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Die Erfindung betrifft ein Hybridmodul umfassend ein Gehäuse und eine Kabelabdeckung, wobei die Kabelabdeckung mit dem Gehäuse verklemmbar ist.
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Ein Hybridmodul ist Teil des Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges, wie eines Pkws, Lkws, Busses oder sonstigen Nutzfahrzeuges.
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Das Hybridmodul kann eine elektrische Maschine umfassen. Die elektrische Maschine kann zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Automatikgetriebe eingebaut sein. Die Elektromaschine kann einen Stator und einen Rotor umfassen. Das Hybridmodul umfasst entsprechend mechanische sowie elektrische Komponenten, wobei die elektrischen Komponenten beispielsweise mittels Kabel an die weitere Elektronik des Kraftfahrzeuges angeschlossen werden können. Zwecks Schutzes kann das Hybridmodul ein Gehäuse umfassen.
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Um die Kabel derartiger Hybridmodule vor ungewolltem Kontakt zu umliegenden Bauteilen zu schützen werden die Kabel üblicherweise in einem Kabelraum entlanggeführt, der mit einer Kabelabdeckung versehen ist. Solche Kabelabdeckung werden in der Regel mit Schrauben am Gehäuse des Hybridmoduls befestig, so dass für die Schrauben ein entsprechender Bauraum am Hybridmodul vorgesehen sein muss. Das Verschrauben der Kabelabdeckung verkompliziert die Anbringung der Kabelabdeckung am Hybridmodul, insbesondere bei einer automatisierten Fertigung.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Hybridmodul mit einer möglichst einfach aufgebauten Kabelabdeckung zu schaffen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Hybridmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Die Erfindung betrifft somit ein Hybridmodul umfassend ein Gehäuse, einen Rotor einer elektrischen Maschine, eine elektrische Komponente zur Bestimmung einer Position des Rotors, einen Steckverbinder, ein Kabel zum Verbinden der elektrischen Komponente mit dem Steckverbinder, und eine Kabelabdeckung, wobei das Gehäuse einen Kabelraum begrenzt und eine Öffnung zu dem Kabelraum aufweist, wobei sich das Kabel im Kabelraum eingesetzt ist, wobei die Kabelabdeckung wenigstens eine Längsseiten-Klemmung und eine Querseiten-Klemmung aufweist, wobei die Querseiten-Klemmung in einer Einstecklage an der elektrische Komponente an einem Angelpunkt anliegt, wobei die Kabelabdeckung mittels einer Drehbewegung um den Angelpunkt in eine Rastlage bewegbar ist, und wobei in der Rastlage die wenigstens eine Längsseiten-Klemmung mit dem Gehäuse verklemmt ist.
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Ein derart aufgebautes Hybridmodul ermöglicht ein besonders einfaches Anbringen der Kabelabdeckung am Gehäuse des Hybridmoduls. Insbesondere ist eine schraublose Anbringung am Hybridmodul möglich. Somit kann auf zusätzlichen Bauraum für die Schrauben, sowie auf die Schrauben selbst verzichtet werden. Das einfache Anbringen der Kabelabdeckung, das bevorzugt durch die Drehbewegung um den Angelpunkt durchgeführt wird, ist insbesondere bei Hybridmodulen von großem Vorteil, da die Platzverhältnisse im Hybridmodul begrenzt sind.
