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WO2018108498A1 - Entkopplungselement zur verbindung einer leistungselektronik mit einer elektrischen maschine - Google Patents

Entkopplungselement zur verbindung einer leistungselektronik mit einer elektrischen maschine Download PDF

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Publication number
WO2018108498A1
WO2018108498A1 PCT/EP2017/080454 EP2017080454W WO2018108498A1 WO 2018108498 A1 WO2018108498 A1 WO 2018108498A1 EP 2017080454 W EP2017080454 W EP 2017080454W WO 2018108498 A1 WO2018108498 A1 WO 2018108498A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
region
holder
busbar
decoupling element
power electronics
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2017/080454
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dirk Schramm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to CN201780071000.2A priority Critical patent/CN110337775A/zh
Priority to JP2019531901A priority patent/JP2020502975A/ja
Priority to US16/468,977 priority patent/US20190356193A1/en
Publication of WO2018108498A1 publication Critical patent/WO2018108498A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/22—Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
    • H02K5/225—Terminal boxes or connection arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/03—Machines characterised by the wiring boards, i.e. printed circuit boards or similar structures for connecting the winding terminations

Definitions

  • Decoupling element for connecting a power electronics
  • the present invention relates to a decoupling element for connecting a power electronics with an electrical machine according to the preamble of patent claim 1.
  • the electrical connections are usually connected by means of busbars, which extend in the axial direction radially outward through a motor opening into a receiving space of a connection housing.
  • busbars are connected by means of a further connection terminal with power source cables or phase terminals, which in turn has an electrical connection to an external
  • Embodiment is e.g. in EP 1 079 502 A1, in which vibrations are also intercepted by means of a bent intermediate element.
  • JP 201 1 035 984 A2 also addresses the problem of tolerance differences of the components during assembly and by providing various
  • the object of this invention is to provide an improved decoupling element for connecting power electronics to an electrical machine. This object is achieved by the features of the independent claims. advantageous
  • Embodiments are the subject of the dependent claims. Proposed is a decoupling element for connecting a
  • Power electronics with an electric machine with at least one holder made of insulating material, at least one busbar arranged on the holder, comprising a first region, a first region arranged substantially parallel thereto and spaced therefrom second region, and a curved and serving as a spring element third Area that connects the first area with the second area, wherein the at least one bus bar is connected at its second area with the holder via at least one holding element.
  • the first region and the second region are arranged substantially equally long and overlapping one another.
  • the stable bent third portion is stressed under loads so that tolerances can be compensated but the bus bar does not become unstable.
  • the at least one retaining element is arranged on the second region of the holder at the transition to the third region of the busbar.
  • the arrangement of the retaining element in the rear area near the third area which must absorb the largest forces under load, improves the stability of the arrangement.
  • the at least one retaining element is designed as a snap hook.
  • the connection by means of snap hooks allows an easy
  • two holding elements are provided on the holder such that they connect each of the at least one bus bar to the holder at two parallel side edges of the second area.
  • Two holding elements have the advantage that the connection is further stabilized, especially with heavy or wide components. Above all, prevent two holding elements slipping into one
  • the second region of the busbar at a region remote from the third region, and the corresponding area on the holder corresponding openings in order to receive a connecting means for connection to the electrical machine.
  • Busbar can be attached to the holder.
  • the holder has at least three busbars, which are arranged side by side and spaced from each other in the same orientation.
  • the holder has at least three busbars, which are arranged side by side and spaced from each other in the same orientation.
  • the holder and each of the at least one bus bar are each formed in one piece.
  • a power electronics connected to at least one load terminal of the electric machine via the decoupling element described, wherein the side of the holder of the decoupling element, that of the side on which the Busbar (s) are arranged, is arranged opposite one another, is arranged so that it faces in the direction of the electric machine.
  • FIG. 1 shows a sectional view through a decoupling element mounted between electric motor and power electronics according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 2 shows a view of a decoupling element according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 3 shows a view of a holder for the decoupling element according to an embodiment of the present invention.
