WO2022243141A1 - Stator for an electrical machine and electrical machine - Google Patents

Stator for an electrical machine and electrical machine Download PDF

Info

Publication number
WO2022243141A1
WO2022243141A1 PCT/EP2022/062864 EP2022062864W WO2022243141A1 WO 2022243141 A1 WO2022243141 A1 WO 2022243141A1 EP 2022062864 W EP2022062864 W EP 2022062864W WO 2022243141 A1 WO2022243141 A1 WO 2022243141A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
plug
stator
temperature sensor
holding element
exemplary embodiment
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/062864
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Joachim Hein
Julian Schad
Tobias Schrenk
Sven Ludsteck
Original Assignee
Zf Friedrichshafen Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zf Friedrichshafen Ag filed Critical Zf Friedrichshafen Ag
Publication of WO2022243141A1 publication Critical patent/WO2022243141A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/22Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
    • H02K5/225Terminal boxes or connection arrangements
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • 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
    • H02K11/25Devices for sensing temperature, or actuated thereby
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/03Machines characterised by the wiring boards, i.e. printed circuit boards or similar structures for connecting the winding terminations

Definitions

  • the present invention relates to a stator for an electric machine and an electric machine for a vehicle.
  • Electric machines such as electric motors, are used, for example, in the automotive sector.
  • an electric machine can be designed as a vehicle drive or drive individual vehicle components.
  • the present invention provides an improved stator for an electric machine and an improved electric machine according to the independent claims.
  • Advantageous configurations result from the subclaims and the following description.
  • the approach presented can facilitate electrical contacting of a sensor system arranged within the electrical machine.
  • a stator for the electrical machine includes a coil unit for generating a magnetic field and a circuit unit for controlling the coil unit, the circuit unit being connected to the coil unit. Furthermore, the stator includes a temperature sensor for detecting a temperature of the coil unit, a holding element which is connected to the interconnection unit, and a plug which is connected to the temperature sensor via a connecting cable. The plug is floatingly mounted in the holding element in order to simplify a plug connection between the plug and an external plug through a through-opening of a housing of the electrical machine.
  • the electrical machine can be implemented as an electric motor or generator and can include the stator and a rotor surrounded by the housing.
  • the coil unit can have a plurality of coils arranged in a ring for forming electromagnets.
  • the interconnection unit can control the flow of current through the coil unit.
  • the switching unit can be fixed to the Coil unit to be attached. With the temperature sensor, for example, an impending overheating of the electrical machine can be detected.
  • the plug arranged inside the housing when the electric machine is assembled can form an electrical interface to the external plug arranged at least partially outside the housing.
  • the connector can be used for data transmission and additionally or alternatively for providing an operating voltage for the temperature sensor.
  • the outer plug can be inserted into the through-opening from outside the housing and connected to the plug.
  • the floating mounting of the plug in the holding element enables a balancing movement of the plug, through which the plug can be aligned with respect to the outer plug.
  • the stator is joined after the rotor by being let in between the rotor and the housing.
  • the outer plug can be mounted quickly and securely on the plug which is arranged inside the housing after the rotor and stator have been joined. Due to the floating bearing, blind assembly can be simplified and tolerance compensation between the plug and the outer plug can be made possible. In addition, a high level of robustness during assembly and a high level of robustness against vibrations during operation can be achieved.
  • the holding element can have a receiving section and a contact section.
  • the receiving portion may be shaped to floatingly receive the connector. In this way, the plug cannot be held rigidly but movably by the receiving section.
  • the contact section can be shaped in order to lie against a wall of the interconnection unit.
  • the contact section can be shaped as a rear wall of the holding element, for example. In this way, tilting of the holding element can be prevented.
  • a foot of Ste ckers receiving dimensions of the receiving portion can be chosen larger thanconcentrab measurements of the foot of the plug. In this way, the plug cannot be held rigidly but movably by the receiving section.
  • the receiving section can have two opposite side walls and a bottom surface connecting the side walls.
  • Each of the side walls may have a connector receptacle for receiving the connector.
  • a loose fixation of the plug can advantageously be achieved in this way.
  • the optionally closed floor area can advantageously protect against sagging of cables in the direction of a rotor of the electric machine and thus prevent damage and malfunctions during operation and assembly.
  • the connector receptacle can be formed in a stepped, groove-like and additionally or alternatively in a pocket-like manner.
  • the plug receptacle can have a shoulder, in the case of a groove-like formation a slot which is open at least on one side, and in the case of a pocket-like formation a recess, for example a blind hole.