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Das Hybridmodul umfasst das Gehäuse, welches den Kabelraum begrenz. Des Weiteren umfasst das Hybridmodul die elektrische Komponente zur Bestimmung der Position des Rotors. Bevorzugt handelt es sich bei der elektrischen Komponente des Hybridmodules um einen Rotorlagensensor. Weiter bevorzugt wird das Kabel der elektrischen Komponente durch den Kabelraum geführt. Die Öffnung des Kabelraumes befindet sich weiter bevorzugt parallel zum Verlauf des Kabels. Beispielsweise kann das Kabel des Rotorlagensensors durch den Kabelraum zu einem LV-Steckverbinder, als Stecker geführt werden. Grundsätzlich kann sich der Steckverbinder auch innerhalb des Kabelraums befinden. Bevorzugt befindet sich der Steckverbinder aber außerhalb des Kabelraumes. Bevorzugt wird in verschlossenen Zustand die Öffnung des Gehäuses zum Kabelraum von der Kabelabdeckung verschlossen, so dass das Kabel vor einem ungewollten physischen Kontakt, insbesondere zum Rotor, geschützt ist. Die Kabelabdeckung befindet sich in verschlossenem Zustand also in der Rastlage. Zum Schutz des Kabels liegt die Kabelabdeckung nicht einfach auf dem Gehäuse auf, sondern ist in der Rastlage mit dem Gehäuse verklemmt. Hierzu weist die Kabelabdeckung wenigstens eine Längsseiten-Klemmung, sowie eine Querseiten-Klemmung auf. Das Anbringen der Kabelabdeckung ist besonders einfach. In der Einstecklage liegt die Querseiten-Klemmung an der elektrischen Komponente am Angelpunkt an und wird dann mittels einer Drehbewegung um den Angelpunkt in die Rastlage bewegt. Bevorzugt ist die Kabelabdeckung aus einem leichten und flexiblen Material hergestellt. Beispielsweise kann dafür dünner Stahl verwendet werden. Besonders bevorzugt ist die Kabelabdeckung aus Kunststoff hergestellt. Dies vereinfacht insbesondere die Herstellung der Kabelabdeckung und senkt die Herstellungskosten. Die Kabelabdeckung kann somit am Gehäuse verklemmt werden.
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Hinsichtlich der Klemmungen ist in einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Kabelabdeckung ein flächiges Mittelteil mit einer Vorderseite und einer der Vorderseite gegenüberliegenden Rückseite umfasst, wobei das Mittelteil im Wesentlichen rechteckig mit zwei sich gegenüberliegenden Längsseiten und zwei sich gegenüberliegenden Querseiten geformtes ist, wobei die Kabelabdeckung an beiden Längsseiten die einstückig mit dem Mittelteil ausgebildete Längsseiten-Klemmung sowie an einer Querseite die einstückig mit dem Mittelteil ausgebildete Querseiten-Klemmung aufweist, wobei die Längsseiten-Klemmung durch eine Biegung zu der Rückseite des Mittelteils derart gebogen ist, dass die Längsseiten-Klemmung im Wesentlichen senkrecht zum Mittelteil steht, und wobei die Querseiten-Klemmung durch zwei Biegungen derart gebogen ist, dass die Querseiten-Klemmung auf der Vorderseite des Mittelteils im Wesentlichen parallel zum Mittelteil steht.
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Bevorzugt weist die Kabelabdeckung also zwei Längsseiten-Klemmungen auf. Des Weiteren weist die Kabelabdeckung bevorzugt das flächige Mittelteil auf, welches die Vorderseite und die der Vorderseite gegenüberliegende Rückseite umfasst. In der Rastlage zeigt die Rückseite des Mittelteils in den Kabelraum hinein. Das Mittelteil ist im Wesentlichen rechteckig geformt. Im Wesentlichen rechteckig geformt bedeutet, dass die Form des Mittelteils der Form eines Rechtecks entspricht, wobei davon Abweichungen möglich sind. Beispielsweis kann das Mittelteil abgerundete Ecken aufweisen, oder die Seiten des Mittelteils sind nicht exakt parallel. Das Mittelteil weist somit zwei sich gegenüberliegende Längsseiten und zwei sich gegenüberliegende Querseiten auf, wobei die Längsseiten länger sind als die Querseiten. In der Rastlage verlaufen die Längsseiten der Kabelabdeckung bevorzugt im Wesentlichen parallel zum Kabel im Kabelraum. Des Weiteren weist die Kabelabdeckung an beiden Längsseiten die einstückig mit dem Mittelteil ausgebildete Längsseiten-Klemmung sowie an der Querseite die einstückig mit dem Mittelteil ausgebildete Querseiten-Klemmung auf. Mittels dieser Klemmungen kann die Kabelabdeckung am Gehäuse verklemmt werden. Am Gehäuse verklemmt werden bedeutet insbesondere auch, dass wenigstens durch eine Federkraft der Klemmungen die Kabelabdeckung am Gehäuse fixierbar ist.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Längsseiten-Klemmung durch eine Biegung zu der Rückseite des Mittelteils derart gebogen ist, dass die Längsseiten-Klemmung im Wesentlichen senkrecht zum Mittelteil steht, und dass die Querseiten-Klemmung durch zwei Biegungen derart gebogen ist, dass die Querseiten-Klemmung auf der Vorderseite des Mittelteils im Wesentlichen parallel zum Mittelteil steht.
