DE102021211625A1

DE102021211625A1 - Method and device for electrically contacting a stator of an electrical machine, electrical machine

Info

Publication number: DE102021211625A1
Application number: DE102021211625.6A
Authority: DE
Inventors: Stephan Gaertner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2021-10-14
Filing date: 2021-10-14
Publication date: 2023-04-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrischen Kontaktierung eines in einem Gehäuse (2) aufgenommenen Stators einer elektrischen Maschine (1), bei dem ein elektrisch leitendes Kontaktelement (3) durch eine Öffnung (4) des Gehäuses (2) ins Gehäuseinnere (5) eingeführt und mit Hilfe einer Crimphülse (6) mit einem Wicklungsdraht (7) des Stators elektrisch leitend verbunden wird, und bei dem die Crimphülse (6) gegenüber ihrer Umgebung elektrisch isoliert wird. Erfindungsgemäß wird zur elektrischen Isolierung ein Isolierelement verwendet, das in einem ersten Isolierabschnitt (8.1) mehrere miteinander und/oder mit einem weiteren Isolierabschnitt (8.2) verbundene segmentartige Isolierteile (8.1.1, 8.1.2) aufweist, die nach dem Verbinden des Wicklungsdrahts (7) mit dem Kontaktelement (3) mittels Crimpen um die Crimphülse (6) gelegt und zu einem Rohr verbunden werden.Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung eines Stators einer elektrischen Maschine (1) sowie eine elektrische Maschine (1) mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.The invention relates to a method for making electrical contact with a stator of an electrical machine (1) accommodated in a housing (2), in which an electrically conductive contact element (3) is inserted through an opening (4) in the housing (2) into the housing interior (5). and is electrically conductively connected to a winding wire (7) of the stator with the aid of a crimp sleeve (6), and in which the crimp sleeve (6) is electrically insulated from its surroundings. According to the invention, an insulating element is used for electrical insulation which, in a first insulating section (8.1), has a plurality of segment-like insulating parts (8.1.1, 8.1.2) connected to one another and/or to a further insulating section (8.2), which after the connection of the winding wire ( 7) with the contact element (3) by means of crimping around the crimp sleeve (6) and connected to form a tube. The invention also relates to a device for electrically contacting a stator of an electrical machine (1) and an electrical machine (1) with a device according to the invention.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung eines in einem Gehäuse aufgenommenen Stators einer elektrischen Maschine. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine mit einem Gehäuse und einem im Gehäuse aufgenommenen Stator, der mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung elektrisch kontaktiert ist.The present invention relates to a method and a device for making electrical contact with a stator of an electrical machine accommodated in a housing. In addition, the invention relates to an electrical machine with a housing and a stator accommodated in the housing, which is electrically contacted with the aid of the device according to the invention.

Bevorzugter Anwendungsbereich der Erfindung sind Elektrofahrzeuge und/oder Brennstoffzellenfahrzeuge, beispielsweise zur Stromversorgung einer elektrisch angetriebenen Strömungsmaschine zur Luftkompression in einem Brennstoffzellensystem.Preferred areas of application of the invention are electric vehicles and/or fuel cell vehicles, for example for the power supply of an electrically driven turbomachine for air compression in a fuel cell system.

Stand der TechnikState of the art

Zur elektrischen Kontaktierung eines im Gehäuse aufgenommenen Stators wird ein Kontaktelement durch eine Öffnung des Gehäuses in das Gehäuseinnere eingeführt und mit einem Wicklungsdraht des Stators elektrisch leitend verbunden. Bei dem Kontaktelement kann es sich beispielsweise um eine Stromschiene handeln. Die elektrisch leitende Verbindung zwischen der Stromschiene und dem Wicklungsdraht kann insbesondere mit Hilfe einer Crimphülse hergestellt werden.For electrical contacting of a stator accommodated in the housing, a contact element is inserted through an opening in the housing into the interior of the housing and electrically conductively connected to a winding wire of the stator. The contact element can be a busbar, for example. The electrically conductive connection between the conductor rail and the winding wire can be produced in particular with the aid of a crimp sleeve.

Aus dem Stand der Technik sind Stromschienen mit angeschweißter oder angeformter Crimphülse bekannt. In diese wird dann der Wicklungsdraht eingeführt. Durch anschließendes Crimpen wird die elektrische Kontaktierung bewirkt. Da zum Crimpen ein Werkzeug in Form einer Zange benötigt wird, muss die Crimphülse leicht zugänglich sein. Ferner muss ein elektrischer sowie thermischer Kontakt zwischen dem Werkzeug und der Crimphülse herstellbar sein. Da die Crimphülse üblicherweise aus einem elektrisch und thermisch leitenden Material hergestellt ist, muss nach dem Crimpen die Crimphülse gegenüber ihrer Umgebung elektrisch isoliert werden, beispielsweise mit Hilfe eines Schrumpfschlauchs oder eines Gewebeschlauchs aus einem temperaturfesten und elektrisch isolierenden Material.Busbars with a welded or molded crimp sleeve are known from the prior art. The winding wire is then inserted into this. Electrical contact is made by subsequent crimping. Since a tool in the form of pliers is required for crimping, the crimp sleeve must be easily accessible. Furthermore, it must be possible to establish electrical and thermal contact between the tool and the crimp sleeve. Since the crimp sleeve is usually made of an electrically and thermally conductive material, the crimp sleeve must be electrically insulated from its surroundings after crimping, for example using a heat-shrinkable tube or a fabric tube made of a temperature-resistant and electrically insulating material.