  • a section of the foot of the plug can be pushed into the plug receptacle. If the shape is stepped, the foot of the plug can be placed on the plug receptacle.
  • a pocket-like shape allows for example a hooking element of the plug to be plugged in.
  • connector receptacles can be shaped differently, for example, on one side like a groove and on the other hand purely step-like.
  • the connector receptacle can have a clip, for example, with which a foot of the connector can be locked.
  • the plug can have at least one hooking element on each side for hooking the plug into the plug receptacle.
  • a hooking element can be formed, for example, as a projection on a foot of the plug. The plug can be attached loosely to the plug receptacle using the hooking element.
  • a clear height of the connector receptacle can be greater than a thickness of the hook element. As a result, mobility of the connector in a first direction can be ensured. Additionally or alternatively, a width of the plug receptacle can be greater than a width of the hooking element. This allows one Mobility of the connector can be guaranteed in a second direction. Additionally or alternatively, a depth of the plug receptacle can be greater than a length of the hooking element. As a result, mobility of the connector in a third direction can be ensured.
  • the contact section of the holding element can have at least one opening.
  • the opening can be designed to accommodate a retaining pin of the interconnection unit.
  • the opening can be a through opening, for example a borehole.
  • the holding pin can advantageously be shaped as a cross mandrel.
  • the holding element can have a projection.
  • the projection of the holding element which can also be referred to as a plug holder, can be shaped in order to rest against a side surface of the interconnection unit.
  • a balcony can be provided on the connection unit, which can act as a fulcrum and thus generate a torque, so that a shearing stress acting on a heat-staking pin for holding the holding element becomes a tensile stress.
  • the projection can, for example, be aligned transversely to the contact section, advantageously at right angles to the contact section, so that the projection can contribute to further stabilization of the holding element.
  • the projection can have a plurality of ribs for guiding the connecting cable.
  • the ribs can, for example, protrude from each other at regular intervals from the front.
  • a cable duct can be formed through the ribs.
  • the temperature sensor can be integrated or can be integrated into the holding element. Before geous enough, assembly can be facilitated and a high measurement accuracy can be achieved.
  • the temperature sensor can have a detection section for detecting the temperature, a measuring pill arranged at the level of the detecting section, and a housing material enclosing the measuring pill exhibit.
  • the housing material can have a smaller wall thickness in the area of the detection section than in an area bordering on the detection section.
  • the measuring pill can be implemented, for example, as a sensor element that detects the temperature.
  • the wall thickness of the housing material can vary in order to advantageously obtain a precise measurement result.
  • the coil unit can have at least one insulating body and at least one coil wound around the insulating body.
  • the insulator can have an off recess for the temperature sensor.
  • the insulating body can advantageously be shaped in order to be able to shield the temperature sensor from a magnetic field emanating from the coil unit. This can prevent a measurement result from the temperature sensor from being falsified.
  • the temperature sensor can be inserted, clipped or snapped into the insulator.
  • the temperature sensor and the insulating body can be resiliently connected to one another. Tolerance compensation can advantageously take place and at the same time a permanent stop between the winding and the temperature sensor can be achieved.
  • the temperature sensor can have a pretensioning element at a free end. This prevents the temperature sensor from slipping and ensures that it is fixed in a desired position. Additionally or alternatively, the temperature sensor can have at least one latching hook. This allows a latching function to be implemented.
  • the holding element can be screwed, glued, caulked or pressed to the interconnection unit.
  • the retaining element can be screwed, glued, caulked or pressed to the interconnection unit.
  • it can thereby be ensured and guaranteed that the retaining element is permanently connected to the interconnection unit.