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Die Längsseiten-Klemmung ist nicht nur einstückig mit dem Mittelteil ausgebildete sondern, bezüglich des flächigen Mittelteils, zur Rückseite des Mittelteils hingebogen. Die Biegung ist bevorzugt derart, dass im Wesentlichen ein Winkel von 90 Grad zum Mittelteil entsteht, wobei dabei Abweichungen von +/- 20 % möglich sind. Durch diese Biegung ist die Längsseiten-Klemmung in der Rastlage der Kabelabdeckung im Wesentlichen parallel zu einer Gehäusewand des Kabelraumes. Insbesondere wird dadurch ermöglicht, dass bei der Drehbewegung von der Einstecklage in die Rastlage der Kabelabdeckung, die Längsseiten-Klemmung in die Öffnung des Gehäuses einzuführen.
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Die Querseiten-Klemmung ist ebenfalls nicht nur einstückig mit dem Mittelteil ausgebildete sondern, bezüglich des flächigen Mittelteils, bevorzugt zur Vorderseite des Mittelteils hin gebogen. Die Querseiten-Klemmung ist allerdings bevorzugt zweifach gebogen so, dass die Querseiten-Klemmung im Wesentlichen parallel zum Mittelteil steht. Die erste Biegung der Querseite Klemmung ist bevorzugt derart, dass ein Winkel von 120 Grad +/- 20% zum Mittelteil entsteht und die zweite Biegung ist bevorzugt derart, dass danach die Querseiten-Klemmung im Wesentlichen parallel zum Mittelteil steht. Dementsprechend ist die zweite Biegung gleich groß wie die erste Biegung, wobei dabei ebenfalls Abweichungen von +/- 20 % möglich sind. Durch diese zweifache Biegung ist die Querseiten-Klemmung in der Rastlage der Kabelabdeckung im Wesentlichen parallel zu einer Fläche der elektrischen Komponente des Hybridmoduls. Insbesondere wird dadurch ermöglicht beim Verschließen der Öffnung des Kabelraumes mit der Kabelabdeckung, die Querseiten-Klemmung an den Angelpunkt an der elektrischen Komponente anzulegen.
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Grundsätzlich ist es möglich, dass die Kabelabdeckung am Gehäuse aufgrund des Kraftschlusses der Längsseiten-Klemmung und/oder der Querseiten-Klemmung mit einer Gehäusewand fixierbar ist. Allerdings ist in einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die wenigstens eine Längsseiten-Klemmung und die Querseiten-Klemmung jeweils einen einseitig abgeschrägten Vorsprung aufweisen, wobei in der Rastlage der Vorsprung der Querseiten-Klemmung durch Formschluss mit der elektrischen Komponente, und der Vorsprung der Längsseiten-Klemmung durch Formschluss mit dem Gehäuse ein Öffnen der Kabelabdeckung blockiert.
In anderen Worten wird das Öffnen der Kabelabdeckung also bevorzugt durch eine formschlüssige Verbindung des Vorsprungs der Längsseiten-Klemmung und der Querseiten-Klemmung blockiert. Dafür weist die Längsseiten-Klemmung und die Querseiten-Klemmung jeweils den Vorsprung auf. Der Vorsprung ist zur einen Seite hin abgeschrägt, damit das Verschließen der Öffnung einfach ermöglicht wird.