  • the invention is based on the finding that the electrical connection between the electrical machine or engine and the control unit or the
  • Power electronics which e.g. Are part of a hybrid drive that can pose a vulnerability. Depending on the type of connection, it can be based on the ambient and operating conditions, the mechanical tolerances of the system
  • connection of electrical machine or motor and power electronics are, for example rigid direct fittings. However, these do not provide flexible compensation, so that an early component failure due to vibrations is possible. In addition, cable connections are also used. These are flexible and
  • FIG. 1 shows a sectional view of an arrangement of power electronics 2 connected to corresponding load terminals of an electric machine 3 via the decoupling element 1 described below according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 2 shows a view of the decoupling element 1 described below according to an embodiment of FIG Invention.
  • Fig. 3 shows the holder 12 of the decoupling element 1 described below according to an embodiment of the invention, in which the
  • Power rail (s) 1 1 is attached or be.
  • the decoupling element 1 has one or more bus bars 1 1, which are connected to an electrically insulating holder 12.
  • the holder 12 is arranged after assembly between the electric machine 2 and power electronics 3 on the side of the load terminals of the electric machine 2, as shown in Fig. 1.
  • Each bus bar 1 1 can be divided into two areas, which are connected to each other via a third curved or bent area. As shown in the figures, the first area 1 1 1 is the connecting area to
  • the second region 1 12 is the connection region to the electric machine 2.
  • the third region 1 13 is bent, ie with a rounding or in section seen semi-circular, or curved and is used as a connection region between the first region 1 1 1 and the second region 1 12 arranged.
  • the busbar 1 1 is made in one piece, so that the three areas 1 1 1, 1 12, 1 13 do not have to be connected to each other via separate connectors.
  • the second region 1 12 is, as shown in Figure 2, with the insulating holder 12 e.g. via a nut 13, which is preferably designed as a press nut 13, connected to the electric machine 2 and the corresponding terminals thereof.
  • the insulating holder 12 has at the locations where the nut 13 is arranged, or corresponding openings or recesses, as well as the second region 1 12 of the busbar (s) 1 1, as shown in Figure 2, so that a Connection of the busbar 1 1 via the holder 12 with the electric machine 2 by means of the connecting element 13, eg the mother, can be done.
  • the holder 12 in each case has at least one holding element 121 in order to fix the at least one bus bar 1 1 thereto.
  • the holding element 121 may be formed as a snap hook, which is arranged on the holder 12 such that it holds a busbar 1 1 by clicking on it.
  • the holding element 121 may be arranged on two outer, preferably parallel sides of the second region 1 12 of the bus bar 1 1, as shown in Figures 2 and 3. Thus, two holding elements 121 are provided for a single busbar 1 1.
  • the holding elements 121 are furthermore preferably arranged on the region of the holder 12, which is close to the third region 1 13 of the busbar 1 1, since the largest forces can act on these. Thus, the stability is increased.
  • the holding elements 121 may be a regular or for each busbar 1 1 individually predetermined distance from the adjacent busbar 1 1 set so that an electrical decoupling of the individual busbars 1 1 is ensured from each other. In addition, such a slippage of
  • Conductor rail (s) 1 1 better prevented, especially in a heavy design or large dimensions of the busbar (s) 1 1.
  • the holding elements 121 may be arranged in alignment, as shown in Figures 2 and 3, or offset
  • busbar (s) 1 1 are preferably arranged in the same orientation, that is, for example, then show their third areas 1 13 in the same direction, as shown in Fig. 2.
  • a retaining element 121 for example as a snap hook, a simple assembly and a detachable connection is made possible.
  • the holding element 121 can also be designed differently if it fulfills the corresponding function.
  • the holding elements 121 can be made different for each busbar to be fastened 1 1, wherein a similar design allows for easier and cheaper production.
  • the holder 12 is an insulating holder, that is made of a material that has an electrically insulating effect.
  • the holder 12 may be made in one piece, e.g. by a casting or printing process or another process. It can also be formed in several parts, wherein the items can also be prepared by appropriate methods, e.g. via a casting or printing process. Further, it is advantageous if the holder 12 is made of a material which also has good thermal resistance. By good is to be understood that the thermal resistance should be such that the material, when installed, does not suffer damage due to the heat generated. That is, when installed in a motor, the speed indicated by e.g. the electric machine 2 may not cause heat or heat to damage the holder 12. The required thermal resistance is thus dependent on the application in which the
  • Decoupling element 1 is installed.