Die elektrische Isolierung der Crimphülse mit Hilfe eines Schlauchs wird in der Regel manuell durchgeführt und erhöht somit den Montageaufwand. Der Vorgang ist nicht oder nur sehr schwer automatisierbar. Zudem ist die finale Position des Schlauchs häufig nicht genau festlegbar, so dass die elektrische Isolierung der Crimphülse nicht sichergestellt ist. Sofern ein Gewebeschlauch verwendet wird, muss dieser in seiner finalen Position dauerhaft fixiert werden. Gelangt ein Schrumpfschlauch zum Einsatz, kann eine zusätzliche Fixierung entfallen. Das Aufschrumpfen des Schlauchs erfordert jedoch einen zusätzlichen Erwärmungsprozess, so dass die Kosten steigen.The electrical insulation of the crimp sleeve with the help of a hose is usually carried out manually and thus increases the assembly work. The process cannot be automated, or only with great difficulty. In addition, the final position of the tube often cannot be precisely determined, so that the electrical insulation of the crimp sleeve is not ensured. If a fabric tube is used, it must be permanently fixed in its final position. If a shrink tube is used, there is no need for an additional fixation. However, shrinking the tube requires an additional heating process, so the cost increases.

Die vorliegende Erfindung ist daher mit der Aufgabe befasst, die elektrische Isolierung einer Crimphülse bei der elektrischen Kontaktierung eines Stators einfacher und zugleich kostengünstiger zu gestalten.The present invention is therefore concerned with the task of making the electrical insulation of a crimp sleeve in the electrical contacting of a stator simpler and at the same time more cost-effective.

Zur Lösung der Aufgabe werden das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie die Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen. Darüber hinaus wird eine elektrische Maschine mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung eines Stators angegeben.To solve the problem, the method with the features of claim 1 and the device with the features of claim 7 are proposed. Advantageous developments of the invention can be found in the respective dependent claims. In addition, an electrical machine with a device according to the invention for making electrical contact with a stator is specified.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Bei dem vorgeschlagenen Verfahren zur elektrischen Kontaktierung eines in einem Gehäuse aufgenommenen Stators einer elektrischen Maschine wird ein elektrisch leitendes Kontaktelement durch eine Öffnung des Gehäuses ins Gehäuseinnere eingeführt und mit Hilfe einer Crimphülse mit einem Wicklungsdraht des Stators elektrisch leitend verbunden. Zudem wird die Crimphülse gegenüber ihrer Umgebung elektrisch isoliert. Erfindungsgemäß wird zur elektrischen Isolierung ein Isolierelement verwendet, das in einem ersten Isolierabschnitt mehrere miteinander und/oder mit einem weiteren Isolierabschnitt verbundene segmentartige Isolierteile aufweist, die nach dem Verbinden des Wicklungsdrahts mit dem Kontaktelement mittels Crimpen um die Crimphülse gelegt und zu einem Rohr verbunden werden.In the proposed method for making electrical contact with a stator of an electrical machine accommodated in a housing, an electrically conductive contact element is inserted through an opening in the housing into the interior of the housing and electrically conductively connected to a winding wire of the stator using a crimp sleeve. In addition, the crimp barrel is electrically insulated from its surroundings. According to the invention, an insulating element is used for electrical insulation, which in a first insulating section has a plurality of segment-like insulating parts connected to one another and/or to a further insulating section, which, after the winding wire has been connected to the contact element, are placed around the crimp sleeve by means of crimping and connected to form a tube.

Das zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagene Isolierelement weist einen mehrteilig ausgeführten Isolierabschnitt auf, wobei die mehreren Isolierteile miteinander und/oder mit einem weiteren Isolierabschnitt desselben Isolierelements verbunden sind, so dass nur ein Bauteil montiert werden muss, um die elektrische Isolierung der Crimphülse zu realisieren. Der weitere Isolierabschnitt kann - sofern vorhanden - zur elektrischen Isolierung des Kontaktelements gegenüber dem Gehäuse genutzt werden. Auf diese Weise können die Crimphülse und das Kontaktelement mit nur einem Isolierelement elektrisch isoliert werden. Folglich wird der Montageaufwand weiter reduziert.The insulating element proposed for carrying out the method has a multi-part insulating section, the plurality of insulating parts being connected to one another and/or to a further insulating section of the same insulating element, so that only one component has to be installed in order to electrically insulate the crimp sleeve. If present, the further insulating section can be used to electrically insulate the contact element from the housing. In this way, the crimp sleeve and the contact element can be electrically insulated with just one insulating element. Consequently, the assembly effort is further reduced.

Die Verbindungen der mehreren Isolierteile und/oder -abschnitte untereinander ist dabei bevorzugt flexibel und/oder gelenkig ausgeführt, wodurch die Montage weiter vereinfacht wird. Insbesondere kann in einfacher Weise der mehrteilig ausgebildete Isolierabschnitt um die Crimphülse gelegt und zu einem Rohr verbunden werden. Die Crimphülse ist somit über ihren gesamten Umfang durch das Isolierelement elektrisch isoliert.The connections between the several insulating parts and/or sections are preferably flexible and/or articulated, which further simplifies assembly. In particular, the multi-part design in a simple manner Isolating section placed around the crimp sleeve and connected to form a tube. The crimp sleeve is thus electrically insulated over its entire circumference by the insulating element.

