DE102020124643A1 - electrical machine - Google Patents

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DE102020124643A1
DE102020124643A1 DE102020124643.9A DE102020124643A DE102020124643A1 DE 102020124643 A1 DE102020124643 A1 DE 102020124643A1 DE 102020124643 A DE102020124643 A DE 102020124643A DE 102020124643 A1 DE102020124643 A1 DE 102020124643A1
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Christian Silvery
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K11/20Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
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    • H02K3/50Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine (1), insbesondere für einen Antriebsstrang (2) eines hybriden oder vollelektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs (3), umfassend einen Stator (4) und einen relativ zum Stator (4) drehbaren Rotor (5), wobei der Stator (4) und der Rotor (5) zumindest abschnittsweise in einem Motorgehäuse (6) angeordnet sind, wobei der Stator (4) wenigstens eine von elektrischem Strom durchfließbare Wicklung (7) besitzt, und die elektrische Maschine (1) des Weiteren einen Verschaltungsring (8) sowie wenigstens einen Temperatursensor (9) zur Erfassung der Temperatur wenigstens einer Wicklung (7) aufweist, wobei der Temperatursensor (9) seinerseits wenigstens eine elektrische Leitung (14) umfasst, die zum Anschluss des Temperatursensors (9) in einem Sensorstecker (11) mündet, wobei an dem Verschaltungsring (8) ein Fixierungselement (10) für den Sensorstecker (11) des Temperatursensors (9) aus Axialrichtung form- und/oder kraftschlüssig aufsteckbar ist.The invention relates to an electrical machine (1), in particular for a drive train (2) of a hybrid or all-electric motor vehicle (3), comprising a stator (4) and a rotor (5) which can rotate relative to the stator (4), the stator (4) and the rotor (5) are arranged at least in sections in a motor housing (6), the stator (4) having at least one winding (7) through which electric current can flow, and the electrical machine (1) also having a connection ring ( 8) and at least one temperature sensor (9) for detecting the temperature of at least one winding (7), the temperature sensor (9) in turn comprising at least one electrical line (14) which is used to connect the temperature sensor (9) in a sensor plug (11 ) opens out, wherein a fixing element (10) for the sensor plug (11) of the temperature sensor (9) can be plugged in a form-fitting and/or non-positive manner from the axial direction on the connection ring (8).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, insbesondere für einen Antriebsstrang eines hybriden oder vollelektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs, umfassend einen Stator und einen relativ zum Stator drehbaren Rotor, wobei der Stator und der Rotor zumindest abschnittsweise in einem Motorgehäuse angeordnet sind, wobei der Stator wenigstens eine von elektrischem Strom durchfließbare Wicklung besitzt, und die elektrische Maschine des Weiteren einen Verschaltungsring sowie wenigstens einen Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur wenigstens einer Wicklung aufweist, wobei der Temperatursensor seinerseits wenigstens eine elektrische Leitung umfasst, die zum Anschluss des Temperatursensors in einem Sensorstecker mündet.The present invention relates to an electric machine, in particular for a drive train of a hybrid or all-electric motor vehicle, comprising a stator and a rotor which can rotate relative to the stator, the stator and the rotor being arranged at least in sections in a motor housing, the stator having at least one of has a winding through which electric current can flow, and the electrical machine also has a connection ring and at least one temperature sensor for detecting the temperature of at least one winding, the temperature sensor in turn comprising at least one electrical line which opens into a sensor plug for connecting the temperature sensor.

Elektrische Maschinen umfassend einen Rotor und einen Stator kommen in unter schiedlichen Anwendungsbereichen zum Einsatz. Lediglich exemplarisch ist die Verwendung von elektrischen Maschinen für elektrische Hybridfahrzeuge und Elektrofahrzeuge oder für Nabenantriebe zu nennen. Wird eine solche elektrische Maschine als Antriebsmaschine verwendet, ist sie zumeist als Innenläufer ausgeführt, das heißt, dass der Stator den innenliegenden Rotor umgibt. Über den Stator wird ein Wandern des Magnetfeldes erzeugt, über das die Rotation des Rotors erwirkt wird. Hierzu weist der Stator eine Wicklung auf, bestehend aus einer Vielzahl an Leitern, wobei die Leiter einer oder üblicherweise mehreren Phasen zugeordnet sind.Electrical machines comprising a rotor and a stator are used in different areas of application. The use of electric machines for electric hybrid vehicles and electric vehicles or for hub drives should only be mentioned as an example. If such an electrical machine is used as a drive machine, it is usually designed as an internal rotor, which means that the stator surrounds the internal rotor. A migration of the magnetic field is generated via the stator, which causes the rotation of the rotor. For this purpose, the stator has a winding consisting of a large number of conductors, the conductors being assigned to one or usually a plurality of phases.