  • the decoupling element 1 operates basically according to the principle of action of a curved spiral spring, which is loaded only in the elastic (third bent) region 1 13, which has, inter alia, a long life. Furthermore, the spring action ensures that a large tolerance compensation between the individual components 1, 2, 3, and at the same time a high stability is provided. Furthermore, a decoupling of vibrations can take place, which the
  • the first and the second region 1 1 1 1, 1 12 in the unassembled or not loaded state are approximately parallel and at a distance from each other arranged, ie the third curved portion 1 13 is curved or bent to produce the spring action.
  • the bend or curvature is preferably a rounding, ie approximately semicircular or U-shaped in section, ie there are no edges or corners which would result in an average of three sides of a rectangle or square.
  • the shape of the bend should be such that a spiral spring is formed.
  • first and second regions 1 1 1 1, 1 12 may be approximately equal in length, i. the two areas are at a distance from each other and overlap each other in a majority of their area.
  • the length of the overlap, i. the length of each of the first and second regions 1 1 1, 1 12 may be determined by a person skilled in the art depending, e.g. of which spring effect should be achieved.
  • the second region 1 12 of the busbar 1 1 has at the areas where the busbar over the e.g. formed as a nut connecting element 13 with the holder 12 and thus with the electric machine 2 and whose load terminals is or is, corresponding openings or recesses depending on the shape of the connecting element 13, as shown in Figure 2.
  • Openings correspond in position to the previously described openings of the holder 12.
  • Each bus bar 1 1 is made of a material having high electrical conductivity, e.g. Copper Cu or aluminum AI.
  • the decoupling element 1 has a shape that is adapted to the geometry of the installation space in which it is installed. Also shown in Figure 2 is an embodiment in which three are juxtaposed and aligned with each other and with the same orientation, i. in the same alignment of the third regions 1 13, arranged busbars 1 1 on a holder 12 by means of two to a busbar 1 1 associated
  • Snap hooks are attached as holding elements 121. These are arranged on both outer parallel sides of the second region 1 12 each busbar 1 1 at the end to which the curved third portion 1 13 connects. This means that the at least one retaining element 121 at a region of the holder 12 in the region of Transition from the second region 1 12 to the third region 1 13 of the busbar 1 1 is arranged.
  • the third areas 1 13 arranged side by side
  • Busbars 1 1 point in the same direction, in Fig. 3 in the direction of the back of the holder 12.
  • the openings for fixing the nuts 13 for each busbar 1 1 are in the second region 1 12 at the front, so the curved portion 1 thirteenth opposite side, arranged. It is also possible to arrange more or fewer conductor rails on a single holder 12.
  • the decoupling element 1 can also be used as a two-component part with
  • Encapsulation can be realized.
  • connecting element e.g. Mother, press mother

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

Bereitgestellt wird ein Entkopplungselement (1) zur Verbindung einer Leistungselektronik (3) mit einer elektrischen Maschine (2), mit zumindest einem Halter (12) aus isolierendem Material, zumindest einer auf dem Halter (12) angeordneten Stromschiene, aufweisend einen ersten Bereich (111), einen dem ersten Bereich (111) im Wesentlichen dazu parallel angeordneten und davon beabstandeten zweiten Bereich (112), und einen gebogenen und als Federelement dienenden dritten Bereich (113), der den ersten Bereich (111) mit dem zweiten Bereich (112) verbindet, wobei die zumindest eine Stromschiene an ihrem zweiten Bereich (112) mit dem Halter (12) über zumindest ein Halteelement verbunden ist.

Description

Entkopplungselement zur Verbindung einer Leistungselektronik
mit einer elektrischen Maschine
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Entkopplungselement zur Verbindung einer Leistungselektronik mit einer elektrischen Maschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 .
Bei Elektromotoren, insbesondere von Hybridfahrzeugen, werden üblicherweise die elektrischen Anschlüsse mittels Stromschienen verbunden, die sich in axialer Richtung nach radial außen durch eine Motoröffnung in einen Aufnahmeraum eines Anschlussgehäuses erstrecken. Dort werden die Stromschienen mittels eines weiteren Verbindungsanschlusses mit Stromquellenkabeln bzw. Phasenanschlüssen verbunden, die wiederum eine elektrische Verbindung zu einer externen
Energieeinheit bereitstellen.
