CN110247519A - 隔离混合动力电动车辆起动器发电机的端部绕组的隔离环 - Google Patents

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Abstract

披露了一种用于隔离电机的定子的端部绕组的隔离环(10)，该隔离环至少包括凸出部(12)，该凸出部具有用于接纳导体(16)的导体引导部(14)，其中，该凸出部(12)包括具有内引导表面(20)的压瓣(18)、以及凹部(22)，其中，温度传感器(24)被安排在该凹部(22)中，并且其中，该压瓣(18)的内引导表面(20)面向该凹部(22)，该压瓣(18)和该凹部(22)被设计和安排的方式使得该导体(16)的插入在该导体引导部(14)中的导体端部(32)至少部分地在该内引导表面(20)与该温度传感器(24)之间被引导，并且该导体端部(32)压靠和/或被引导到该温度传感器(24)上。

Description

隔离混合动力电动车辆起动器发电机的端部绕组的隔离环
技术领域
本发明涉及一种用于隔离电机的定子的端部绕组的隔离环，该隔离环包括用于安排温度传感器的支撑件。因此可以实现线圈绕组的准确的温度检测。优选地，电机涉及混合动力电动车辆的皮带起动器发电机。
背景技术
在旋转电动机器中，线圈绕组被设置在定子或转子上。当该旋转电动机器被驱动时，电流流动至线圈绕组。结果是，线圈绕组的导体基于导体的电阻产生热量，于是线圈绕组的温度升高。在48V电机的内部，温度可能升高达到180℃。因此，重要的是测量和/或检测电机、相应地发动机安全运行的精确温度。
US 2014/0191629 A1描述了一种定子，其中，该定子包括定子铁芯、绕组、以及温度传感器。在定子铁芯中，在定子的圆周方向上形成有多个槽。绕组由多个导体形成，这些导体被容纳在这些槽中并且是电连接的。这些槽被形成为使得预定数量的导体被容纳并沿定子的径向方向排列。温度传感器位于这些槽中的至少一个槽中、并且检测这些导体的温度。因为温度传感器被安排在槽中，传感器与导体可靠接触是必要的。否则，无法实现温度的准确测量。另外，温度传感器在槽中的安排需要时间和成本集约。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于定子的端部绕组的准确温度检测的装置。
该目的通过独立权利要求1的主题来实现。本发明的优选实施例是从属权利要求的主题或下文描述的。
根据本发明的主题，提供了一种用于隔离电机的定子的端部绕组的隔离环，该隔离环至少包括凸出部，该凸出部具有用于接纳导体的导体引导部，其中，该凸出部包括具有内引导表面的压瓣、以及凹部，其中，温度传感器被安排在该凹部中，并且其中，该压瓣的内引导表面面向该凹部，并且该压瓣和该凹部被设计和安排的方式使得该导体的插入在该导体引导部中的端部至少部分地在该内引导表面与该温度传感器之间被引导，并且该导体的端部压靠和/或被引导到该温度传感器上。
本发明的一个方面是提供一种用于隔离电机的定子的端部绕组的隔离环，其中，电机优选为混合动力电动车辆的起动器发电机。该隔离环至少包括凸出部，该凸出部具有用于接纳绕组的导体的导体引导部，其中，该导体优选为中性桥。已经发现，中性桥是电机的最热区域之一。因此，应该在中性桥处测量温度。
凸出部包括具有内引导表面的压瓣、以及凹部，其中，温度传感器被安排在凹部中。因此，可以容易且轻松地将温度传感器预安装在隔离环的凹部中。
压瓣的内引导表面面向凹部、相应地面向导体引导部。该压瓣和该凹部被设计和安排的方式使得导体的插入在该导体引导部中的端部至少部分地在该内引导表面与该温度传感器之间被引导，并且该导体的端部压靠和/或被引导到该温度传感器上。因此，通过将隔离环安排在定子的端部绕组上并且通过将导体端部插入导体引导部中，导体端部被引导至和/或压靠温度传感器、尤其是压靠温度传感器的上接触表面，其方式使得导体端部与温度传感器接触。因此，可以容易且可靠地将导体端部安排到温度传感器上。因此，提供了一种用于定子的端部绕组的准确温度检测的装置。