Im Betrieb erwärmen sich die Wicklungen. Deshalb ist es im Rahmen der Erfassung von Leistungsparametern der Maschine erforderlich, die Temperaturänderung im Bereich der Wicklungen zu messen. Hierzu dient ein Temperatursensor, der im Wicklungsbereich angeordnet wird. Eine solche Anordnung zur Temperaturerfassung in der Statorwicklung ist beispielsweise aus DE 10 2013 201 835 A1 bekannt. Bei dieser Anordnung ist ein Temperatursensor auf einer Lanze angeordnet, der Sensorkopf ist am freien Ende der Lanze positioniert. Der Temperatursensor respektive diese Lanze ist über ein entsprechendes Ausrichtelement an einem Gehäuse der Maschine angeordnet, wobei über dieses Ausrichtelement auch die Signalleitungen vom Sensorkopf zu einem gehäuseexternen Steckanschluss geführt sind, wo die Messsignale abgegriffen werden können. Die Lanze wird freitragend zwischen zwei Statorwicklungsabschnitten geführt, der Sensorkopf ist freitragend zwischen den Wicklungen aufgenommen. Neben dem Umstand, dass eine separate Halteeinrichtung für das Ausrichtelement vorgesehen ist, die entsprechend zu montieren ist, ist der Temperatursensor mit dem Lanzenbauteil, das drüber hinaus von einer Kunststoffhülle umgeben ist, in seinem Aufbau aufwendig, wobei hinzukommt, dass der Sensorkopf freitragend ist und demzufolge nur die Umgebungstemperatur der Wicklungen misst.The windings heat up during operation. It is therefore necessary to measure the temperature change in the area of the windings when recording the performance parameters of the machine. A temperature sensor, which is arranged in the winding area, is used for this purpose. Such an arrangement for temperature detection in the stator winding is, for example, from DE 10 2013 201 835 A1 famous. In this arrangement, a temperature sensor is arranged on a lance, and the sensor head is positioned at the free end of the lance. The temperature sensor or this lance is arranged on a housing of the machine via a corresponding alignment element, the signal lines from the sensor head also being routed via this alignment element to a plug-in connection external to the housing, where the measurement signals can be tapped. The lance is guided in a cantilevered manner between two stator winding sections, the sensor head is held in a cantilevered manner between the windings. In addition to the fact that a separate holding device is provided for the alignment element, which has to be mounted accordingly, the temperature sensor with the lance component, which is also surrounded by a plastic sleeve, is complex in its construction, with the added factor that the sensor head is self-supporting and therefore only measures the ambient temperature of the windings.

Aufgabe der Erfindung ist es eine elektrische Maschine bereitzustellen, bei der die Montagefreundlichkeit und die Transportsicherung eines Temperatursensors verbessert ist.The object of the invention is to provide an electrical machine in which the ease of assembly and the transport security of a temperature sensor are improved.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine elektrische Maschine, insbesondere für einen Antriebsstrang eines hybriden oder vollelektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs, umfassend einen Stator und einen relativ zum Stator drehbaren Rotor, wobei der Stator und der Rotor zumindest abschnittsweise in einem Motorgehäuse angeordnet sind, wobei der Stator wenigstens eine von elektrischem Strom durchfließbare Wicklung besitzt, und die elektrische Maschine des Weiteren einen Verschaltungsring sowie wenigstens einen Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur wenigstens einer Wicklung aufweist, wobei der Temperatursensor seinerseits wenigstens eine elektrische Leitung umfasst, die zum Anschluss des Temperatursensors in einem Sensorstecker mündet, wobei an dem Verschaltungsring ein Fixierungselement für den Sensorstecker des Temperatursensors aus Axialrichtung form- und/oder kraftschlüssig aufsteckbar ist.This object is achieved by an electric machine, in particular for a drive train of a hybrid or all-electric motor vehicle, comprising a stator and a rotor which can rotate relative to the stator, the stator and the rotor being arranged at least in sections in a motor housing, the stator having at least one has a winding through which electric current can flow, and the electrical machine also has a connection ring and at least one temperature sensor for detecting the temperature of at least one winding, the temperature sensor in turn comprising at least one electrical line which ends in a sensor plug for connecting the temperature sensor, wherein at a fixing element for the sensor connector of the temperature sensor can be attached to the interconnection ring in a positive and/or non-positive manner from the axial direction.

Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass eine Fixierungsmöglichkeit für einen Sensorstecker an einem Verschaltungsring geschaffen wird, welche „nachträglich“ - also nach unterschiedlichen Verarbeitungsprozessen am Verschaltungsring - montierbar ist. Darüber hinaus ist der Sensorstecker verliersicher an dem Fixierungselement aufsteckbar, so dass der Sensorstecker in einer definierten Position an dem Verschaltungsring angeordnet ist. Hierdurch wird insbesondere eine Transportsicherung des Sensorsteckers bereitgestellt, welche Beschädigungen durch einen beweglichen Sensorstecker während des Transports der elektrischen Maschine verhindert. Ferner wird die Montage der elektrischen Maschine erleichtert, da der Sensorstecker stets an einer vordefinierten Stelle vom Monteur gefunden werden kann.This achieves the advantage that a possibility for fixing a sensor plug on an interconnection ring is created, which can be mounted “subsequently”—that is, after different processing steps on the interconnection ring. In addition, the sensor plug can be captively attached to the fixing element, so that the sensor plug is arranged in a defined position on the interconnection ring. This provides in particular a transport lock for the sensor plug, which prevents damage caused by a moving sensor plug during transport of the electrical machine. Furthermore, the assembly of the electrical machine is made easier since the sensor plug can always be found at a predefined location by the fitter.

Elektrische Maschinen dienen zur Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Energie und/oder umgekehrt, und umfassen in der Regel einen als Stator, Ständer oder Anker bezeichneten ortsfesten Teil sowie einen als Rotor oder Läufer bezeichneten und gegenüber dem ortsfesten Teil beweglich angeordneten Teil.Electrical machines are used to convert electrical energy into mechanical energy and/or vice versa, and generally include a stationary part referred to as a stator, stand or armature and a part referred to as a rotor or runner and arranged movably relative to the stationary part.

Als Kraftfahrzeuge im Sinne dieser Anmeldung gelten Landfahrzeuge, die durch Maschinenkraft bewegt werden, ohne an Bahngleise gebunden zu sein. Ein Kraftfahrzeug kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe der Personenkraftwagen (PKW), Lastkraftwagen (LKW), Kleinkrafträder, Leichtkraftfahrzeuge, Krafträder, Kraftomnibusse (KOM) oder Zugmaschinen. Ein Hybridelektrokraftfahrzeug, auch als Hybrid Electric Vehicle (HEV) bezeichnet, ist ein Elektrofahrzeug, das von mindestens einem Elektromotor sowie einem weiteren Energiewandler angetrieben wird und Energie sowohl aus seinem elektrischen Speicher (Akku) als auch einem zusätzlich mitgeführten Kraftstoff bezieht.For the purposes of this application, motor vehicles are land vehicles that are moved by machine power without being tied to railroad tracks. A motor vehicle can, for example be selected from the group of passenger cars (PKW), trucks (LKW), mopeds, light motor vehicles, motorcycles, buses (KOM) or tractors. A hybrid electric vehicle, also referred to as a hybrid electric vehicle (HEV), is an electric vehicle that is powered by at least one electric motor and another energy converter and draws energy from both its electrical storage (battery) and additional fuel that is carried.

Im Sinne dieser Anmeldung werden unter dem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges alle Komponenten verstanden, die im Kraftfahrzeug die Leistung für den Antrieb des Kraftfahrzeugs generieren und über die Fahrzeugräder bis auf die Straße übertragen.For the purposes of this application, the drive train of a motor vehicle is understood to mean all components that generate the power for driving the motor vehicle in the motor vehicle and transmit it to the road via the vehicle wheels.

Das Motorgehäuse umhaust die elektrische Maschine. Ein Motorgehäuse kann darüber hinaus auch die Steuer- und Leistungselektronik aufnehmen. Das Motorgehäuse kann darüber hinaus auch Bestandteil eines Kühlsystems für die elektrische Maschine und derart ausgebildet sein, dass Kühlfluid über das Motorgehäuse der elektrischen Maschine zugeführt werden und/oder die Wärme über die Gehäuseflächen nach außen abgeführt werden kann. Darüber hinaus schützt das Motorgehäuse die elektrische Maschine sowie die ggf vorhandene Elektronik vor äußeren Einflüssen. Ein Motorgehäuse kann insbesondere aus einem metallischen Material gebildet sein. Vorteilhafter Weise kann das Motorgehäuse aus einem metallischen Gussmaterial, wie zum Beispiel Grauguss oder Stahlguss geformt sein. Grundsätzlich ist es auch denkbar, das Motorgehäuse ganz oder teilweise aus einem Kunststoff auszubilden.The motor housing encloses the electric machine. A motor housing can also accommodate the control and power electronics. The motor housing can also be part of a cooling system for the electric machine and can be designed in such a way that cooling fluid can be supplied to the electric machine via the motor housing and/or the heat can be dissipated to the outside via the housing surfaces. In addition, the motor housing protects the electrical machine and any electronics that may be present from external influences. A motor housing can be formed in particular from a metallic material. Advantageously, the motor housing can be formed from a cast metal material, such as gray cast iron or cast steel. In principle, it is also conceivable to form the motor housing entirely or partially from a plastic.

