DE102009040343A1

DE102009040343A1 - Connecting unit for electrical machine of transmission for motor vehicle, has electrically conductive flat element electrically coupled with coil of stator of electrical machine, and contact socket welded at flat element

Info

Publication number: DE102009040343A1
Application number: DE200910040343
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl.-Ing. Dengler; Gerhard Dipl.-Ing. Spengler
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-09-05
Filing date: 2009-09-05
Publication date: 2011-03-10

Abstract

The unit (1) has an electrically conductive flat element (4) electrically coupled with a coil of a stator of an electrical machine, and a contact socket (5) welded at the flat element and designed as a radsok(RTM: High Amperage socket). The contact socket is coated by a hard/soft plastic. A common housing comprises a housing part, where the contact socket and another contact socket of another unit are detachably inserted into the housing part. The housing part is locked with a housing cover, where the housing part and the cover are connected by a tie-clip connection. An independent claim is also included for a transmission for a vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungseinheit für eine elektrische Maschine, mit einer Kontaktbuchse zur Aufnahme eines korrespondierenden Steckers. Die Erfindung betrifft außerdem eine elektrische Maschine für ein Getriebe eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens zwei solchen Verbindungseinheiten. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Getriebe für ein Fahrzeug, mit einer solchen elektrischen Maschine.The invention relates to a connection unit for an electrical machine, with a contact socket for receiving a corresponding connector. The invention also relates to an electric machine for a transmission of a vehicle, in particular of a motor vehicle, with at least two such connection units. The invention further relates to a transmission for a vehicle, with such an electric machine.

Vorliegend geht es insbesondere um eine Steckverbindung der Radsok-Bauart. Solche Steckverbindungen für elektrische Maschinen sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt, z. B. aus dem Dokument WO 2007/107208 A1 .In the present case, it is in particular a plug connection of the Radsok type. Such connectors for electrical machines are already known from the prior art, for. B. from the document WO 2007/107208 A1 ,

In der Regel werden Kontaktbuchsen der Radsok-Bauart in Kraftfahrzeugen mittels einer Schraubverbindung an dem Stator der elektrischen Maschine befestigt. Also ist im Stand der Technik eine Schraubverbindung erforderlich, um die Kontaktbuchse am Stator zu befestigen.As a rule, contact bushes of the Radsok type are fastened in motor vehicles by means of a screw connection to the stator of the electrical machine. Thus, in the prior art, a threaded connection is required to secure the female contact to the stator.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Lösung anzuzeigen, wie eine Kontaktbuchse, insbesondere der Radsok-Bauart, besonders einfach am Stator oder an einem Statorgehäuse befestigt werden kann, wobei die Verbindung insbesondere ohne eine Schraubverbindung auskommen soll.It is an object of the invention to provide a solution as a contact socket, in particular the Radsok type, can be attached to the stator or on a stator housing particularly simple, the connection should be able to do without a screw in particular.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verbindungseinheit mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 sowie durch eine elektronische Maschine mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 5, wie auch durch ein Getriebe mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a connection unit with the features according to claim 1 and by an electronic machine with the features according to claim 5, as well as by a transmission with the features according to claim 10. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Eine erfindungsgemäße Verbindungseinheit für eine elektrische Maschine umfasst eine Kontaktbuchse zur Aufnahme eines korrespondierenden Steckers. Ein elektrisch leitfähiges planes Element ist bereitgestellt, welches mit einer Wicklung eines Stators der elektrischen Maschine elektrisch koppelbar ist. Die Kontaktbuchse ist an dem planen Element angeschweißt.A connection unit according to the invention for an electrical machine comprises a contact socket for receiving a corresponding plug. An electrically conductive planar element is provided, which is electrically coupled to a winding of a stator of the electric machine. The contact socket is welded to the planar element.

Ein Grundgedanke der Erfindung besteht demnach mit anderen Worten darin, die Kontaktbuchse an einem elektrisch leitfähigen planen Element, das heißt an einem Flachleiter, anzuschweißen. Dann kann eine solche Verbindungseinheit an einem Gehäuse der elektrischen Maschine bzw. unmittelbar an dem Stator besonders einfach, z. B. mittels einer Clipsbefestigung oder der gleichen, befestigt werden. Eine solche Verbindungseinheit kommt dann ohne eine Schraubverbindung aus. Es können somit Schraubvorgänge und somit Zeit bei der Montage der elektrischen Maschine gespart werden.In other words, one basic idea of the invention consists in welding the contact bushing to an electrically conductive planar element, that is, to a flat conductor. Then, such a connection unit on a housing of the electric machine or directly to the stator particularly simple, z. B. by means of a clip attachment or the like. Such a connection unit then comes without a screw. It can thus be saved screwing and thus time during assembly of the electrical machine.