通常，导体引导部的引导方向对应于隔离环的轴向方向。优选地，用于温度传感器的凹部沿径向方向安排，并且压瓣的内引导表面被设计和安排的方式使得插入在导体引导部中的导体端部至少部分地在径向方向上被引导抵靠安排在凹部中的温度传感器的上接触表面。
根据本发明的优选实施例，该内引导表面至少部分地相对于该导体引导部的引导方向倾斜。因此，通过将导体端部插入导体引导部中，导体的端部沿着倾斜的内引导表面滑动。因此，导体的端部可以被自动引导并压靠温度传感器。
根据本发明的优选实施例，该内引导表面相对于该导体的引导方向、相应地相对于隔离环的轴向方向的倾角为：在0.5°≤θ≤15°之间、优选地在0.5°≤θ≤10°之间、并且更优选地在0.5°≤θ≤5°之间。0.5°≤θ≤5°之间的角可以有利地用于引导呈引脚、优选I引脚形式的相当硬的导体。
一般而言，凹部包括面向内引导表面的凹部底部和/或连接器引导部，其中，凹部底部相对于该导体的引导方向、相应地相对于隔离环的轴向方向平行地安排。
根据本发明的优选实施例，该凹部包括面向该内引导表面的凹部底部，其中，该凹部底部包括倾角。凹部底部的倾角沿内引导表面的倾角的相同方向定向。因此，当插入在导体引导部中的导体端部移动并压向温度传感器时，导体端部可以基本上与温度传感器的接触表面平面平行地安排。因此，可以增加温度传感器与导体之间的接触面积，从而提高测量温度的精度。
根据本发明的优选实施例，该凹部底部的倾角与该压瓣的内引导表面的倾角不同。优选地，凹部底部的倾角比内引导表面的倾角小(一般在0.2°与1°之间)。取决于导体端部的偏转，可以改善导体与上接触表面之间的接触面积，从而使测量绕组的温度的精度提高。
根据本发明的优选实施例，该凹部底部的倾角对应于该压瓣的内表面的倾角。
根据本发明的优选实施例，该温度传感器通过形状配合连接件、力配合连接件和/或材料配合的连接件安排在该凹部中。优选地，温度传感器通过环氧树脂或树脂牢固地放置在凹部中。因此，可以增加凹部中传感器安排的坚固性以及对导体的振动的抵抗性，因为温度传感器牢固地位于凹部中。另外，可以容易且轻松地预制造包括温度传感器的隔离环。因此，可以减少生产成本。
根据本发明的优选实施例，在与该导体引导部的引导方向垂直的方向上，该温度传感器的高度大于该凹部的深度。因此，温度传感器的面向压瓣的内引导表面的接触表面在导体引导部中稍微伸出。因此，通过使导体端部在沿着压瓣的内引导表面滑动的同时进行偏转，导体可以容易地压靠温度传感器的上接触表面。
根据本发明的优选实施例，该凸出部包括纵截面上的U形设计，该设计具有连接至该隔离环的较长的直立杆、以及与该隔离环间隔开的较短的直立杆，其中，该较长的直立杆在其面向该较短的直立杆的内侧上包括该凹部，并且该较短的直立杆被设计为该压瓣。因为压瓣的面向隔离环的端部是与隔离环间隔开的，因此在压瓣的端部与隔离环之间存在开口。经由此开口，温度传感器可以轻松地插入在凹部中、安排在较长的直立杆中。因此，提供了温度传感器在凹部中的容易且轻松的安装。
根据本发明的优选实施例，该凸出部至少包括在其远端处的在该隔离环的轴向方向上的第一缺口和第二缺口。因此，温度传感器的安排在凹部中的连接端子可以在第一缺口和第二缺口中被引导。
根据本发明的优选实施例，该压瓣是安排在该第一缺口与该第二缺口之间。
根据本发明的优选实施例，该隔离环和该凸出部被设计为一件式。优选地，隔离环和凸出部由塑料制成。因此，包括凸出部的隔离环可以通过在模具中模制来轻松地产生。因此，可以减少生产成本。
本发明进一步涉及一种具有定子的电机，该定子包括具有至少一个导体的端部绕组，其中，根据本发明的隔离环被安排在这些端部绕组上，并且该导体的端部在该导体引导部中被引导，并且该压瓣的内引导表面使该导体端部压靠该温度传感器。
附图说明
参考根据下文描述的附图的实施例，本发明的这些和其他方面将变得显而易见并进行阐明。在以下描述中，参考示意性附图来解释本发明的示例性实施例。