Temperatursensoren sind in der Regel elektrische oder elektronische Bauelemente, die ein elektrisches Signal als Maß für die Temperatur liefern. Ein Temperatursensor kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe der Heißleiter-Temperatursensoren, Kaltleiter-Temperatursensoren, Halbleiter-Temperatursensoren, ferromagnetischen Temperatursensoren, pyroelektrischen Temperatursensoren, faseroptischen Temperatursensoren, und/oder Pyrometern.Temperature sensors are usually electrical or electronic components that deliver an electrical signal as a measure of the temperature. A temperature sensor can, for example, be selected from the group of thermistor temperature sensors, PTC thermistor temperature sensors, semiconductor temperature sensors, ferromagnetic temperature sensors, pyroelectric temperature sensors, fiber optic temperature sensors and/or pyrometers.

Ein Heißleiter, auch als NTC-Widerstand oder NTC-Thermistor (englisch Negative Temperature Coefficient Thermistor) bezeichnet, ist ein temperaturabhängiger Widerstand, welcher zu der Gruppe der Thermistoren zählt. Er weist als wesentliche Eigenschaft einen negativen Temperaturkoeffizienten auf und leitet bei hohen Temperaturen den elektrischen Strom besser als bei tiefen Temperaturen. Ein Kaltleiter, auch als PTC-Widerstand oder PTC-Thermistor (englisch Positive Temperature Coefficient Thermistor) bezeichnet, ist ein temperaturabhängiger Widerstand, welcher zu der Gruppe der Thermistoren zählt. Er weist als wesentliche Eigenschaft einen positiven Temperaturkoeffizienten auf und leitet bei tiefen Temperaturen den elektrischen Strom besser als bei hohen Temperaturen.A thermistor, also known as an NTC resistor or NTC thermistor (English Negative Temperature Coefficient Thermistor), is a temperature-dependent resistor that belongs to the group of thermistors. Its essential property is a negative temperature coefficient and it conducts electricity better at high temperatures than at low temperatures. A PTC thermistor, also known as a PTC resistor or PTC thermistor (Positive Temperature Coefficient Thermistor) is a temperature-dependent resistor that belongs to the group of thermistors. Its essential property is a positive temperature coefficient and it conducts electricity better at low temperatures than at high temperatures.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Fixierungselement in Axialrichtung aus dem Fixierungselement wenigstens einen, bevorzugt wenigstens zwei hervorstehende Schnapphaken aufweist, welche mit an dem Verschaltungsring korrespondierend ausgebildeten Formschlussmitteln eine Schnapp-Rast-Verbindung ausbilden. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass das Fixierungselement in einer ergonomisch günstigen Weise - dem axialen Einstecken - an dem Verschaltungsring angeordnet werden kann.According to an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the fixing element has at least one, preferably at least two, protruding snap hooks in the axial direction from the fixing element, which form a snap-lock connection with form-fitting means designed correspondingly on the interconnection ring. The advantage of this configuration is that the fixing element can be arranged on the connection ring in an ergonomically favorable manner—axial insertion.

Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass das Fixierungselement Formschlussmittel aufweist, die mit korrespondierenden Formschlussmitteln des Sensorsteckers derart zusammenwirken, dass der Sensorstecker, insbesondere lösbar, an dem Fixierungselement fixierbar ist. Es kann hierdurch erreicht werden, dass der Sensorstecker in einer sehr montagefreundlichen Weise an dem Fixierungselement fixierbar ist.According to a further preferred development of the invention, it can also be provided that the fixing element has form-fitting means which interact with corresponding form-fitting means of the sensor plug in such a way that the sensor plug can be fixed, in particular detachably, on the fixing element. It can hereby be achieved that the sensor plug can be fixed to the fixing element in a manner that is very easy to assemble.