Aus der DE 10 2014 201 191 A1 ist ein aus zwei miteinander über ein flexibles Zwischenelement verbundenen Bereichen gebildetes Stromschienenelement bekannt, durch welches eine sichere elektrische Verbindung zwischen Motor und Leistungselektronik auch bei Vibrationen, die durch den Motor verursacht werden, gewährleistet ist. Eine andere vor Schäden durch Vibrationen schützende
Ausgestaltung ist z.B. in der EP 1 079 502 A1 gezeigt, bei der ebenfalls mittels eines gebogenen Zwischenelements Vibrationen abgefangen werden. In der
JP 201 1 035 984 A2 wird ferner das Problem von Toleranzunterschieden der Bauteile bei der Montage angesprochen und durch Bereitstellen diverser
Führungselemente und Einsteckmöglichkeiten gelöst.
Aus den oben genannten Problemen ergibt sich die Aufgabe dieser Erfindung, ein verbessertes Entkopplungselement zur Verbindung einer Leistungselektronik mit einer elektrischen Maschine bereitzustellen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Vorgeschlagen wird ein Entkopplungselement zur Verbindung einer
Leistungselektronik mit einer elektrischen Maschine, mit zumindest einem Halter aus isolierendem Material, zumindest einer auf dem Halter angeordneten Stromschiene, aufweisend einen ersten Bereich, einen dem ersten Bereich im Wesentlichen dazu parallel angeordneten und davon beabstandeten zweiten Bereich, und einen gebogenen und als Federelement dienenden dritten Bereich, der den ersten Bereich mit dem zweiten Bereich verbindet, wobei die zumindest eine Stromschiene an ihrem zweiten Bereich mit dem Halter über zumindest ein Halteelement verbunden ist.
Durch die flexible Verbindung des ersten Bereichs mit dem zweiten Bereich der Stromschiene über einen als Federelement wirkenden gebogenen dritten Bereich können bisher problematische Umgebungs- und Einsatzbedingungen wie thermische Ausdehnung oder Vibrationsbelastungen, die zu Schäden an der elektrischen Verbindung zwischen elektrischer Maschine und Leistungselektronik führen können, vermieden werden. Ferner können herstellungsbedingte mechanische Toleranzen der verbauten Komponenten ausgeglichen werden.
In einer Ausführung sind der erste Bereich und der zweite Bereich im Wesentlichen gleich lang und einander überlappend angeordnet. Somit wird hauptsächlich der stabile gebogene dritte Bereich bei Belastungen beansprucht, so dass Toleranzen ausgeglichen werden können, aber die Stromschiene nicht in sich instabil wird.
In einer Ausführung ist das zumindest eine Halteelement an dem zweiten Bereich des Halters am Übergang zum dritten Bereich der Stromschiene angeordnet. Die Anordnung des Halteelements im hinteren Bereich in der Nähe des dritten Bereichs, der die größten Kräfte bei Belastung aufnehmen muss, verbessert die Stabilität der Anordnung.
In einer Weiterbildung ist das zumindest eine Halteelement als Schnapphaken ausgeführt. Die Verbindung mittels Schnapphaken ermöglicht eine einfache
Herstellung und gleichzeitig eine feste Verbindung der Stromschiene mit dem Halter. In einer Ausführung sind zwei Halteelemente derart an dem Halter vorgesehen, dass sie jede der zumindest einen Stromschiene an zwei parallelen Seitenkanten des zweiten Bereichs mit dem Halter verbinden. Zwei Halteelemente haben den Vorteil, dass die Verbindung weiter stabilisiert wird, vor allem bei schweren oder breiten Bauteilen. Vor allem verhindern zwei Halteelemente ein Verrutschen in eine
Schieflage der Stromschiene.
In einer Ausführung weisen der zweite Bereich der Stromschiene an einem von dem dritten Bereich entfernten Bereich, sowie der dazu korrespondierende Bereich am Halter entsprechende Öffnungen auf, um ein Verbindungsmittel zur Verbindung mit der elektrischen Maschine aufzunehmen. Durch die Anordnung der Öffnungen in Halter und Stromschiene an dem Bereich, der von dem gebogenen Bereich entfernt ist, ist mehr Platz vorhanden, so dass auch ein größeres Verbindungelement wie eine Mutter oder Pressmutter ohne Beeinträchtigung der Befestigung der
Stromschiene am Halter angebracht werden kann.