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Wie bereits erwähnt werden beim Verschließen der Öffnung des Kabelraumes mit der Kabelabdeckung, die Längsseiten-Klemmungen in die Öffnung des Gehäuses eingeführt. Dabei gleitet ein Rand der Gehäusewand entlang der Abschrägung des Vorsprungs, wobei dabei die Längsseiten-Klemmung aufgrund der Abschrägung etwas gebogen wird, so dass der Winkel der Längsseiten-Klemmung zum Mittelteil während dieses Vorgangs abnimmt. Beim Erreichen des Vorsprungs rastet die Längsseiten-Klemmung hinter dem Rand der Gehäusewand ein. Der Vorsprung liegt dabei in der Rastlage formschlüssig am Rand der Gehäusewand auf und verhindert ein Öffnen der Kabelabdeckung. Insbesondere verhindert der Vorsprung der Längsseiten-Klemmung, dass sich die Kabelabdeckung in der Rastlage aufgrund einer Krafteinwirkung entlang einer Flächennormalen der Vorderseite des Mittelteils entfernen lässt.
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Die Querseiten-Klemmung wird beim Verschließen der Öffnung des Kabelraumes mit der Kabelabdeckung dicht an die elektrische Komponente an den Angelpunkt geschoben. Durch Drehbewegung um den Angelpunkt wird die Kabelabdeckung in die Rastlage bewegt. Der Winkel der Drehbewegung beträgt bevorzugt zwischen 90 und 10 Grad. Beim Einführen der Kabelabdeckung an den Angelpunkt gleitet, analog zur Längsseiten-Klemmung, die Fläche der elektrischen Komponente des Hybridmoduls entlang der Abschrägung des Vorsprunges der Querseiten-Klemmung, wobei während dieses Vorgangs die Querseiten-Klemmung aufgrund der Abschrägung und der doppelten Biegung etwas näher zum Mittelteil gedrückt wird. Beim Erreichen des Vorsprungs rastet die Querseiten-Klemmung in einer Vertiefung der Fläche der elektrischen Komponente oder hinter der elektrischen Komponente ein. Nach erfolgter Drehbewegung in die Rastlage liegt der Vorsprung dabei formschlüssig an der Fläche der elektrischen Komponente auf und blockiert ein Öffnen der Kabelabdeckung. Insbesondere verhindert der Vorsprung der Querseiten-Klemmung, dass sich die Kabelabdeckung in der Rastlage, aufgrund einer Krafteinwirkung entlang einer Richtung parallel zu der Längsseite des Mittelteils entfernen lässt. Insbesondere wird dadurch verhindert, das sich die Kabelabdeckung aufgrund einer Krafteinwirkung entlang einer Richtung parallel zu der Längsseite des Mittelteils und weg von der Querseiten-Klemmung entfernen lässt.
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Zwecks verbesserter Sicherung der Kabelabdeckung ist in einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Kabelabdeckung wenigstens zwei Stütznasen umfasst, wobei sich wenigstens eine der Stütznasen neben der wenigstens einen Längsseiten-Klemmung befindet und wobei in der Rastlage die wenigstens zwei Stütznasen auf dem Gehäuse aufliegen. Bevorzugt weist die Kabelabdeckung an beiden Längsseiten zwei einstückig und flächig mit dem Mittelteil ausgebildete Stütznasen auf, wobei sich zwischen den Stütznasen jeweils die Längsseiten-Klemmung befindet. Die Stütznasen liegen also bevorzugt in der gleichen Ebene wie das Mittelteil. In anderen Worten vergrößern die Stütznasen die Fläche des Mittelteils. Durch das Aufliegen der Stütznasen auf dem Gehäuse blockieren die Stütznasen, eine Bewegung der Kabelabdeckung in die Öffnung des Gehäuses hinein. Insbesondere wird durch die Stütznasen die Drehbewegung der Kabelabdeckung von der Einstecklage in die Rastlage in der Rastlage blockiert. Insbesondere verhindern die Stütznasen, dass sich die Kabelabdeckung in der Rastlage aufgrund einer Krafteinwirkung entlang einer Flächennormalen der Rückseite des Mittelteils bewegen lässt.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
- 1: eine perspektivische Ansicht einer Kabelabdeckung in einer ersten Ausführungsform,
- 2: eine perspektivische Ansicht der Kabelabdeckung aus 1 und eines Hybridmoduls in einem verschlossenen Zustand,
- 3: eine Schnittansicht der Kabelabdeckung und des Hybridmoduls aus 2, und
- 4: eine weitere Schnittansicht der Kabelabdeckung und des Hybridmoduls aus 2.