  • An electrical machine which has a stator in one of the variants mentioned before, a rotor and a housing which contains the rotor and surrounds the stator, with the housing having the through-opening for passing through the
  • the housing can advantageously be designed to protect the electrical machine from environmental influences.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a vehicle with an electric machine according to an exemplary embodiment
  • FIG. 2 shows a perspective view of a stator in a housing according to an exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows a perspective view of a section of a stator that includes a plug according to an exemplary embodiment
  • FIG. 4 shows a perspective illustration of a holding element of a stator according to an exemplary embodiment
  • FIG. 5 shows a schematic cross-sectional illustration of a stator according to one exemplary embodiment
  • FIG. 6 shows a schematic cross-sectional illustration of a stator with a plug and an outer plug according to an exemplary embodiment with an outer plug
  • FIG. 7 shows a perspective illustration of a stator with a plug and an outer plug according to an exemplary embodiment with an outer plug
  • FIG. 8 shows a schematic front view of a stator with a plug and an external plug according to an exemplary embodiment with an external plug
  • Fig. 9 is a schematic representation of a stator according to an exemplary embodiment
  • FIG. 10 is a perspective view of a holding element according to an embodiment
  • FIG. 11 is a perspective view of a holding element according to an embodiment
  • FIG. 12 shows a schematic front illustration of a holding element according to one exemplary embodiment
  • FIG. 13 shows a schematic representation of a holding element according to an exemplary embodiment
  • FIG. 14 shows a schematic side view of a holding element according to one exemplary embodiment
  • FIG. 15 shows a schematic cross-sectional representation of a holding element with a plug according to an embodiment
  • Fig. 16 is a perspective view of a connector according to an embodiment example
  • Fig. 17 is a schematic representation of a connector according to a gamewhosbei
  • FIG. 18 is a perspective view of a temperature sensor according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 19 shows a schematic representation of a temperature sensor in the assembled state according to an exemplary embodiment.
  • Fig. 1 shows a perspective view of a vehicle 100 with an electrical machine's 102 according to an embodiment.
  • the vehicle 100 is implemented as a two-lane vehicle, such as a passenger car or a truck.
  • the electric machine 102 is implemented, for example, as an electric drive motor of the vehicle 100 .
  • the electrical machine 102 has a stator 104, a rotor 106 and a housing 108 in accordance with known electrical machines.
  • the rotor 106 can be driven using a coil unit of the stator 104 .
  • the housing 108 is designed to protect the rotor 106 and the stator 104 from external influences.
  • the housing 108 surrounds the stator 104 and the rotor 106 and has a through opening for the passage of an external plug on the is coupled to a connector arranged on the stator 104 when the electric machine 102 is in the operational state.
  • Fig. 2 shows a perspective view of a stator 104 according to an exemplary embodiment.
  • the stator 104 is, for example, part of an electrical machine as was described in FIG. 1 .
  • the stator 104 comprises an annular coil unit 200 for generating a magnetic field and an interconnection unit 201 , shown somewhat hidden in FIG. 2 , for controlling the coil unit 200 .
  • the stator 104 has a temperature sensor for detecting a temperature of the coil unit 200, a holding element 202 as part of a connector interface and a connector 204 which is connected to the temperature sensor via a connecting cable.
  • the plug 204 is mounted in a floating manner in the holding element 202 . This facilitates a plug connection between the plug 204 and an external plug 206.
  • the coil units 200 includes a plurality of coils spaced apart from each other at regular intervals.
  • the coil units 200 are surrounded by a stator support 208 of the stator 104 .
  • the stator carrier 208 has a cylindrical side wall and a rear wall with a receiving opening 212 for passing through a rotor shaft of the rotor. Furthermore, the stator support 208 has a through-opening for the outer plug 206 .
  • the holding element 202 implements a holder for the plug 204 on the wiring unit 201, which is also referred to as a wiring arrangement.
  • the holding element 202 simplifies the assembly of the plug 204 with the outer plug 206 .
  • the plug 204 is floating on the holding element 202 .
  • the holding element 202 also referred to as a carrier, is mounted on the interconnection unit 201 according to one exemplary embodiment.
  • FIG. 3 shows a perspective illustration of a section of a stator 104 comprising a plug 204 according to an exemplary embodiment.
  • the stator 104 shown here corresponds, for example, to the stator 104 described in Fig. 2.
  • the holding element 202 in which the plug 204 is mounted in a floating manner has a receiving section 300, a contact section 302 and, optionally, a projection 304.
  • the contact portion 302 is shaped to rest against a wall 306 of the wiring unit 201 .
  • the projection 304 is formed to abut against a side face 308 of the wiring unit 201 .
  • the boss 304 has a heat stake pin 310 shown in the staked condition.
  • the projection 304 additionally or alternatively has a plurality of ribs 312 which are designed to guide a connecting cable 311 .
  • the ribs 312 form a cable duct for the connection cable 311 .
  • the receiving section 300 has two opposite side walls 314, 315 and a closed bottom surface 316 connecting the side walls 314, 315.
  • Each of the side walls 314, 315 has at least one connector receptacle 318 for receiving the connector 204.
  • the plug receptacle 318 is designed in a step-like manner, but can alternatively also be shaped like a groove and/or pocket.