In einer Ausführung weist der Halter zumindest drei Stromschienen auf, die nebeneinander und voneinander beabstandet zueinander in gleicher Ausrichtung angeordnet sind. Durch die Anordnung mehrerer Stromschienen auf einem einzigen Halter und mit gleicher Ausrichtung, d.h. dass die dritten Bereiche in dieselbe Richtung weisen, können alle Lastanschlüsse der elektrischen Maschine mit der Leistungselektronik über ein einziges Entkopplungselement verbunden werden. Ferner wird die Herstellung vereinfacht und Platz gespart.
In einer Ausführung sind der Halter und jede der zumindest einen Stromschiene jeweils einstückig ausgebildet. Somit wird die Herstellung vereinfacht und
kostengünstiger.
Des Weiteren ist eine Anordnung bereitgestellt, aufweisend eine elektrische
Maschine, eine mit zumindest einem Lastanschluss der elektrischen Maschine über das beschriebene Entkopplungselement verbundene Leistungselektronik, wobei die Seite des Halters des Entkopplungselements, die der Seite, auf der die Stromschiene(n) angeordnet sind, gegenüberliegend angeordnet ist, derart angeordnet ist, dass sie in Richtung der elektrischen Maschine weist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungsgemäße Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht durch ein zwischen elektrischer Maschine bzw. Motor und Leistungselektronik montiertes Entkopplungselement gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Ansicht eines Entkopplungselements gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine Ansicht eines Halters für das Entkopplungselement gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen sind gleiche Elemente bzw.
Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die elektrische Verbindung zwischen elektrischer Maschine bzw. Motor und dem Steuergerät bzw. der
Leistungselektronik, welche z.B. Teil eines Hybridantriebs sind, eine Schwachstelle darstellen kann. Sie kann abhängig von der Verbindungsart durch die Umgebungsund Einsatzbedingungen, den mechanischen Toleranzen der verbauten
Komponenten, die thermische Ausdehnung über den Einsatztemperaturbereich, sowie der Vibrationsbelastung Schaden nehmen. Bekannte Lösungen zur
Verbindung von elektrischer Maschine bzw. Motor und Leistungselektronik sind z.B. starre Direktverschraubungen. Diese bieten aber keinen flexiblen Ausgleich, so dass ein frühzeitiger Bauteilausfall aufgrund von Vibrationen möglich ist. Außerdem werden auch Kabelverbindungen verwendet. Diese sind zwar flexibel und
kostengünstig, erfordern aber sehr viel Bauraum. Deshalb wird eine verbesserte Verbindung der Lastanschlüsse einer elektrischen Maschine bzw. eines Motors mit dem zugehörigen Steuergerät bzw. der Leistungselektronik bereitgestellt.
Wie in den Ausführungen in Figuren 1 bis 3 gezeigt, wird dazu die starre Anbindung der elektrischen Maschine 2 bzw. des Motors 2 mit dem zugehörigen Steuergerät 3 bzw. der Leistungselektronik 3 durch ein flexibles Entkopplungselement 1 ersetzt, welches zwischen der elektrischen Maschine 2 und der Leistungselektronik 3 montiert ist bzw. wird. Die in Fig. 1 gezeigte Ausführung zeigt eine Schnittansicht einer Anordnung einer mit entsprechenden Lastanschlüssen einer elektrischen Maschine 3 über das nachfolgend beschriebene Entkopplungselement 1 gemäß einer Ausführung der Erfindung verbundenen Leistungselektronik 2. Fig. 2 zeigt eine Ansicht des nachfolgend beschriebenen Entkopplungselements 1 gemäß einer Ausführung der Erfindung. Fig. 3 zeigt den Halter 12 des nachfolgend beschriebenen Entkopplungselements 1 gemäß einer Ausführung der Erfindung, an dem die
Stromschiene(n) 1 1 befestigt wird bzw. werden.
Das Entkopplungselement 1 weist eine oder mehrere Stromschienen 1 1 auf, die mit einem elektrisch isolierenden Halter 12 verbunden sind. Der Halter 12 ist nach Montage zwischen elektrischer Maschine 2 und Leistungselektronik 3 auf der Seite der Lastanschlüsse der elektrischen Maschine 2 angeordnet, wie in Fig. 1 gezeigt.