图1示出了根据本发明的优选实施例的具有凸出部的隔离环，
图2示出了根据本发明的优选实施例的凸出部的详细视图，
图3示出了根据本发明的优选实施例的凸出部的纵截面，其中导体插入在凸出部的导体引导部中，
图4示出了根据本发明的优选实施例的凸出部的纵截面，其中，导体被安排在终止位置并压靠温度传感器，
图5示出了根据本发明的优选实施例的凸出部的纵截面，其中，导体端部偏转并压靠温度传感器，
图6示出了根据本发明的优选实施例的凸出部的纵截面，其中，容纳温度传感器的凹部的凹部底面是倾斜的。
附图标记
10 隔离环
12 凸出部
14 导体引导部
16 导体
18 压瓣
20 内引导表面
22 凹部
24 温度传感器
25 材料配合的连接件
26 第一缺口
28 第二缺口
30 连接端子
32 导体端部
34 上接触表面
36 较长的直立杆
38 较短的直立杆
40 开口
42 凹部的底部
具体实施方式
图1示出了用于隔离电机(未示出)的定子的端部绕组的隔离环10。优选地，电机是混合动力电动车辆的48V起动器发电机。隔离环10至少包括具有导体引导部14的凸出部12，该导体引导部被配置为槽、以用于接纳绕组的导体16，其中，该导体16优选为中性桥。已经发现，中性桥是电机的最热区域之一。因此，在中性桥处测量温度。
图2示出了凸出部12的详细视图。凸出部12包括具有内引导表面20的压瓣18、以及凹部22，其中，温度传感器24被安排在凹部22中。因此，可以容易且轻松地将温度传感器22预安装在隔离环10的凹部22中。
温度传感器24通过材料配合的连接件25安排在凹部22中。温度传感器24通过环氧树脂或树脂牢固地放置在凹部22中。因此，可以增加凹部22中传感器安排的坚固性以及其对导体16的振动的抵抗性，因为温度传感器24牢固地位于凹部22中。另外，可以容易且轻松地预制造包括温度传感器24的隔离环10。因此，可以减少生产成本。
凸出部12至少包括在其远端处的在隔离环10的轴向方向上的第一缺口26和第二缺口28。因此，温度传感器24的连接端子30可以在第一缺口26和第二缺口28中被引导。压瓣18是安排在第一缺口26与第二缺口28之间。
凸出部12包括纵向截面上的U形设计，该设计具有连接至隔离环10的较长的直立杆36、以及与隔离环10间隔开的较短的直立杆38，其中，较长的直立杆36在其面向较短的直立杆38的内侧上包括凹部22。较短的直立杆38被设计为压瓣18。因为压瓣18的面向隔离环10的端部是与隔离环10间隔开的，因此在压瓣18的端部与隔离环10之间存在开口40。经由此开口40，温度传感器24可以插入并固定在凹部22中。因此，提供了温度传感器24在凹部22中的容易且轻松的安装。
如图1和图2所示，导体引导部14的引导方向对应于隔离环10的轴向方向。用于温度传感器24的凹部22是沿径向方向安排的。压瓣18的内引导表面20被设计和安排的方式使得插入在导体引导部14中的导体端部32至少部分地在径向方向上被引导抵靠温度传感器24的上接触表面34。
根据图3(示出了穿过压瓣18的纵截面)，导体16未完全插入至其在导体引导部14中的终止位置。压瓣18的内引导表面20面向凹部22、相应地面向导体引导部14。压瓣18和凹部22被设计和安排的方式使得插入在导体引导部14中的导体端部32至少部分地在内引导表面20与温度传感器24之间被引导。
图4示出了从图3已知的穿过压瓣18的纵截面，其中，导体16完全插入至其在导体引导部14中的终止位置。内引导表面20至少部分地相对于导体引导部14的引导方向倾斜。内引导表面20相对于导体16的引导方向的倾角为：θ≈5°。因此，通过将导体端部32插入导体引导部14中，导体端部32沿着倾斜的内引导表面20滑动。因此，导体端部被自动引导并压靠温度传感器24的上接触表面34。图4示出了导体16沿温度传感器24方向的平移运动，其中，导体端部32与温度传感器24的上接触表面34接触。