Des Weiteren kann es gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass der Sensorstecker aus radialer Richtung mit den Formschlussmitteln des Fixierungselements verrastbar ist. Die vorteilhafte Wirkung dieser Ausgestaltung ist darin begründet, dass ein besonders ergonomisches Einsetzen des Sensorsteckers ermöglicht wird.Furthermore, according to a likewise advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the sensor plug can be latched to the form-fitting means of the fixing element from the radial direction. The advantageous effect of this configuration is based on the fact that a particularly ergonomic insertion of the sensor plug is made possible.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Fixierungselement einen Kabelkanal besitzt, in dem die elektrische Leitung des Temperatursensors geführt ist. Hierdurch lässt sich insbesondere die Wirkung erzielen, dass die elektrische Leitung oder elektrischen Leitungen des Temperatursensors definiert geführt sind und so vor mechanischen und/oder thermischen Einflüssen und Beschädigungen in der elektrischen Maschine, insbesondere auch Schwingungen, geschützt werden können.According to a further particularly preferred embodiment of the invention, it can be provided that the fixing element has a cable duct in which the electrical line of the temperature sensor is routed. In this way, the effect can be achieved in particular that the electrical line or electrical lines of the temperature sensor are routed in a defined manner and can thus be protected from mechanical and/or thermal influences and damage in the electrical machine, in particular also vibrations.

Des Weiteren kann die Erfindung auch dahingehend weiterentwickelt sein, dass der Kabelkanal in im Wesentlichen radialer Richtung in dem Fixierungselement verläuft.Furthermore, the invention can also be further developed such that the cable duct runs in a substantially radial direction in the fixing element.

In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass das Fixierungselement eine in axialer Richtung aus dem Fixierungselement herausragende Wandung aufweist, welche insbesondere zur Führung der elektrischen Leitung des an dem Fixierungselement fixierten Temperatursensors zwischen dem Sensorstecker und dem Kabelkanal vorgesehen ist. Hierdurch kann erreicht werden, dass die Führung der elektrischen Leitung des Temperatursensors weiter verbessert werden kann.In a likewise preferred embodiment variant of the invention, it can also be provided that the fixing element projects out of the fixing element in an axial direction has constricting wall, which is provided in particular for guiding the electrical line of the fixed to the fixing element temperature sensor between the sensor connector and the cable duct. In this way it can be achieved that the guidance of the electrical line of the temperature sensor can be further improved.

Auch kann es vorteilhaft sein, die Erfindung dahingehend weiterzuentwickeln, dass am radialen Ende des Kabelkanals eine in radialer Richtung hervorstehender Bogenabschnitt zur Führung der elektrischen Leitung aus dem radial verlaufenden Kabelkanal in axialer Richtung in den Stator ausgeformt ist, wodurch sich die Kabelführung des Temperatursensors weiter optimieren lässt.It can also be advantageous to further develop the invention in such a way that at the radial end of the cable duct, a curved section protruding in the radial direction is formed for guiding the electrical line out of the radially running cable duct in the axial direction into the stator, which further optimizes the cable routing of the temperature sensor leaves.

Gemäß einer weiteren zu bevorzugenden Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann vorgesehen sein, dass das Fixierungselement aus einem Kunststoff geformt ist.According to a further preferred embodiment of the subject matter of the invention, it can be provided that the fixing element is formed from a plastic.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to figures without restricting the general inventive idea.

Es zeigen:

  • 1 eine elektrische Maschine in einer perspektivischen Ansicht.
  • 2 ein Kraftfahrzeug mit einer elektrischen Maschine in einem hybriden Antriebsstrang und einen vollelektrischen Antriebsstrang,
  • 3 ein Fixierungselement und ein Verschaltungsring in einer perspektivischen Darstellung,
  • 4 ein Fixierungselement und ein Verschaltungsring in einer perspektivischen Darstellung,
  • 5 ein Fixierungselement in einer perspektivischen Darstellung,
  • 6 ein Fixierungselement in einer perspektivischen Darstellung,
  • 7 ein Fixierungselement mit einem Sensorstecker an einem Verschaltungsring in einer perspektivischen Darstellung,
  • 8 ein Fixierungselement mit einem Sensorstecker an einem Verschaltungsring in einer perspektivischen Darstellung, und
  • 9 ein Sensorstecker in einer perspektivischen Darstellung-
Show it:
  • 1 an electrical machine in a perspective view.
  • 2 a motor vehicle with an electric machine in a hybrid drive train and a fully electric drive train,
  • 3 a fixing element and a connection ring in a perspective view,
  • 4 a fixing element and a connection ring in a perspective view,
  • 5 a fixing element in a perspective view,
  • 6 a fixing element in a perspective view,
  • 7 a fixing element with a sensor plug on a connection ring in a perspective view,
  • 8th a perspective view of a fixing element with a sensor plug on a connection ring, and
  • 9 a sensor connector in a perspective view-