Jede Stromschiene 1 1 kann in zwei Bereiche unterteilt werden, die über einen dritten gekrümmten bzw. gebogenen Bereich miteinander verbunden sind. Wie in den Figuren gezeigt ist der erste Bereich 1 1 1 der Verbindungsbereich zur
Leistungselektronik 3. Der zweite Bereich 1 12 ist der Verbindungsbereich zur elektrischen Maschine 2. Der dritte Bereich 1 13 ist gebogen, d.h. mit einer Rundung bzw. im Schnitt gesehen halbkreisförmig, oder gekrümmt ausgeführt und ist als Verbindungsbereich zwischen dem ersten Bereich 1 1 1 und dem zweiten Bereich 1 12 angeordnet. Bevorzugt ist die Stromschiene 1 1 einstückig ausgeführt, so dass die drei Bereiche 1 1 1 , 1 12, 1 13 nicht über separate Verbindungsstücke miteinander verbunden werden müssen.
Der zweite Bereich 1 12 ist, wie in Figur 2 gezeigt, mit dem isolierenden Halter 12 z.B. über eine Mutter 13, welche vorzugsweise als Pressmutter 13 ausgebildet ist, mit der elektrischen Maschine 2 bzw. den entsprechenden Anschlüssen davon verbunden. Der isolierende Halter 12 weist an den Stellen, an denen die Mutter 13 angeordnet ist bzw. wird, entsprechende Öffnungen bzw. Aussparungen auf, ebenso der zweite Bereich 1 12 der Stromschiene(n) 1 1 , wie in Figur 2 gezeigt, so dass eine Verbindung der Stromschiene 1 1 über den Halter 12 mit der elektrischen Maschine 2 mittels dem Verbindungselement 13, also z.B. der Mutter, erfolgen kann.
Ferner weist der Halter 12 jeweils zumindest ein Halteelement 121 auf, um die zumindest eine Stromschiene 1 1 daran zu befestigen. Das Halteelement 121 kann als Schnapphaken ausgebildet sein, der derart am Halter 12 angeordnet ist, dass er eine Stromschiene 1 1 über Einklicken daran hält. Das Halteelement 121 kann an zwei äußeren, bevorzugt zueinander parallelen Seiten des zweiten Bereichs 1 12 der Stromschiene 1 1 angeordnet sein, wie in Figuren 2 und 3 gezeigt. Somit sind zwei Halteelemente 121 für eine einzelne Stromschiene 1 1 vorgesehen. Die Halteelemente 121 sind ferner bevorzugt an dem Bereich des Halters 12 angeordnet, der dem dritten Bereich 1 13 der Stromschiene 1 1 nahe ist, da auf diesen die größten Kräfte einwirken können. Somit wird die Stabilität erhöht.
Durch die Halteelemente 121 kann ein regelmäßiger oder für jede Stromschiene 1 1 individuell vorgegebener Abstand von der benachbarten Stromschiene 1 1 festgelegt sein, so dass auch eine elektrische Entkopplung der einzelnen Stromschienen 1 1 voneinander sichergestellt ist. Außerdem wird so ein Verrutschen der
Stromschiene(n) 1 1 besser verhindert, vor allem bei einer schweren Ausführung oder großen Maßen der Stromschiene(n) 1 1 . Hierfür können die Halteelemente 121 in einer Flucht angeordnet sein, wie in Figuren 2 und 3 gezeigt, oder versetzt
zueinander. Ferner sind mehrere Stromschiene(n) 1 1 bevorzugt in der gleichen Ausrichtung angeordnet, also z.B. zeigen dann ihre dritten Bereiche 1 13 in dieselbe Richtung, wie in Fig. 2 gezeigt. Ferner wird durch Bereitstellen eines Halteelements 121 , z.B. als Schnapphaken eine einfache Montage und eine lösbare Verbindung ermöglicht. Das Halteelement 121 kann auch anders ausgeführt sein, wenn es die entsprechende Funktion erfüllt. Die Halteelemente 121 können für jede zu befestigende Stromschiene 1 1 unterschiedlich ausgeführt sein, wobei eine gleichartige Ausführung eine einfachere und kostengünstigere Herstellung ermöglicht.