Insbesondere bei Anwendung in einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs kann die Kontaktbuchse an dem planen Element öldicht angeschweißt sein. Dann ist gewährleistet, dass keinerlei Flüssigkeiten in die Buchse gelangen können. Die Kontaktbuchse kann auch mittels eines Hart-Weich-Kunststoffs beschichtet bzw. umspritzt sein, sodass eine zusätzliche Abdichtung der Kontaktbuchse durch ein solches Hart-Weich-Kunststoffgehäuse gewährleistet wird.In particular, when used in a transmission of a motor vehicle, the contact socket can be welded to the flat element oil-tight. Then it is ensured that no liquids can get into the socket. The contact socket can also be coated or encapsulated by means of a hard-soft plastic, so that an additional sealing of the contact socket is ensured by such a hard-soft plastic housing.

Hinsichtlich der Montage hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Kontaktbuchse derart an dem planen Element angeschweißt ist, dass eine Steckrichtung, in welcher der korrespondierenden Stecker in die Kontaktbuchse einsteckbar ist, senkrecht zum planen Element verläuft. Dann kann die Verbindungseinheit derart an einem Gehäuse der elektrischen Maschine montiert werden, dass die Kontaktbuchse in eine Aufnahme hineingebracht und eingeclipst wird, und das plane Element einen Anschlag beim Hineinschieben der Kontaktbuchse bildet.With regard to the assembly, it has proven to be advantageous if the contact socket is welded to the planar element such that a plug-in direction in which the corresponding plug is inserted into the contact socket, perpendicular to the planar element. Then, the connection unit can be mounted on a housing of the electric machine such that the contact bush is brought into a receptacle and clipped, and the planar element forms a stop when pushing the contact socket.

Zur Erfindung gehört auch eine elektrische Maschine für ein Getriebe eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Die elektrische Maschine umfasst wenigstens zwei erfindungsgemäße Verbindungseinheiten. Die Verbindungseinheiten sind in ein gemeinsames Gehäuse lösbar eingebracht.The invention also includes an electric machine for a transmission of a vehicle, in particular of a motor vehicle. The electric machine comprises at least two connecting units according to the invention. The connection units are detachably introduced into a common housing.

Das gemeinsame Gehäuse kann ein Gehäuseteil, in welches die Kontaktbuchsen der wenigstens zwei Verbindungseinheiten eingesteckt sind, und einen Gehäusedeckel aufweisen, mit welchem das Gehäuseteil verschlossen ist. Das Gehäuseteil und der Gehäusedeckel können mittels einer Clipsverbindung miteinander verbunden sein. Es erübrigen sich somit jeweilige Schraubverbindungen der Kontaktbuchsen mit damit verbundenen Nachteilen, nämlich insbesondere dann, wenn das gemeinsame Gehäuse an einem Statorgehäuse befestigt oder sogar in das Statorgehäuse integriert ist. Die Befestigung der Kontaktbuchsen am Statorgehäuse erfolgt also ohne Schraubverbindungen, und es können Zeit und Platz gespart werden. Es erübrigen sich darüber hinaus unnötige Kontaktstellen, welche durch eine Schraubverbindung entstehen. Durch das Einbringen der Verbindungseinheiten in ein gemeinsames Gehäuse wird darüber hinaus der Vorteil erreicht, dass die Verbindungseinheiten noch minimal im gemeinsamen Gehäuse beweglich sein können, sodass die Toleranzen des gemeinsamen Gehäuses ausgeglichen werden.The common housing may have a housing part, in which the contact sockets of the at least two connection units are inserted, and a housing cover, with which the housing part is closed. The housing part and the housing cover can be connected to each other by means of a clip connection. Thus, respective screw connections of the contact bushes with associated disadvantages are unnecessary, namely in particular when the common housing is fastened to a stator housing or even integrated in the stator housing. The attachment of the contact sockets on the stator housing thus takes place without screw, and it can save time and space. It also eliminates unnecessary contact points, which arise through a screw connection. By introducing the connection units into a common housing, the advantage is additionally achieved that the connection units can still be movable minimally in the common housing, so that the tolerances of the common housing are compensated.