Die 1 zeigt eine elektrische Maschine 1, insbesondere für einen Antriebsstrang 2 eines hybriden (obere Abbildung) oder vollelektrisch (untere Abbildung) betriebenen Kraftfahrzeugs 3, wie es beispielhaft in der 2 gezeigt ist. Die elektrische Maschine 1 umfasst einen Stator 4 und einen relativ zum Stator 4 drehbaren Rotor 5, wobei der Stator 4 und der Rotor 5 zumindest abschnittsweise in einem Motorgehäuse 6 angeordnet sind. Der Stator 4 besitzt wenigstens eine von elektrischem Strom durchfließbare Wicklung 7.the 1 shows an electric machine 1, in particular for a drive train 2 of a hybrid (upper figure) or fully electric (lower figure) motor vehicle 3, as exemplified in FIG 2 is shown. The electrical machine 1 comprises a stator 4 and a rotor 5 which can rotate relative to the stator 4 , the stator 4 and the rotor 5 being arranged at least in sections in a motor housing 6 . The stator 4 has at least one winding 7 through which electric current can flow.

Die elektrische Maschine 1 weist des Weiteren einen Verschaltungsring 8 sowie wenigstens einen Temperatursensor 9 zur Erfassung der Temperatur wenigstens einer Wicklung 7 auf, wobei der Temperatursensor 9 seinerseits wenigstens eine elektrische Leitung 14 umfasst, die zum Anschluss des Temperatursensors 9 in einem Sensorstecker 11 mündet. Dies ist u.a. gut in der 8 erkennbar.The electrical machine 1 also has an interconnection ring 8 and at least one temperature sensor 9 for detecting the temperature of at least one winding 7, with the temperature sensor 9 in turn comprising at least one electrical line 14, which ends in a sensor plug 11 for connecting the temperature sensor 9. This is good in the 8th recognizable.

An dem Verschaltungsring 8 ist ein Fixierungselement 10 für den Sensorstecker 11 des Temperatursensors 9 aus Axialrichtung form- und/oder kraftschlüssig aufsteckbar, so wie es aus der Zusammenschau der 3-4 ersichtlich ist. Das Fixierungselement 10 weist in Axialrichtung aus dem Fixierungselement 10 zwei hervorstehende Schnapphaken 12 auf, welche mit an dem Verschaltungsring 8 korrespondierend ausgebildeten Formschlussmitteln 13 eine Schnapp-Rast-Verbindung ausbilden. 4 zeigt das Fixierungselement 10 in seinem am Verschaltungsring 8 fixierten Montagezustand.A fixing element 10 for the sensor plug 11 of the temperature sensor 9 can be attached to the interconnection ring 8 in a positive and/or non-positive manner from the axial direction, as can be seen from the synopsis of the 3-4 is evident. The fixing element 10 has two snap hooks 12 protruding from the fixing element 10 in the axial direction, which form a snap-lock connection with the form-fitting means 13 correspondingly designed on the connection ring 8 . 4 shows the fixing element 10 in its mounted state fixed on the interconnection ring 8 .

Aus einer Zusammenschau der 7 mit 8 ist auch gut entnehmbar, dass das Fixierungselement 10 Formschlussmittel 15 aufweist, die mit korrespondierenden Formschlussmitteln 16 des Sensorsteckers 11 derart zusammenwirken, dass der Sensorstecker 11, insbesondere lösbar, an dem Fixierungselement 10 fixierbar ist. Der Sensorstecker 11 ist aus radialer Richtung mit den Formschlussmitteln 15 des Fixierungselements 10 verrastbar. Die Formschlussmittel 16 des Sensorsteckers 11 sind besonders gut in der 9 zu erkennen.From a synopsis of 7 with 8th It is also easy to see that the fixing element 10 has form-fitting means 15 which interact with corresponding form-fitting means 16 of the sensor plug 11 in such a way that the sensor plug 11 can be fixed to the fixing element 10, in particular detachably. The sensor plug 11 can be latched to the form-fitting means 15 of the fixing element 10 from the radial direction. The form-fitting means 16 of the sensor connector 11 are particularly good at 9 to recognize.

Aus der Detailansicht der 5 ist gut entnehmbar, dass das Fixierungselement 10 einen Kabelkanal 17 besitzt, in dem die elektrische Leitung 14 des Temperatursensors 9 geführt ist. Der Kabelkanal 17 verläuft in im Wesentlichen radialer Richtung in dem Fixierungselement 10.From the detail view of 5 it is easy to see that the fixing element 10 has a cable duct 17 in which the electrical line 14 of the temperature sensor 9 is guided. The cable duct 17 runs in a substantially radial direction in the fixing element 10.