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1 zeigt eine erste Ausführungsform der Kabelabdeckung 10. Die Kabelabdeckung 10 weist ein flächiges Mittelteil 12 auf, welches eine Vorderseite 14 und die der Vorderseite 14 gegenüberliegende Rückseite 16 umfasst. In 1 ist die Kabelabdeckung 10 perspektivisch dargestellt wobei nur die Vorderseite 14 zu erkennen ist. Das Mittelteil 12 ist im Wesentlichen rechteckig geformt, wobei es zwei sich gegenüberliegende Längsseiten 18 und zwei sich gegenüberliegende Querseiten 20 aufweist. Des Weiteren weist die Kabelabdeckung an beiden Längsseiten 18 einstückig mit dem Mittelteil 12 ausgebildete Längsseiten-Klemmungen 22 sowie an der Querseite 20 die einstückig mit dem Mittelteil 12 ausgebildete Querseiten-Klemmung 24 auf. Mittels dieser Klemmungen 22, 24 kann die Kabelabdeckung 10 am Gehäuse 26 eines Hybridmoduls 28 verklemmt werden.
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Die Längsseiten-Klemmung 22 ist nicht nur einstückig mit dem Mittelteil 12 ausgebildete sondern, bezogen auf das Mittelteil 12, zur Rückseite 16 des Mittelteils 12 hin gebogen. Die Biegung ist derart, dass die Längsseiten-Klemmung senkrecht zum Mittelteil 14 steht. Die Querseiten-Klemmung 24 ist ebenfalls nicht nur einstückig mit dem Mittelteil 12 ausgebildete sondern, bezogen auf das Mittelteil 12, zur Vorderseite 14 des Mittelteils 12 hin gebogen. Die Querseiten-Klemmung 24 ist allerdings zweifach gebogen so, dass die Querseiten-Klemmung 24 im Wesentlichen parallel zum Mittelteil 12 steht. Die erste Biegung der Querseite Klemmung ist derart, dass ein Winkel von 120 Grad zum Mittelteil 12 entsteht und die zweite Biegung ist derart, dass danach die Querseiten-Klemmung 12 parallel zum Mittelteil 12 steht. Dementsprechend ist die zweite Biegung ebenfalls 120 Grad. Weiterhin ist in 1 zu erkennen, dass die Längsseiten-Klemmung 22 und die Querseiten-Klemmung 24 jeweils einen einseitig abgeschrägten Vorsprung 30 aufweisen. Ferner umfasst die Kabelabdeckung 10 an beiden Längsseiten 18 des Mittelteils 12 zwei einstückig und flächig mit dem Mittelteil 12 ausgebildete Stütznasen 32. Zwischen den Stütznasen 32 befindet sich jeweils die Längsseiten-Klemmung 22. Die Stütznasen 32 vergrößern die Fläche des Mittelteils 22.