Sofern das Isolierelement neben dem mehrteilig ausgebildeten ersten Isolierabschnitt einen weiteren Isolierabschnitt aufweist, kann dieser - ggf. vor dem Einführen des Kontaktelements in die Öffnung des Gehäuses - mit dem Kontaktelement verbunden/oder in die Öffnung des Gehäuses eingesetzt werden. Über den weiteren Isolierabschnitt kann somit die elektrische Isolierung des Kontaktelements gegenüber dem Gehäuse bewirkt werden. Über den in die Öffnung des Gehäuses eingesetzten Isolierabschnitt ist das Isolierelement während der Herstellung der elektrischen Kontaktierung zugleich verliersicher gehalten.If the insulating element has a further insulating section in addition to the multi-part first insulating section, this can be connected to the contact element/or inserted into the opening of the housing, possibly before the contact element is inserted into the opening of the housing. The electrical insulation of the contact element with respect to the housing can thus be brought about via the further insulating section. The insulating element is held captively at the same time during the production of the electrical contact via the insulating section inserted into the opening of the housing.

Es wird angemerkt, dass soweit vorliegend von einem Wicklungsdraht die Rede ist, es sich sowohl um einen einzigen Draht als auch um mehrere Drähte einer Phasenwicklung des Stators handeln kann. Die Verwendung der Einzahl schließt daher die Mehrzahl nicht aus.It is noted that, to the extent that a winding wire is mentioned here, it can be either a single wire or multiple wires of a phase winding of the stator. The use of the singular does not exclude the plural.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bilden die segmentartigen Isolierteile zwei Halbschalen aus, die um die Crimphülse gelegt und zu einem Rohr verbunden werden. Das Rohr wird demnach aus zwei Halbschalen zusammengesetzt. Die beiden Halbschalen sind vorzugsweise miteinander oder zumindest mit einem weiteren Isolierabschnitt des Isolierelement verbunden, so dass sie in einfacher Weise um die Crimphülse gelegt werden können.According to a preferred embodiment of the invention, the segment-like insulating parts form two half-shells, which are placed around the crimp sleeve and connected to form a tube. The tube is therefore composed of two half-shells. The two half-shells are preferably connected to one another or at least to a further insulating section of the insulating element, so that they can be placed around the crimp sleeve in a simple manner.

Bevorzugt sind die segmentartigen Isolierteile des Isolierelements miteinander verbunden, beispielsweise über ein Gelenk oder Scharnier. Die segmentartigen Isolierteile können somit beim Legen um die Crimphülse relativ zueinander verschwenkt werden, was die Montage weiter erleichtert.The segment-like insulating parts of the insulating element are preferably connected to one another, for example via a joint or hinge. The segment-like insulating parts can thus be pivoted relative to one another when placed around the crimp sleeve, which further facilitates assembly.

Vorteilhafterweise werden die segmentartigen Isolierteile des Isolierelement nach dem Legen um die Crimphülse formschlüssig verbunden, vorzugsweise mittels einer Klemm- und/oder Rastverbindung. Über den Formschluss kann eine möglichst dauerhafte Verbindung der segmentartigen Isolierteile und damit eine möglichst dauerhafte elektrische Isolierung der Crimphülse bewirkt werden. Zur Herstellung des Formschlusses können die segmentartigen Isolierteile Verbindungsmittel aufweisen, die eine Klemm- und/oder Rastverbindung ausbildend zusammenwirken. Abhängig von der konkreten Ausgestaltung der Verbindungsmittel kann die Klemm- und/oder Rastverbindung ggf. zugleich ein Gelenk oder Scharnier ausbilden.The segment-like insulating parts of the insulating element are advantageously connected in a form-fitting manner after being placed around the crimp sleeve, preferably by means of a clamping and/or latching connection. The positive connection can be used to achieve a connection that is as durable as possible between the segment-like insulating parts and thus electrical insulation of the crimp sleeve that is as durable as possible. To produce the positive connection, the segment-like insulating parts can have connecting means which interact to form a clamping and/or latching connection. Depending on the specific configuration of the connecting means, the clamping and/or snap-in connection can optionally form a joint or hinge at the same time.

Bei segmentartigen Isolierteilen, die als zwei Halbschalen ausgebildet sind, können diese einerseits über ein Gelenk oder Scharnier verbunden sein, so dass sie relativ zueinander verschwenkbar bzw. auf- und zuklappbar sind. An ihrer dem Gelenk oder Scharnier gegenüberliegenden Seite können Sie Verbindungsmittel aufweisen, die zur Herstellung eines Formschlusses in Eingriff miteinander bringbar sind. Alternativ oder ergänzend können die beiden Halbschalen mit dem weiteren Isolierabschnitt des Isolierelements verbunden und über diesen verliersicher gehalten sein.In the case of segment-like insulating parts which are designed as two half-shells, these can be connected on the one hand via a joint or hinge, so that they can be pivoted or opened and closed relative to one another. On their side opposite the joint or hinge, they can have connecting means which can be brought into engagement with one another to produce a form fit. Alternatively or additionally, the two half-shells can be connected to the further insulating section of the insulating element and held captively via this.