Was der 5 auch entnommen werden kann ist, dass das Fixierungselement 10 eine in axialer Richtung aus dem Fixierungselement 10 herausragende Wandung 18 aufweist, welche insbesondere zur Führung der elektrischen Leitung 14 des an dem Fixierungselement 10 fixierten Temperatursensors 9 zwischen dem Sensorstecker 11 und dem Kabelkanal 17 vorgesehen ist. Dies ist auch noch einmal in der 8 gezeigt.What the 5 It can also be seen that the fixing element 10 has a wall 18 protruding from the fixing element 10 in the axial direction, which is provided in particular for guiding the electrical line 14 of the temperature sensor 9 fixed to the fixing element 10 between the sensor plug 11 and the cable duct 17. This is also once again in the 8th shown.

Auch ist in der 5 und der 8 gezeigt, dass am radialen Ende des Kabelkanals 17 eine in radialer Richtung hervorstehender Bogenabschnitt 19 zur Führung der elektrischen Leitung 14 aus dem radial verlaufenden Kabelkanal 17 in axialer Richtung in den Stator 4 ausgeformt ist.Also is in the 5 and the 8th shown that at the radial end of the cable duct 17 an in arcuate section 19 protruding in the radial direction for guiding the electrical line 14 out of the radially extending cable duct 17 in the axial direction in the stator 4 is formed.

6 zeigt das aus der 5 bekannte Fixierungselement 10 in einer perspektivischen Ansicht auf die Unterseite des Fixierungselements 10, an der man u.a. auch mehrere Aussparungen für Drähte der Wicklung 7 des Stators 4 erkennt, welche vorgesehen sind, diese während der Montage und Betrieb nicht zu beschädigen. 6 shows that from the 5 known fixing element 10 in a perspective view of the underside of the fixing element 10, where you can also see several cutouts for wires of the winding 7 of the stator 4, which are intended not to damage them during assembly and operation.

Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.The invention is not limited to the embodiments shown in the figures. The foregoing description is therefore not to be considered as limiting but as illustrative. The following patent claims are to be understood in such a way that a mentioned feature is present in at least one embodiment of the invention. This does not exclude the presence of other features. If the patent claims and the above description define 'first' and 'second' feature, this designation serves to distinguish between two similar features without establishing a ranking.

BezugszeichenlisteReference List

11
elektrische Maschineelectric machine
22
Antriebsstrangpowertrain
33
Kraftfahrzeugmotor vehicle
44
Statorstator
55
Rotorrotor
66
Motorgehäusemotor housing
77
Wicklungwinding
88th
Verschaltungsringinterconnection ring
99
Temperatursensortemperature sensor
1010
Fixierungselementfixation element
1111
Sensorsteckersensor connector
1212
Schnapphakensnap hook
1313
Formschlussmittelform-fitting means
1414
Leitungmanagement
1515
Formschlussmittelform-fitting means
1616
Formschlussmittelform-fitting means
1717
KabelkanalCabel Canal
1818
Wandungwall
1919
Bogenabschnittarc section

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102013201835 A1 [0003]DE 102013201835 A1 [0003]

Claims (9)