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2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Kabelabdeckung 10 aus 1 und des Hybridmoduls 28 in einem verschlossenen Zustand, wobei die Kabelabdeckung 10 am Gehäuse 26 des Hybridmoduls 28 verklemmt ist. 3 zeigt davon eine Schnittansicht, wobei der Schnitt parallel zu der Längsseite 18 der Kabelabdeckung 10 verläuft. Die Kabelabdeckung 10 verschließt eine Öffnung des Gehäuses 26. Insbesondere ist in 2 und 3 zu erkennen, dass die Längsseiten-Klemmungen 22 durch Biegung im Wesentlichen parallel zu einer Gehäusewand 34 des Gehäuses 26 ist. Insbesondere können somit beim Verschließen der Öffnung des Kabelraumes mit der Kabelabdeckung 10, die Längsseiten-Klemmungen 22 in die Öffnung des Gehäuses 26 eingeführt werden. Weiterhin ist in 3 zu erkennen, dass sich die Längsseiten-Klemmung 22 an einem die Öffnung begrenzenden Rand 36 des Gehäuses 26 befindet, und der Vorsprung 30 durch Formschluss mit dem Gehäuse 26 ein Öffnen der Kabelabdeckung 10 verhindert. Der Vorsprung 30 der Längsseiten-Klemmung 22 ermöglicht ein Hinterrasten der Längsseiten-Klemmung 22 hinter dem Rand 36 des Gehäuses 26. Der Vorsprung 30 liegt dabei formschlüssig am Rand 36 des Gehäuses 26 auf.
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4 zeigt ebenfalls eine Schnittansicht der Kabelabdeckung 10 und des Hybridmoduls 28 aus 2, wobei der Schnitt ebenfalls parallel zu der Längsseite 18 der Kabelabdeckung 10 verläuft. Allerdings verläuft der Schnitt im Wesentlichen mittig durch das Mittelteil 12. Insbesondere ist in 2 und 4 zu erkennen, dass die Querseiten-Klemmung 24 durch die zweifache Biegung im Wesentlichen parallel zu einer Fläche 38 einer elektrischen Komponente 40 des Hybridmoduls 28 ist. Insbesondere kann somit beim Verschließen der Öffnung des Kabelraumes mit der Kabelabdeckung 10, die Querseiten-Klemmung 24 an die elektrische Komponente 40 herangeschoben werden. Bei der elektrischen Komponente 40 des Hybridmoduls 28 handelt es sich um einen Rotorlagesensor 40. Weiterhin ist in 4 zu erkennen, dass sich die Querseiten-Klemmung 24 an der elektrischen Komponente 40 befindet, im hier bevorzugten Ausführungsbeispiel an einem Stator des Rotorlagensensors 40, wobei der Vorsprung 30 der Querseiten-Klemmung 24 formschlüssig an der Fläche 38 der elektrischen Komponente 38 aufliegt. Insbesondere in 4 ist zu erkennen, dass im Kabelraum ein Kabel 42 des Hybridmoduls 28 verläuft, wobei das Kabel 42 von der elektrischen Komponente 40 zu einem Steckverbinder 44 verläuft. Hierbei handelt es sich um das Kabel 42 der elektrischen Komponente 40, also um das Kabel 42 des Rotorlagesensors 40, das an den LV-Steckverbinder 44 geführt wird. Der Steckverbinder 44 ist auch in der perspektivischen Ansicht in 2 zu erkennen.
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Ebenfalls in 2 ist des Weiteren zu erkennen, dass die Stütznasen 32 der Kabelabdeckung 10 auf dem Gehäuse 26 aufliegen. Durch das Aufliegen der Stütznasen 32 auf dem Gehäuse 26 blockieren die Stütznasen 36, eine Bewegung der Kabelabdeckung in die Öffnung des Gehäuses 26 hinein. Sie erzeugen eine Vorlast auf die Längsseiten-Klemmungen 22 und die Querseiten-Klemmung 24, was eine Fixierung der Kabelabdeckung 10 am Gehäuse 26 gewährleistet.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kabelabdeckung
- 12
- Mittelteil
- 14
- Vorderseite
- 16
- Rückseite
- 18
- Längsseite
- 20
- Querseite
- 22
- Längsseiten-Klemmung
- 24
- Querseiten-Klemmung
- 26
- Gehäuse
- 28
- Hybridmodul
- 30
- Vorsprung
- 32
- Stütznase
- 34
- Gehäusewand
- 36
- Rand
- 38
- Fläche
- 40
- elektrische Komponente, Stator des Rotorlagesensors
- 42
- Kabel
- 44
- Steckverbinder, LV-Steckverbinder