图5示出了从图4已知的穿过压瓣18的纵截面，其中，导体16完全插入至其终止位置，并且导体端部偏转并至少部分地压靠温度传感器24的上接触表面34。
图6示出了从图5已知的穿过压瓣18的纵截面，其中，导体16完全插入至其终止位置，并且导体端部偏转并压靠温度传感器24。另外，凹部22包括面向内引导表面20的凹部底部42，其中，凹部底部42包括倾角。凹部底部42的倾角沿内引导表面20的倾角的相同方向定向。因此，当导体端部32移动并压向温度传感器24时，导体端部32可以基本上与温度传感器24的上接触表面34平面平行地安排。因此，可以增加导体端部32与温度传感器24的接触表面34之间的接触面积，从而提高测量导体16的温度的精度。

Claims (13)

1.一种用于隔离电机的定子的端部绕组的隔离环(10)，该隔离环至少包括凸出部(12)，该凸出部具有用于接纳导体(16)的导体引导部(14)，其中，该凸出部(12)包括
具有内引导表面(20)的压瓣(18)、以及
凹部(22)，其中，温度传感器(24)被安排在该凹部(22)中，并且其中
该压瓣(18)的内引导表面(20)面向该凹部(22)，该压瓣(18)和该凹部(22)被设计和安排的方式使得该导体(16)的插入在该导体引导部(14)中的导体端部(32)至少部分地在该内引导表面(20)与该温度传感器(24)之间被引导，并且该导体端部(32)压靠和/或被引导到该温度传感器(24)上。
2.根据权利要求1所述的隔离环，其特征在于，该内引导表面(20)至少部分地相对于该导体引导部(14)的引导方向倾斜。
3.根据权利要求1或2所述的隔离环，其特征在于，该内引导表面(20)相对于该导体的引导方向的倾角为：在0.5°≤θ≤15°之间、优选地在0.5°≤θ≤10°之间、并且更优选地在0.5°≤θ≤5°之间。
4.根据前述权利要求之一所述的隔离环，其特征在于，该凹部(22)包括面向该内引导表面(20)的凹部底部(42)，其中，该凹部底部(42)包括倾角。
5.根据权利要求4所述的隔离环，其特征在于，该凹部底部(42)的倾角与该压瓣(18)的内引导表面(20)的倾角不同。
6.根据权利要求4所述的隔离环，其特征在于，该凹部底部(42)的倾角对应于该压瓣(18)的内引导表面(20)的倾角。
7.根据前述权利要求之一所述的隔离环，其特征在于，该温度传感器(24)通过形状配合连接件、力配合连接件和/或材料配合的连接件(25)安排在该凹部(22)中。
8.根据前述权利要求之一所述的隔离环，其特征在于，在与该导体引导部(14)的引导方向垂直的方向上，该温度传感器(24)的高度大于该凹部(22)的深度。
9.根据前述权利要求之一所述的隔离环，其特征在于，该凸出部(12)包括纵截面上的U形设计，该设计具有连接至该隔离环(10)的较长的直立杆(36)、以及与该隔离环(10)间隔开的较短的直立杆(38)，其中，该较长的直立杆(36)在其面向该较短的直立杆(38)的内侧上包括该凹部(22)，并且该较短的直立杆(38)被设计为该压瓣(18)。
10.根据前述权利要求之一所述的隔离环，其特征在于，该凸出部(12)至少包括在其远端处的在该隔离环(10)的轴向方向上的第一缺口(26)和第二缺口(28)。
11.根据权利要求10所述的隔离环，其特征在于，该压瓣(18)是安排在该第一缺口(26)与该第二缺口(28)之间。
12.根据前述权利要求之一所述的隔离环，其特征在于，该隔离环(10)和该凸出部(18)被设计为一件式。
13.一种具有定子的电机，该定子包括具有至少一个导体(16)的端部绕组，其中根据前述权利要求之一所述的隔离环(10)被安排在这些端部绕组上，并且
该导体(16)的端部在该导体引导部(14)中被引导，并且
该压瓣(18)的内引导表面(20)使该导体的端部压靠该温度传感器。
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