Die Verbindungseinheiten sind in das Gehäuse vorzugsweise zerstörungsfrei lösbar eingebracht, d. h. sie können jederzeit aus dem Gehäuse herausgenommen werden, ohne dabei zerstört zu werden.The connection units are preferably introduced non-destructively releasably in the housing, ie they can be taken out of the case at any time without being destroyed.

Ein erfindungsgemäßes Getriebe für ein Fahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße elektrische Maschine, wobei die elektrische Maschine und das gemeinsame Gehäuse mit einem Getriebedeckel abgedeckt sind. Die Montage der Verbindungseinheiten kann beispielsweise so erfolgen, dass die Verbindungseinheiten zunächst in das gemeinsame Gehäuse, das vorzugsweise an einem Gehäuse des Getriebes befestigt werden kann, eingeclipst und anschließend mit dem Getriebedeckel abgedeckt werden.An inventive transmission for a vehicle comprises an electric machine according to the invention, wherein the electric machine and the common housing are covered with a gear cover. The assembly of the connection units can for example be such that the connection units first in the common housing, which can be preferably attached to a housing of the transmission, clipped and then covered with the gear cover.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further features of the invention will become apparent from the claims, the figures and the description of the figures. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert, wobeiThe invention will now be described with reference to a preferred embodiment and with reference to the drawings, wherein

1 in schematischer und leicht perspektivischer Darstellung eine Verbindungseinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gekoppelt mit einer biegsamen Kupferlitze und einem Schaltring veranschaulicht und 1 illustrated in schematic and slightly perspective view of a connection unit according to an embodiment of the invention coupled with a flexible copper strand and a switching ring and

2 in schematischer Darstellung einen Ausschnitt eines Getriebes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. 2 schematically illustrates a section of a transmission according to an embodiment of the invention.

In 1 sind eine Verbindungseinheit 1, eine biegsame Kupferlitze 2 sowie ein Schaltring 3 dargestellt. Die Verbindungseinheit 1 ist durch ein elektrisch leitfähiges planes Element 4 sowie eine Kontaktbuchse 5 gebildet. Die Kontaktbuchse 5 stellt eine Buchse der Radsok-Bauart dar. Die Kontaktbuchse 5 ist zur Aufnahme eines korrespondierenden Radsok-Steckers ausgebildet. Das plane Element ist eigensteif und rechteckig ausgebildet und stellt somit einen Flachleiter dar. An das plane Element 4 schließt sich unmittelbar die biegsame Kupferlitze 2 an, die mit dem Schaltring 3 gekoppelt ist. Der Schaltring 3 kann mit einer Statorwicklung einer elektrischen Maschine gekoppelt werden. Dann ist eine elektrische Verbindung zwischen der Kontaktbuchse 5 und der Wicklung der elektrischen Maschine bereitgestellt.In 1 are a connection unit 1 , a flexible copper strand 2 as well as a switching ring 3 shown. The connection unit 1 is by an electrically conductive planar element 4 and a contact socket 5 educated. The contact socket 5 represents a socket of the Radsok type. The contact socket 5 is designed to receive a corresponding Radsok connector. The plane element is inherently rigid and rectangular and thus represents a flat conductor. To the planar element 4 closes immediately the flexible copper strand 2 on, with the switching ring 3 is coupled. The switching ring 3 can be coupled to a stator winding of an electrical machine. Then there is an electrical connection between the contact socket 5 and the winding of the electric machine provided.

Die Kontaktbuchse 5 ist an dem planen Element 4 öldicht angeschweißt, nämlich so, dass eine Steckrichtung, in welcher der korrespondierende Radsok-Stecker in die Kontaktbuchse 5 einsteckbar ist, senkrecht zur Oberfläche des Planenelements 4 verläuft.The contact socket 5 is at the plan element 4 Oil-tight welded, namely so that a plug-in direction in which the corresponding Radsok plug into the contact socket 5 can be inserted, perpendicular to the surface of the tarpaulin element 4 runs.