Elektrische Maschine (1), insbesondere für einen Antriebsstrang (2) eines hybriden oder vollelektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs (3), umfassend einen Stator (4) und einen relativ zum Stator (4) drehbaren Rotor (5), wobei der Stator (4) und der Rotor (5) zumindest abschnittsweise in einem Motorgehäuse (6) angeordnet sind, wobei der Stator (4) wenigstens eine von elektrischem Strom durchfließbare Wicklung (7) besitzt, und die elektrische Maschine (1) des Weiteren einen Verschaltungsring (8) sowie wenigstens einen Temperatursensor (9) zur Erfassung der Temperatur wenigstens einer Wicklung (7) aufweist, wobei der Temperatursensor (9) seinerseits wenigstens eine elektrische Leitung (14) umfasst, die zum Anschluss des Temperatursensors (9) in einem Sensorstecker (11) mündet, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Verschaltungsring (8) ein Fixierungselement (10) für den Sensorstecker (11) des Temperatursensors (9) aus Axialrichtung form- und/oder kraftschlüssig aufsteckbar ist.Electrical machine (1), in particular for a drive train (2) of a hybrid or fully electrically operated motor vehicle (3), comprising a stator (4) and a rotor (5) which can rotate relative to the stator (4), the stator (4) and the rotor (5) are arranged at least in sections in a motor housing (6), the stator (4) having at least one winding (7) through which electric current can flow, and the electric machine (1) also having a connection ring (8) and at least has a temperature sensor (9) for detecting the temperature of at least one winding (7), the temperature sensor (9) in turn comprising at least one electrical line (14) which opens into a sensor plug (11) for connecting the temperature sensor (9), thereby characterized in that a fixing element (10) for the sensor plug (11) of the temperature sensor (9) can be plugged onto the connection ring (8) in a positive and/or non-positive manner from the axial direction. Elektrische Maschine (1), nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierungselement (10) in Axialrichtung aus dem Fixierungselement (10) wenigstens einen, bevorzugt wenigstens zwei hervorstehende Schnapphaken (12) aufweist, welche mit an dem Verschaltungsring (8) korrespondierend ausgebildeten Formschlussmitteln (13) eine Schnapp-Rast-Verbindung ausbilden.Electric machine (1), after claim 1 characterized in that the fixing element (10) has at least one, preferably at least two snap-on hooks (12) protruding from the fixing element (10) in the axial direction, which form a snap-lock connection with form-fitting means (13) correspondingly designed on the connection ring (8). form. Elektrische Maschine (1), nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierungselement (10) Formschlussmittel (15) aufweist, die mit korrespondierenden Formschlussmitteln (16) des Sensorsteckers (11) derart zusammenwirken, dass der Sensorstecker (11), insbesondere lösbar, an dem Fixierungselement (10) fixierbar ist.Electrical machine (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the fixing element (10) has form-fitting means (15) which interact with corresponding form-fitting means (16) of the sensor plug (11) in such a way that the sensor plug (11), in particular detachable, can be fixed to the fixing element (10). Elektrische Maschine (1), nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorstecker (11) aus radialer Richtung mit den Formschlussmitteln (15) des Fixierungselements (10) verrastbar ist.Electrical machine (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor plug (11) can be latched to the form-fitting means (15) of the fixing element (10) from the radial direction. Elektrische Maschine (1), nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierungselement (10) einen Kabelkanal (17) besitzt, in dem die elektrische Leitung (14) des Temperatursensors (9) geführt ist.Electrical machine (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the fixing element (10) has a cable duct (17) in which the electrical line (14) of the temperature sensor (9) is guided. Elektrische Maschine (1), nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kabelkanal (17) in im Wesentlichen radialer Richtung in dem Fixierungselement (10) verläuft.Electric machine (1), after claim 5 , characterized in that the cable duct (17) runs in a substantially radial direction in the fixing element (10). Elektrische Maschine (1), nach einem der vorherigen Ansprüche 5-6 dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierungselement (10) eine in axialer Richtung aus dem Fixierungselement (10) herausragende Wandung (18) aufweist, welche insbesondere zur Führung der elektrischen Leitung (14) des an dem Fixierungselement (10) fixierten Temperatursensors (9) zwischen dem Sensorstecker (11) und dem Kabelkanal (17) vorgesehen ist.Electric machine (1), after any of the previous ones Claims 5 - 6 characterized in that the fixing element (10) has a wall (18) protruding from the fixing element (10) in the axial direction, which is used in particular to guide the electrical line (14) of the temperature sensor (9) fixed to the fixing element (10) between the Sensor connector (11) and the cable duct (17) is provided. Elektrische Maschine (1), nach einem der vorherigen Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, dass am radialen Ende des Kabelkanals (17) eine in radialer Richtung hervorstehender Bogenabschnitt (19) zur Führung der elektrischen Leitung (14) aus dem radial verlaufenden Kabelkanal (17) in axialer Richtung in den Stator (4) ausgeformt ist.Electric machine (1), after any of the previous ones Claims 5 - 7 , characterized in that at the radial end of the cable duct (17) an arcuate section (19) protruding in the radial direction is formed for guiding the electrical line (14) out of the radially running cable duct (17) in the axial direction into the stator (4). Elektrische Maschine (1), nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierungselement (10) aus einem Kunststoff geformt ist.Electrical machine (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the fixing element (10) is formed from a plastic.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102013201835A1 (en) 2013-02-05 2014-08-21 Zf Friedrichshafen Ag Arrangement for temperature acquisition of stator winding of electric machine, has sealing surface formed by holding element in sealing engagement with housing, and sealing connection formed to guide terminal conductors

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013201835A1 (en) 2013-02-05 2014-08-21 Zf Friedrichshafen Ag Arrangement for temperature acquisition of stator winding of electric machine, has sealing surface formed by holding element in sealing engagement with housing, and sealing connection formed to guide terminal conductors

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