Wie bereits erwähnt, kann der weitere Isolierabschnitt des Isolierelement zur elektrischen Isolierung des Kontaktelements gegenüber dem Gehäuse in die Öffnung des Gehäuses eingesetzt werden. Somit kann zugleich das Kontaktelement elektrisch isoliert werden. Zudem ist die Position des Isolierelements in Bezug auf das Gehäuse festgelegt. Vorzugsweise wird der weitere Isolierabschnitt des Isolierelements in die Öffnung des Gehäuses eingesteckt oder eingepresst, so dass das Isolierelement in der Öffnung lagefixiert ist. Vor dem Einsetzen des weiteren Isolierabschnitts in die Öffnung des Gehäuses kann dieser auf das zu isolierende Kontaktelement aufgesetzt, insbesondere aufgesteckt oder aufgepresst, werden, so dass das Isolierelement und das Kontaktelement gemeinsam montiert werden können.As already mentioned, the further insulating section of the insulating element can be inserted into the opening of the housing to electrically insulate the contact element from the housing. The contact element can thus be electrically insulated at the same time. In addition, the position of the insulating element in relation to the housing is fixed. The further insulating section of the insulating element is preferably inserted or pressed into the opening of the housing, so that the insulating element is fixed in position in the opening. Before inserting the further insulating section into the opening of the housing, it can be placed, in particular pushed or pressed, onto the contact element to be insulated, so that the insulating element and the contact element can be assembled together.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass zur Verkapselung des Stators eine Vergussmasse in das Gehäuseinnere eingebracht wird. Über die Vergussmasse kann eine dauerhafte Lagefixierung des Isolierelements erzielt werden, so dass eine hohe Funktionssicherheit erreicht wird.In a further development of the invention, it is proposed that a casting compound be introduced into the interior of the housing in order to encapsulate the stator. The sealing compound can be used to permanently fix the insulating element in position, so that a high level of functional reliability is achieved.

Die darüber hinaus zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe vorgeschlagene Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung eines in einem Gehäuse aufgenommenen Stators einer elektrischen Maschine umfasst:

- ein elektrisch leitendes Kontaktelement, das durch eine Öffnung des Gehäuses ins Gehäuseinnere einführbar ist,
- eine Crimphülse zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung des Kontaktelements mit einem Wicklungsdraht des Stators,
- ein Isolierelement zur elektrischen Isolierung der Crimphülse gegenüber ihrer Umgebung, das in einem ersten Isolierabschnitt mehrere miteinander und/oder mit einem weiteren Isolierabschnitt verbundene segmentartige Isolierteile aufweist, die um die Crimphülse legbar und zu einem Rohr verbindbar sind.

The device for electrically contacting a stator of an electrical machine accommodated in a housing, which is also proposed to solve the task mentioned at the outset, comprises:

- an electrically conductive contact element that can be inserted through an opening in the housing into the interior of the housing,
- a crimp sleeve for establishing an electrically conductive connection of the contact element with a winding wire of the stator,
- An insulating element for electrically isolating the crimping barrel from its surroundings, which in a first insulating section has a plurality of segment-like insulating parts connected to one another and/or to a further insulating section, which can be placed around the crimping barrel and connected to form a tube.

Mit Hilfe der vorgeschlagenen Vorrichtung kann insbesondere eine elektrische Kontaktierung eines Stators nach dem zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt werden. Mit Hilfe der Vorrichtung lassen sich somit die gleichen Vorteile wie mit Hilfe des zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens erzielen. Insbesondere kann die elektrische Kontaktierung einfacher und kostengünstiger hergestellt werden. Bei Nutzung eines weiteren Isolierabschnitts desselben Isolierelements zur elektrischen Isolierung des Kontaktelements gegenüber dem Gehäuse kann zudem ein weiteres Isolierelement eingespart werden, so dass der Montageaufwand und die Kosten weiter sinken.With the help of the proposed device, in particular, an electrical contact a stator can be carried out according to the method according to the invention described above. The same advantages can thus be achieved with the aid of the device as with the aid of the method according to the invention described above. In particular, the electrical contact can be made more simply and cost-effectively. If a further insulating section of the same insulating element is used to electrically insulate the contact element from the housing, a further insulating element can also be saved, so that the effort involved in assembly and the costs are further reduced.

Das Kontaktelement der Vorrichtung kann insbesondere eine Stromschiene sein. Das Kontaktelement und die Crimphülse können - analog dem eingangs genannten Stand der Technik - verbunden sein, so dass die Crimphülse zusammen mit dem Kontaktelement durch die Öffnung des Gehäuses in das Gehäuseinnere eingeführt wird. Das Kontaktelement und die Crimphülse können somit gemeinsam montiert werden.The contact element of the device can in particular be a busbar. The contact element and the crimp sleeve can be connected—similar to the prior art mentioned at the outset—so that the crimp sleeve is inserted together with the contact element through the opening of the housing into the interior of the housing. The contact element and the crimp sleeve can thus be assembled together.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bilden die segmentartigen Isolierteile zwei Halbschalen aus, so dass lediglich zwei Isolierteile um die Crimphülse gelegt und zu einem Rohr verbunden werden müssen. Vorzugsweise sind die beiden Halbschalen über ein Gelenk oder Scharnier verbunden, so dass sie relativ zueinander verschwenkt werden können. Die beiden Halbschalen können somit auf- und zugeklappt werden. Die Montage erweist sich in diesem Fall als besonders einfach. Zudem muss lediglich eine Verbindung zwischen den beiden Halbschalen hergestellt werden, um das die Crimphülse elektrisch isolierende Rohr auszubilden.According to a preferred embodiment of the invention, the segment-like insulating parts form two half-shells, so that only two insulating parts have to be placed around the crimp sleeve and connected to form a tube. The two half-shells are preferably connected via a joint or hinge so that they can be pivoted relative to one another. The two half-shells can thus be opened and closed. In this case, assembly is particularly easy. In addition, only a connection between the two half-shells has to be made in order to form the tube that electrically insulates the crimp sleeve.

Bevorzugt weisen die segmentartigen Isolierteile in Eingriff miteinander bringbare Verbindungsmittel auf, so dass hierüber die zur Ausbildung des Rohrs notwendige Verbindung herstellbar ist. Beispielsweise können Verbindungsmittel in Form mindestens einer Rastgeometrie vorgesehen sein, so dass hierüber eine Rastverbindung der segmentartigen Isolierteile herstellbar ist. Durch einander hintergreifende Rastgeometrien kann ein Formschluss bewirkt werden, der eine dauerhafte Verbindung der segmentartigen Isolierteile gewährleistet. The segment-like insulating parts preferably have connecting means which can be brought into engagement with one another, so that the connection required for forming the pipe can be produced here. For example, connecting means can be provided in the form of at least one snap-in geometry, so that a snap-in connection of the segment-like insulating parts can be produced here. By means of latching geometries that engage behind one another, a form fit can be brought about, which ensures a permanent connection of the segment-like insulating parts.