Der Halter 12 ist ein isolierender Halter, also aus einem Material hergestellt, das eine elektrisch isolierende Wirkung hat. Der Halter 12 kann einstückig hergestellt sein, z.B. durch ein Guss- oder Druckverfahren oder ein anderes Verfahren. Er kann auch mehrteilig gebildet sein, wobei die Einzelteile auch mittels entsprechenden Verfahren hergestellt werden können, z.B. über ein Guss- oder Druckverfahren. Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Halter 12 aus einem Material hergestellt ist, das auch eine gute thermische Beständigkeit aufweist. Unter gut ist dabei zu verstehen, dass die thermische Beständigkeit derart sein sollte, dass das Material, wenn es verbaut ist, keinen Schaden aufgrund der auftretenden Wärme nimmt. Das heißt, dass beim Verbauen in einem Motor die durch z.B. die elektrische Maschine 2 erzeugte Wärme oder Hitze nicht zu einer Beschädigung des Halters 12 führen darf. Die benötigte thermische Beständigkeit ist also abhängig von der Anwendung, in der das
Entkopplungselement 1 verbaut wird.
Das Entkopplungselement 1 arbeitet grundsätzlich nach dem Wirkprinzip einer gekrümmten Biegefeder, die nur im elastischen (dritten gebogenen) Bereich 1 13 belastet wird, was unter anderem eine lange Lebensdauer zur Folge hat. Ferner sorgt die Federwirkung dafür, dass ein großer Toleranzausgleich zwischen den einzelnen Komponenten 1 , 2, 3, und gleichzeitig eine hohe Stabilität bereitgestellt ist. Des Weiteren kann eine Entkopplung von Schwingungen erfolgen, was die
Vibrationsbeständigkeit verbessert. Außerdem können unterschiedliche
Ausdehnungen über einen großen Temperaturbereich kompensiert werden, da der Federweg der gebogenen Stromschiene 1 1 sehr groß ist. Wie in den Figuren zu sehen, sind der erste und der zweite Bereich 1 1 1 , 1 12 im nicht montierten bzw. nicht belasteten Zustand annähernd parallel und in einem Abstand zueinander angeordnet, d.h. der dritte gebogene Bereich 1 13 ist entsprechend gekrümmt bzw. gebogen, um die Federwirkung herzustellen. Dabei ist die Biegung bzw. Krümmung bevorzugt eine Rundung, d.h. im Schnitt annähernd halbkreis- oder U-förmig, d.h. es sind keine Kanten oder Ecken vorhanden, die im Schnitt drei Seiten eines Rechtecks oder Quadrats ergeben würden. Die Form der Biegung sollte derart sein, dass eine Biegefeder entsteht.
Ferner können der erste und der zweite Bereich 1 1 1 , 1 12 annähernd gleich lang sein, d.h. die beiden Bereiche liegen sich in einem Abstand zueinander gegenüber und überlappen einander in einem Großteil ihrer Fläche. Die Länge der Überlappung, d.h. die Länge jedes der ersten bzw. zweiten Bereiche 1 1 1 , 1 12 kann von Fachmann bestimmt werden, abhängig z.B. davon, welche Federwirkung erzielt werden soll.
Der zweite Bereich 1 12 der Stromschiene 1 1 weist an den Bereichen, an denen die Stromschiene über das z.B. als Mutter ausgebildete Verbindungselement 13 mit dem Halter 12 und damit mit der elektrischen Maschine 2 bzw. deren Lastanschlüssen verbunden wird bzw. ist, entsprechende Öffnungen bzw. Ausnehmungen abhängig von der Form des Verbindungselements 13 auf, wie in Figur 2 gezeigt. Diese
Öffnungen korrespondieren in ihrer Lage mit den vorher beschriebenen Öffnungen des Halters 12.
Jede Stromschiene 1 1 ist aus einem Material mit hoher elektrischer Leitfähigkeit gefertigt, z.B. Kupfer Cu oder Aluminium AI.
Das Entkopplungselement 1 weist eine Form auf, die der Geometrie des Bauraums angepasst ist, in dem sie verbaut wird. In Figur 2 ist ferner eine Ausführung gezeigt, in der drei nebeneinander bzw. benachbart zueinander und mit gleicher Ausrichtung, d.h. in gleicher Flucht der dritten Bereiche 1 13, angeordnete Stromschienen 1 1 auf einem Halter 12 mittels jeweils zwei zu einer Stromschiene 1 1 zugehörigen
Schnapphaken als Halteelemente 121 befestigt sind. Diese sind an beiden äußeren parallelen Seiten des zweiten Bereichs 1 12 jeder Stromschiene 1 1 an dem Ende, an dem der gebogene dritte Bereich 1 13 anschließt, angeordnet. Das heißt, dass das zumindest eine Halteelement 121 an einem Bereich des Halters 12 im Bereich des Übergangs vom zweiten Bereich 1 12 zum dritten Bereich 1 13 der Stromschiene 1 1 angeordnet ist. Die dritten Bereiche 1 13 der nebeneinander angeordneten
Stromschienen 1 1 weisen in dieselbe Richtung, in Fig. 3 in Richtung der Rückseite des Halters 12. Die Öffnungen zur Befestigung der Muttern 13 für jede Stromschiene 1 1 sind in dem zweiten Bereich 1 12 an der Vorderseite, also der dem gebogenen Bereich 1 13 abgewandten Seite, angeordnet. Es können auch mehr oder weniger Stromschienen auf einem einzigen Halter 12 angeordnet werden. Das Entkopplungselement 1 kann ferner auch als Zwei-Komponenten-Teil mit
Umspritzung realisiert werden.