Eine solche Einheit, wie sie in 1 dargestellt ist und die Verbindungseinheit 1, die Kupferlitze 2 sowie den Schaltring 3 umfasst, wird im Beispiel in einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs eingesetzt. In 2 ist ein Ausschnitt eines solchen Getriebes abgebildet, dargestellt sind eine elektrische Maschine 6 mit einem Stator 7, der Schaltring 3, die Kupferlitze 2 sowie die Verbindungseinheit 1 einschließlich des planen Elements 4 und der Kontaktbuchse 5. Ein Getriebegehäuse 8 stellt gleichzeitig ein Gehäuse für die elektrische Maschine 6 dar. Zum Betreiben der elektrischen Maschine 6 sind insgesamt drei Verbindungseinheiten 1 gemäß 1 vorgesehen, die jeweils zum elektrischen Koppeln eines Radsok-Steckers mit einer Wicklung des Stators 7 dienen. In 2 sind die drei Verbindungseinheiten 1 überlappend angeordnet, sodass nur eine einzige Verbindungseinheit 1 abgebildet ist.Such a unit as in 1 is shown and the connection unit 1 , the copper strand 2 as well as the switching ring 3 includes is used in the example in a transmission of a motor vehicle. In 2 is a section of such a transmission shown, shown are an electric machine 6 with a stator 7 , the shift ring 3 , the copper strand 2 as well as the connection unit 1 including the plan element 4 and the contact socket 5 , A gearbox 8th simultaneously provides a housing for the electric machine 6 dar. To operate the electric machine 6 are a total of three connection units 1 according to 1 provided, each for electrically coupling a Radsok connector with a winding of the stator 7 serve. In 2 are the three connection units 1 overlapping so that only a single connection unit 1 is shown.

Bezugnehmend weiterhin auf 2 sind die drei Verbindungseinheiten 1 in ein gemeinsames Gehäuse 9 zerstörungsfrei lösbar eingebracht, und zwar derart, dass die planen Elemente 4 der Verbindungseinheiten 1 eine gemeinsame Ebene bilden. Also sind die Verbindungseinheiten 1 nebeneinander – in 2 überlappend – angeordnet. Das gemeinsame Gehäuse 9 ist durch ein im Querschnitt P-förmiges Gehäuseteil 10 aus einem Hart-Weich-Kunststoff und einem Gehäusedeckel 11 gebildet. Das Gehäuseteil 10 weist insgesamt drei zylinderförmige Aufnahmehülsen (Hart-/Weichkunststoffumhüllungen) 10a, jeweils zur Aufnahme einer Kontaktbuchse 5, auf. Die Aufnahmehülsen 10a bilden also eine Beschichtung der Kontaktbuchsen 5. Die Aufnahmehülsen 10a sind jeweils an einer Platte 10b angebracht, die einen Anschlag beim Einstecken der zugeordneten Kontaktbuchse 5 bildet. Im eingesteckten Zustand liegen die planen Elemente 4 jeweils an der zugeordneten Platte 10b an. Der Gehäusedeckel 11 dient zum Verschließen des durch die Aufnahmehülsen 10a und die Platten 10b gebildeten Gehäuseteils 10. Dabei ist eine Clipsverbindung vorgesehen, mittels welcher die Platten 10b an dem Gehäusedeckel 11 eingeclipst sind. So sitzen die planen Elemente 4 zwischen den Platten 10b und dem Gehäusedeckel 11.Referring still to 2 are the three connection units 1 in a common housing 9 nondestructively releasably introduced, in such a way that the planar elements 4 the connection units 1 to form a common level. So these are the connection units 1 next to each other - in 2 overlapping - arranged. The common housing 9 is by a cross-sectionally P-shaped housing part 10 made of a hard-soft plastic and a housing cover 11 educated. The housing part 10 has a total of three cylindrical receiving sleeves (hard / soft plastic sheaths) 10a , each for receiving a contact socket 5 , on. The receiving sleeves 10a So form a coating of the contact sockets 5 , The receiving sleeves 10a are each on a plate 10b attached, which is a stop when inserting the associated contact socket 5 forms. In the inserted state are the plan elements 4 each at the associated plate 10b at. The housing cover 11 serves to close the through the receiving sleeves 10a and the plates 10b formed housing part 10 , In this case, a clip connection is provided, by means of which the plates 10b on the housing cover 11 are clipped. This is how the plan elements sit 4 between the plates 10b and the housing cover 11 ,