Vorteilhafterweise sind die segmentartigen Isolierteile des ersten Isolierabschnitts mit dem weiteren Isolierabschnitt des Isolierelements verbunden. Über den weiteren Isolierabschnitt sind dann die segmentartigen Isolierteile des ersten Isolierabschnitts während der Herstellung der elektrischen Kontaktierung verliersicher gehalten. Hierzu wird vorzugsweise der weitere Isolierabschnitt des Isolierelements in die Öffnung des Gehäuses eingesetzt, weiterhin vorzugsweise eingesteckt oder eingepresst, so dass hierüber das Isolierelement lagefixiert ist.The segment-like insulating parts of the first insulating section are advantageously connected to the further insulating section of the insulating element. The segment-like insulating parts of the first insulating section are then held captively via the further insulating section during the production of the electrical contact. For this purpose, the further insulating section of the insulating element is preferably inserted into the opening of the housing, furthermore preferably plugged in or pressed in, so that the insulating element is fixed in position over this.

Vorzugsweise sind die segmentartigen Isolierteile des ersten Isolierabschnitts mit dem weiteren Isolierabschnitt über mindestens einen elastisch verformbaren Steg verbunden. Der elastisch verformbare Steg ermöglicht weiterhin ein Verschwenken der segmentartigen Isolierteile relativ zueinander, um diese um die Crimphülse zu legen. Denn der Steg bildet eine Art Flex-Scharnier aus.The segment-like insulating parts of the first insulating section are preferably connected to the further insulating section via at least one elastically deformable web. The elastically deformable web also allows the segment-like insulating parts to be pivoted relative to one another in order to place them around the crimp sleeve. Because the bridge forms a kind of flexible hinge.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die segmentartigen Isolierteile mindestens eine Entlüftungsöffnung aufweisen, über welche beim Verkapseln des Stators Luft entweichen kann. Dadurch verringert sich die Gefahr eines Lufteinschlusses während des Verkapselungsprozesses.It is also proposed that the segment-like insulating parts have at least one ventilation opening through which air can escape when the stator is encapsulated. This reduces the risk of air entrapment during the encapsulation process.

Des Weiteren wird eine elektrische Maschine mit einem Gehäuse, einem im Gehäuse aufgenommenen Stator sowie einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung des Stators vorgeschlagen. Das Kontaktelement der Vorrichtung ist dabei durch eine Öffnung des Gehäuses ins Gehäuseinnere eingeführt und mit Hilfe der Crimphülse mit einem Wicklungsdraht des Stators elektrisch leitend verbunden. Die Crimphülse ist dabei über den ersten Isolierabschnitt des Isolierelements elektrisch isoliert und das Kontaktelement ist über den weiteren Isolierabschnitt des Isolierelements elektrisch isoliert.Furthermore, an electrical machine with a housing, a stator accommodated in the housing and a device according to the invention for making electrical contact with the stator is proposed. The contact element of the device is inserted into the interior of the housing through an opening in the housing and is electrically conductively connected to a winding wire of the stator with the aid of the crimp sleeve. The crimp sleeve is electrically insulated via the first insulating section of the insulating element and the contact element is electrically insulated via the further insulating section of the insulating element.

Durch die vorgeschlagene Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung des Stators reduzieren sich der Aufwand und die Kosten bei der Herstellung der elektrischen Maschine. Denn mit nur einem Isolierelement kann die elektrische Isolierung der Crimphülse sowie des Kontaktelements bewirkt werden.The proposed use of a device according to the invention for making electrical contact with the stator reduces the outlay and costs involved in producing the electrical machine. This is because the crimp sleeve and the contact element can be electrically insulated with just one insulating element.

Vorzugsweise wird das Kontaktelement mit Hilfe des Isolierelements gegenüber dem Gehäuse elektrisch isoliert. Der weitere Isolierabschnitt des Isolierelements ist hierzu bevorzugt in die Öffnung des Gehäuses eingesetzt, vorzugsweise eingesteckt oder eingepresst. Auf diese Weise kann eine Lagefixierung des Isolierelements innerhalb der Öffnung bewirkt werden. Zudem kann mit Hilfe des Isolierelements die Öffnung abgedichtet werden.The contact element is preferably electrically insulated from the housing with the aid of the insulating element. For this purpose, the further insulating section of the insulating element is preferably inserted, preferably inserted or pressed, into the opening of the housing. In this way, the insulating element can be fixed in position within the opening. In addition, the opening can be sealed with the aid of the insulating element.

Zur Vereinfachung der Montage kann das Isolierelement zusammen mit dem Kontaktelement in die Öffnung des Gehäuses eingeführt bzw. eingesetzt werden. Um das Isolierelement auf dem Kontaktelement zu positionieren, kann dieses auf das Kontaktelement aufgesteckt oder aufgepresst sein. Alternativ oder ergänzend ist auch ein Formschluss zwischen dem Isolierelement und dem Kontaktelement möglich.To simplify assembly, the insulating element can be introduced or inserted into the opening of the housing together with the contact element. In order to position the insulating element on the contact element, it can be plugged or pressed onto the contact element. Alternatively or additionally, a form fit between the insulating element and the contact element is also possible.