Bezuqszeichen
2 Elektrische Maschine bzw. Motor
3 Steuergerät bzw. Leistungselektronik
I Entkopplungselement
I I Stromschiene
I I I Erster Bereich der Stromschiene
112 Zweiter Bereich der Stromschiene
113 Dritter, gebogener Bereich der Stromschiene
12 Halter
121 Halteelement, z.B. Schnapphaken
13 Verbindungselement, z.B. Mutter, Pressmutter

Claims

Patentansprüche
1 . Entkopplungselement (1 ) zur Verbindung einer Leistungselektronik (3) mit einer elektrischen Maschine (2), mit zumindest:
- einem Halter (12) aus isolierendem Material,
- zumindest einer auf dem Halter (12) angeordneten Stromschiene (1 1 ), aufweisend einen ersten Bereich (1 1 1 ), einen dem ersten Bereich (1 1 1 ) im Wesentlichen dazu parallel angeordneten und davon beabstandeten zweiten Bereich (1 12), und einen gebogenen und als Federelement dienenden dritten Bereich (1 13), der den ersten Bereich (1 1 1 ) mit dem zweiten Bereich (1 12) verbindet, wobei die zumindest eine Stromschiene (1 1 ) an ihrem zweiten Bereich (1 12) mit dem Halter (12) über zumindest ein Halteelement (121 ) verbunden ist.
2. Entkopplungselement (1 ) nach Anspruch 1 , wobei der erste Bereich (1 1 1 ) und der zweite Bereich (1 12) im Wesentlichen gleich lang und einander überlappend angeordnet sind.
3. Entkopplungselement (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das zumindest eine Halteelement (121 ) an einem Bereich des Halters (12) im Bereich des Übergangs von zweiten Bereich (1 12) der Stromschiene (1 1 ) zum dritten Bereich (1 13) der Stromschiene (1 1 ) angeordnet ist.
4. Entkopplungselement (1 ) nach Anspruch 3, wobei zumindest ein Halteelement (121 ) als Schnapphaken ausgeführt ist.
5. Entkopplungselement (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwei Halteelemente (121 ) derart an dem Halter (12) vorgesehen sind, dass sie jede der zumindest einen Stromschiene (1 1 ) an zwei parallelen Seitenkanten des zweiten Bereichs (1 12) mit dem Halter (12) verbinden.
6. Entkopplungselement (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Bereich (1 12) der Stromschiene (1 1 ) an einem von dem dritten Bereich (1 13) entfernten Bereich, sowie der dazu korrespondierende Bereich am Halter (12) entsprechende Öffnungen aufweisen, um ein Verbindungsmittel (13) zur Verbindung mit der elektrischen Maschine (2) aufzunehmen.
7. Entkopplungselement (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Halter (12) zumindest drei Stromschienen (1 1 ) aufweist, die nebeneinander und voneinander beabstandet zueinander in gleicher Ausrichtung angeordnet sind.
8. Entkopplungselement (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Halter (12) und jede der zumindest einen Stromschiene (1 1 ) jeweils einstückig ausgebildet sind.
9. Anordnung, aufweisend eine elektrische Maschine (2), eine mit zumindest einem Lastanschluss der elektrischen Maschine (2) über das Entkopplungselement (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche verbundene Leistungselektronik (3), wobei die Seite des Halters (12) des Entkopplungselements (1 ), die der Seite, auf der die Stromschiene(n) (1 1 ) angeordnet sind, derart angeordnet ist, dass sie in Richtung der elektrischen Maschine (2) weist.
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