komponente (12) ein elektrischer Antriebsmotor (16) eines Kraftfahrzeuges und die zweite elektrische Komponente eine Leistungselektronik (18) oder ein Kabelbaum (20) eines Kraftfahrzeuges sind.
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