Ferner wird vorgeschlagen, dass der erste Isolierabschnitt des Isolierelements zumindest bereichsweise von einer Vergussmasse umgeben ist. Die Vergussmasse kann insbesondere der Verkapselung des Stators dienen. Zugleich kann mit Hilfe der Vergussmasse eine weitere Lagefixierung des Isolierelements bewirkt werden.It is also proposed that the first insulating section of the insulating element be surrounded at least in regions by a casting compound. The potting compound can be used in particular to encapsulate the stator. At the same time, the sealing compound can be used to further fix the position of the insulating element.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:

1 eine vereinfachte Schnittdarstellung einer elektrischen Maschine mit einem Gehäuse und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung eines im Gehäuse aufgenommenen Stators und
2 eine perspektivische Darstellung des Isolierelements der Vorrichtung der 1.

A preferred embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. These show:

1 a simplified sectional view of an electrical machine with a housing and a device according to the invention for electrically contacting a stator accommodated in the housing and
2 a perspective view of the insulating element of the device 1 .

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Bei der Figur handelt es sich um eine stark vereinfachte Schnittdarstellung einer elektrischen Maschine 1. Der Schnitt verläuft durch ein Gehäuse 2, und zwar im Bereich einer Gehäusedurchführung zur elektrischen Kontaktierung eines im Gehäuse 2 aufgenommenen Stators (nicht dargestellt). Die elektrische Kontaktierung wird mit Hilfe einer Vorrichtung bewirkt, die ein Kontaktelement 3, beispielsweise in Form einer Stromschiene, eine mit dem Kontaktelement 3 verbundene Crimphülse 6 sowie ein Isolierelement 8 umfasst. Das Isolierelement 8 dient zum Einen der elektrischen Isolierung der Crimphülse 6 gegenüber ihrer Umgebung, zum Anderen der elektrischen Isolierung des Kontaktelements 3 gegenüber dem Gehäuse 2. Das Isolierelement 8 weist hierzu einen ersten Isolierabschnitt 8.1 sowie einen weiteren Isolierabschnitt 8.2 auf. Der weitere Isolierabschnitt 8.2 ist in eine Öffnung 4 des Gehäuses 2 eingesetzt, vorzugsweise eingepresst. Die Verbindung des Isolierabschnitts 8.2 mit dem Kontaktelement 3 ist vorliegend ebenfalls eine Pressverbindung. Bei der Montage wird zunächst das Isolierelement 8 auf das Kontaktelement 3 aufgesetzt bzw. aufgepresst und dann zusammen mit dem Kontaktelement 3 in das Gehäuse 2 eingesetzt.The figure is a greatly simplified sectional view of an electrical machine 1. The section runs through a housing 2, specifically in the area of a housing bushing for electrically contacting a stator (not shown) accommodated in the housing 2. The electrical contact is effected with the aid of a device which comprises a contact element 3 , for example in the form of a busbar, a crimp sleeve 6 connected to the contact element 3 and an insulating element 8 . The insulating element 8 is used on the one hand to electrically insulate the crimp sleeve 6 from its surroundings and on the other hand to electrically insulate the contact element 3 from the housing 2. For this purpose, the insulating element 8 has a first insulating section 8.1 and a further insulating section 8.2. The further insulating section 8.2 is inserted into an opening 4 of the housing 2, preferably pressed. The connection of the insulating section 8.2 to the contact element 3 is also a press connection in the present case. During assembly, the insulating element 8 is first placed or pressed onto the contact element 3 and then inserted into the housing 2 together with the contact element 3 .

Das Kontaktelement 3 wird mit der Crimphülse 6 voran durch die Öffnung 4 in das Gehäuse 2 eingesetzt, so dass die Crimphülse 6 im Gehäuseinneren 5 zu liegen kommt. Anschließend kann zumindest ein Wicklungsdraht 7 einer Wicklung (nicht dargestellt) des Stators in die Crimphülse 6 eingeführt und über die Crimphülse 6 mit dem Kontaktelement 3 elektrisch leitend verbunden werden. Der Vorgang des Crimpens wird durch das Isolierelement 8 nicht behindert, da der erste Isolierabschnitt 8.1 mehrteilig ausgeführt ist und die mehreren Teile relativ zueinander beweglich sind. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der erste Isolierabschnitt 8.1 zwei segmentartige Isolierteile 8.1.1, 8.1.2 auf, die über ein Scharnier 9 verbunden sind, so dass sie auf- und zuklappbare Halbschalen ausbilden. Die Verbindung der segmentartigen Isolierteile 8.1.1, 8.1.2 mit dem weiteren Isolierabschnitt 8.2 ist jeweils über einen elastisch verformbaren Steg 13 hergestellt, so dass die Beweglichkeit der segmentartigen Isolierteile 8.1.1, 8.1.2 nicht oder nur unwesentlich eingeschränkt wird.The contact element 3 is inserted with the crimp sleeve 6 first through the opening 4 into the housing 2 so that the crimp sleeve 6 comes to rest in the interior 5 of the housing. At least one winding wire 7 of a winding (not shown) of the stator can then be inserted into the crimp sleeve 6 and electrically conductively connected to the contact element 3 via the crimp sleeve 6 . The crimping process is not impeded by the insulating element 8, since the first insulating section 8.1 is designed in several parts and the several parts can be moved relative to one another. In the exemplary embodiment shown, the first insulating section 8.1 has two segment-like insulating parts 8.1.1, 8.1.2, which are connected via a hinge 9 so that they form half-shells that can be opened and closed. The connection of the segment-like insulating parts 8.1.1, 8.1.2 with the further insulating section 8.2 is made via an elastically deformable web 13, so that the mobility of the segment-like insulating parts 8.1.1, 8.1.2 is not or only slightly restricted.