Das gemeinsame Gehäuse 9 ist an dem Getriebegehäuse 8 befestigt, nämlich an einem Teil 12 des Getriebegehäuses 8. Außerdem ist ein Getriebedeckel 13 vorgesehen, der an einer der Kontaktbuchse 5 gegenüberliegenden Seite des Gehäusedeckels 11 das gemeinsame Gehäuse 9 und die elektrische Maschine 6 abdeckt. Durch eine solche Befestigung der Verbindungseinheiten 1 kann auf eine Schraubverbindung – wie sie im Stand der Technik eingesetzt wird – verzichtet werden.The common housing 9 is on the gearbox 8th attached, namely to a part 12 of the gearbox 8th , There is also a gearbox cover 13 provided on one of the contact socket 5 opposite side of the housing cover 11 the common housing 9 and the electric machine 6 covers. By such attachment of the connection units 1 can be dispensed with a screw - as used in the prior art.

Bei der Montage werden die Kontaktbuchsen 5 zunächst in das gemeinsame Gehäuse 9 eingebracht, und dann wird das gemeinsame Gehäuse 9 einschließlich der Verbindungseinheiten 1 in einer Einsteckrichtung 14 in das Teil 12 hineingesteckt und anschließend mit dem Getriebedeckel 13 abgedeckt und so befestigt. During assembly, the contact sockets 5 first in the common housing 9 introduced, and then the common housing 9 including the connection units 1 in a plug-in direction 14 in the part 12 put in and then with the gearbox cover 13 covered and fixed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Verbindungseinheitconnecting unit
22: Kupferlitzecopper wire
33: Schaltringswitching ring
44: planes Elementplan element
55: KontaktbuchseContact socket
66: elektrische Maschineelectric machine
77: Statorstator
88th: Getriebegehäusegearbox
99: gemeinsames Gehäusecommon housing
1010: Gehäuseteilhousing part
10a10a: Aufnahmehülse (Hart-/Weichkunststoffumhüllung) von 10 Receptacle (hard / soft plastic sheath) of 10
10b10b: Platte von 10 Plate of 10
1111: Gehäusedeckelhousing cover
1212: Teil des Getriebegehäuses 8 Part of the gearbox 8th
1313: Getriebedeckeltransmission cover
1414: Richtungdirection

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2007/107208 A1 [0002]

Claims

Connection unit ( 1 ) for an electric machine ( 6 ), with a contact socket ( 5 ) for receiving a corresponding plug, characterized by an electrically conductive planar element ( 4 ), which with a winding of a stator ( 7 ) of the electric machine ( 6 ) is electrically coupled, wherein the contact socket ( 5 ) on the plan element ( 4 ) is welded.

Connection unit ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the contact socket ( 5 ) is a socket of the Radsok type.

Connection unit ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the contact socket ( 5 ) on the planar element ( 4 ) is arranged, that a plug-in direction, in which the corresponding plug into the contact socket ( 5 ) is inserted, perpendicular to the plane element ( 4 ) runs.

Connection unit ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the contact socket ( 5 ) by means of a hard-soft plastic ( 9 ) is coated.

Electric machine ( 6 ) for a transmission of a vehicle, with at least two connecting units ( 1 ) according to any one of the preceding claims, wherein the connecting units ( 1 ) in a common housing ( 9 ) are releasably introduced.

Electric machine ( 6 ) according to claim 5, characterized in that the common housing ( 9 ) a housing part ( 10 ) into which the contact sockets ( 5 ) of the at least two connection units ( 1 ) are detachably inserted, and a housing cover ( 11 ), with which the housing part ( 10 ) is closed.

Electric machine ( 6 ) according to claim 6, characterized in that the housing part ( 10 ) and the housing cover ( 11 ) are interconnected by means of a clip connection.

Electric machine ( 6 ) according to one of claims 5 to 7, characterized in that the common housing ( 9 ) on a stator housing ( 8th ) is attached.

Electric machine ( 6 ) according to one of claims 5 to 8, characterized in that the planar elements ( 4 ) of the connection units ( 1 ) via one strand each ( 2 ) each with a connection of the stator ( 7 ) of the electric machine ( 6 ) are connected.

Transmission for a vehicle, with an electric machine ( 6 ) according to one of claims 5 to 9, and with a gear cover ( 13 ), with which the electric machine ( 6 ) and the common housing ( 9 ) are covered.