Wie insbesondere der 2 zu entnehmen ist, kann das Scharnier 9 aus Verbindungsmitteln 11, 12 gebildet werden, die in Eingriff miteinander bringbar sind und in Eingriff stehend ein Verschwenken der segmentartigen Isolierteile 8.1.1, 8.1.2 relativ zueinander ermöglichen. In der 2 sind die Verbindungsmittel 11, 12 jeweils pilzkopfartig ausgeführt, wobei die Verbindungsmittel 11 pilzkopfartige Ausnehmungen und die Verbindungsmittel 12 pilzkopfartige Rastgeometrien ausbilden, die in die pilzkopfartigen Ausnehmungen einsetzbar sind. Die Verbindungsmittel 11, 12 sind jeweils an den Längskanten der Isolierteile 8.1.1, 8.1.2 ausgebildet. Die gleichen Verbindungsmittel 11, 12 können zur Verbindung der beiden Isolierteile 8.1.1, 8.1.2 auch an den dem Scharnier 9 gegenüberliegenden Längskanten ausgebildet sein.Like that one in particular 2 can be seen, the hinge 9 can be formed from connecting means 11, 12 which can be brought into engagement with one another and, when engaged, allow the segment-like insulating parts 8.1.1, 8.1.2 to pivot relative to one another. In the 2 the connecting means 11, 12 are each designed like a mushroom, with the connecting means 11 forming mushroom-like recesses and the connecting means 12 forming mushroom-like latching geometries which can be inserted into the mushroom-like recesses. The connecting means 11, 12 are each formed on the longitudinal edges of the insulating parts 8.1.1, 8.1.2. The same connecting means 11, 12 can also be formed on the longitudinal edges opposite the hinge 9 for connecting the two insulating parts 8.1.1, 8.1.2.

Wie der 2 weiter zu entnehmen ist, können die Isolierteile 8.1.1, 8.1.2 Entlüftungsöffnungen 14 aufweisen. Diese erweisen sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn abschließend in das Gehäuseinnere 5 eine Vergussmasse 10 zur Verkapselung des Stators eingebracht wird. Über die Entlüftungsöffnungen 14 kann dann Luft entweichen, so dass unerwünschte Lufteinschlüsse vermieden werden.Again 2 can be seen further, the insulating parts 8.1.1, 8.1.2 can have ventilation openings 14. These prove to be advantageous in particular when a casting compound 10 for encapsulating the stator is finally introduced into the housing interior 5 . Air can then escape via the ventilation openings 14 so that undesired air inclusions are avoided.

Claims

Verfahren zur elektrischen Kontaktierung eines in einem Gehäuse (2) aufgenommenen Stators einer elektrischen Maschine (1), bei dem ein elektrisch leitendes Kontaktelement (3) durch eine Öffnung (4) des Gehäuses (2) ins Gehäuseinnere (5) eingeführt und mit Hilfe einer Crimphülse (6) mit einem Wicklungsdraht (7) des Stators elektrisch leitend verbunden wird, und bei dem die Crimphülse (6) gegenüber ihrer Umgebung elektrisch isoliert wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur elektrischen Isolierung ein Isolierelement verwendet wird, das in einem ersten Isolierabschnitt (8.1) mehrere miteinander und/oder mit einem weiteren Isolierabschnitt (8.2) verbundene segmentartige Isolierteile (8.1.1, 8.1.2) aufweist, die nach dem Verbinden des Wicklungsdrahts (7) mit dem Kontaktelement (3) mittels Crimpen um die Crimphülse (6) gelegt und zu einem Rohr verbunden werden.Method for making electrical contact with a stator of an electrical machine (1) accommodated in a housing (2), in which an electrically conductive contact element (3) is inserted through an opening (4) in the housing (2) into the housing interior (5) and with the aid of a Crimp sleeve (6) is electrically conductively connected to a winding wire (7) of the stator, and in which the crimp sleeve (6) is electrically insulated from its surroundings, characterized in that an insulating element is used for electrical insulation, which in a first insulating section ( 8.1) has several segment-like insulating parts (8.1.1, 8.1.2) connected to one another and/or to a further insulating section (8.2), which, after the winding wire (7) has been connected to the contact element (3), are crimped around the crimp sleeve (6 ) and connected to form a tube.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die segmentartigen Isolierteile (8.1.1, 8.1.2) zwei Halbschalen ausbilden, die um die Crimphülse (6) gelegt und zu einem Rohr verbunden werden.procedure after claim 1 , characterized in that the segment-like insulating parts (8.1.1, 8.1.2) form two half-shells which are placed around the crimp sleeve (6) and connected to form a tube.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die segmentartigen Isolierteile (8.1.1, 8.1.2) beim Legen um die Crimphülse (6) relativ zueinander verschwenkt werden.procedure after claim 1 or 2 , characterized in that the segment-like insulating parts (8.1.1, 8.1.2) are pivoted relative to one another when they are placed around the crimp sleeve (6).

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die segmentartigen Isolierteile (8.1.1, 8.1.2) nach dem Legen um die Crimphülse (6) formschlüssig verbunden werden, vorzugsweise mittels einer Klemm- und/oder Rastverbindung.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the segment-like insulating parts (8.1.1, 8.1.2) are positively connected after being placed around the crimp sleeve (6), preferably by means of a clamping and/or latching connection.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Isolierabschnitt (8.2) des Isolierelements (8) zur elektrischen Isolierung des Kontaktelements (3) gegenüber dem Gehäuse (2) in die Öffnung (4) des Gehäuses (2) eingesetzt, vorzugsweise eingesteckt oder eingepresst, wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the further insulating section (8.2) of the insulating element (8) for electrically insulating the contact element (3) from the housing (2) is inserted into the opening (4) of the housing (2), preferably inserted or pressed in, is.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verkapselung des Stators eine Vergussmasse (10) in das Gehäuseinnere (5) eingebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a casting compound (10) is introduced into the housing interior (5) to encapsulate the stator.

Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung eines in einem Gehäuse (2) aufgenommenen Stators einer elektrischen Maschine (1), umfassend - ein elektrisch leitendes Kontaktelement (3), das durch eine Öffnung (4) des Gehäuses (2) ins Gehäuseinnere (5) einführbar ist, - eine Crimphülse (6) zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung des Kontaktelements (3) mit einem Wicklungsdraht (7) des Stators, - ein Isolierelement (8) zur elektrischen Isolierung der Crimphülse (6) gegenüber ihrer Umgebung, das in einem ersten Isolierabschnitt (8.1) mehrere miteinander und/oder mit einem weiteren Isolierabschnitt (8.2) verbundene segmentartige Isolierteile (8.1.1, 8.1.2) aufweist, die um die Crimphülse (6) legbar und zu einem Rohr verbindbar sind.Device for making electrical contact with a stator, accommodated in a housing (2), of an electrical machine (1), comprising - an electrically conductive contact element (3) which can be inserted through an opening (4) in the housing (2) into the housing interior (5), - a crimp sleeve (6) for producing an electrically conductive connection of the contact element (3) with a winding wire (7) of the stator, - an insulating element (8) for electrically insulating the crimp sleeve (6) from its surroundings, which in a first insulating section (8.1) has several segment-like insulating parts (8.1.1, 8.1.2) connected to one another and/or to a further insulating section (8.2) has, which can be placed around the crimp sleeve (6) and connected to form a tube.

Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die segmentartigen Isolierteile (8.1.1, 8.1.2) zwei Halbschalen ausbilden, die vorzugsweise über ein Gelenk oder Scharnier (9) verbunden sind.device after claim 7 , characterized in that the segment-like insulating parts (8.1.1, 8.1.2) form two half-shells which are preferably connected via a joint or hinge (9).

Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die segmentartigen Isolierteile (8.1.1, 8.1.2), vorzugsweise im Bereich einander zugewandter Längskanten, in Eingriff miteinander bringbare Verbindungsmittel (11, 12) aufweisen, beispielsweise in Form mindestens einer Rastgeometrie.device after claim 7 or 8th , characterized in that the segment-like insulating parts (8.1.1, 8.1.2), preferably in the area of mutually facing longitudinal edges, have connecting means (11, 12) which can be brought into engagement with one another, for example in the form of at least one locking geometry.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die segmentartigen Isolierteile (8.1.1, 8.1.2) des ersten Isolierabschnitts (8.1) mit dem weiteren Isolierabschnitt (8.2) verbunden sind, vorzugsweise über mindestens einen elastisch verformbaren Steg (13).Device according to one of Claims 7 until 9 , characterized in that the segment-like insulating parts (8.1.1, 8.1.2) of the first insulating section (8.1) are connected to the further insulating section (8.2), preferably via at least one elastically deformable web (13).

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die segmentartigen Isolierteile (8.1.1, 8.1.2) mindestens eine Entlüftungsöffnung (14) aufweisen, über welche beim Verkapseln des Stators Luft entweichen kann.Device according to one of Claims 7 until 10 , characterized in that the segment-like insulating parts (8.1.1, 8.1.2) have at least one ventilation opening (14) through which air can escape when the stator is encapsulated.

Elektrische Maschine (1) mit einem Gehäuse (2), einem im Gehäuse (2) aufgenommenen Stator sowie einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11 zur elektrischen Kontaktierung des Stators, wobei das Kontaktelement (3) der Vorrichtung durch eine Öffnung (4) des Gehäuses (2) ins Gehäuseinnere (5) eingeführt und mit Hilfe der Crimphülse (6) mit einem Wicklungsdraht (7) des Stators elektrisch leitend verbunden ist, wobei die Crimphülse (6) über den ersten Isolierabschnitt (8.1) des Isolierelements (8) elektrisch isoliert ist und wobei das Kontaktelement (3) über den weiteren Isolierabschnitt (8.2) des Isolierelements (8) elektrisch isoliert ist.Electrical machine (1) having a housing (2), a stator accommodated in the housing (2) and a device according to one of Claims 7 until 11 for making electrical contact with the stator, the contact element (3) of the device being inserted through an opening (4) in the housing (2) into the housing interior (5) and being electrically conductively connected to a winding wire (7) of the stator using the crimp sleeve (6). is, wherein the crimp sleeve (6) is electrically insulated via the first insulating section (8.1) of the insulating element (8) and wherein the contact element (3) is electrically insulated via the further insulating section (8.2) of the insulating element (8).

Elektrische Maschine (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Isolierabschnitt (8.2) des Isolierelements (8) in die Öffnung (4) des Gehäuses (2) eingesetzt, vorzugsweise eingesteckt oder eingepresst, ist.Electrical machine (1) according to claim 12 , characterized in that the further insulating section (8.2) of the insulating element (8) is inserted, preferably inserted or pressed, into the opening (4) of the housing (2).

Elektrische Maschine (1) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Isolierabschnitt (8.1) zumindest bereichsweise von einer Vergussmasse (10) umgeben ist.Electrical machine (1) according to claim 12 or 13 , characterized in that the first insulating section (8.1) is at least partially surrounded by a casting compound (10).