  • the plug 204 itself has at least one hooking element 320 for holding the plug 204 in the receiving section 300 .
  • the at least one hooking element 320 has a smaller width and a smaller length than the plug receptacle 318.
  • the contact section 302 of the holding element 202 has at least one opening 322 which is designed to accommodate a holding pin 324 of the interconnection unit 201 .
  • the holding pin 324 is formed, for example, as a cross mandrel.
  • the holding element 202 has the projection 304 for radial support. This in turn only optionally has three projecting ribs. Retaining pins 324, such as cross domes, are arranged on the interconnection unit 201 for tangential support.
  • a form-fitting connection of holding element 202 and interconnection device 201 is achieved, for example, by a hot-molded plastic pin, which is provided, for example, by interconnection unit 201, also referred to as an interconnection device.
  • interconnection unit 201 also referred to as an interconnection device.
  • a ridge 328 that reduces shear of the heatstake pin 326 provides a pivot point. The pivot point created in turn ensures that the heat staking pin 326 is subjected to a tensile load.
  • a non-caulked heat staking pin 326, an optional snap hook or clip and the retaining pins 324 also ensure improved assembly, possibly also blind assembly, of the retaining element 202 on the interconnection unit 201.
  • a snap hook or clip is provided on the retaining element 202, which Retaining element 202 axially and outwardly si chert.
  • the holding member 202 is secured in its posi tion.
  • the support member 202 is optionally plated with metal.
  • the holding element 202 has a cable guide that leads from the coil unit to the plug 204 in an S-shape through protruding ribs.
  • corresponding ribs are arranged, for example, transversely to an extension direction of the projection 304 .
  • the holding element 202 which is also referred to as a plug holder, prevents sagging of the connecting cable 311 when mounted in the direction of the rotor due to its closed geometry on the bottom surface 316. This prevents the connection cable 311 from colliding when the stator is assembled.
  • the stator 104 is embedded as the last assembly between the rotor and the housing.
  • the bottom surface 316 of the holding element 202 which is also referred to as a holder, prevents the connecting cable 311 from being damaged or crushed during assembly and during operation.
  • the retaining element 202 is glued, screwed or injection molded onto the interconnection unit 201 , or welded or pressed to the interconnection unit 201 .
  • the holding element 202 has an injected metal chamber.
  • the temperature sensor is arranged outside of the holding element 202 .
  • the temperature sensor is integrated or can be integrated into the holding element 202, so that it can measure a temperature of the coil unit 200 on a connecting lug, for example.
  • FIG. 4 shows an illustration of a holding element 202 of a stator 104 according to an exemplary embodiment.
  • the holding element 202 corresponds, for example, to the stator 104 described with reference to Fig. 3.
  • a plug foot of plug 204 is formed by a plug surface 400 with hooking elements 320, 420 projecting beyond a body of plug 204 on both sides.
  • the receiving section 300 of the holding element 202 has two opposite stepped plug receptacles 318, by which the hooking elements 320, 420 are received.
  • the connector receptacles 318 and the hooking elements 320, 420 are shaped in such a way that the connector 204 is mounted in a floating manner.
  • FIG. 5 shows a schematic cross-sectional illustration of a stator 104 according to an exemplary embodiment.
  • the stator 104 shown here corresponds or is at least similar to the stator 104 described in one of FIGS.
  • holding element 202 is fixed to interconnection unit 201 .
  • the coil unit 200 is arranged adjacent to the interconnection unit 201 .
  • the coil unit has an insulating body 504 and a coil 506 wound around the insulating body 504 .
  • the insulating body 504 has a recess 508 for a temperature sensor 510 on.
  • the temperature sensor 510 according to this exemplary embodiment is plugged into the insulating body 504, clipped in or snapped in, for example.
  • the temperature sensor 510 and the insulating body 504 are connected to one another in a spring-loaded manner in order, for example, to compensate for tolerances that occur and to permanently ensure a mechanical stop of the temperature sensor 510 .
  • the temperature sensor 510 is connected to the plug 204 by means of the connecting cable 311 .
  • the connecting cable 311 is only optionally routed in a guide channel 512 or protective tube in sections.
  • the temperature sensor 510 has a detection section 514 for detecting the temperature, a measuring pill 516 arranged at the level of the detection section 514 and a housing material 518 enclosing the measuring pill 516 .
  • the housing material 518 in turn has a smaller wall thickness in the area of the detection section 514 than in an area adjoining the detection section 514 .
  • the temperature sensor 510 has a prestressing element 522 at a free end 520, which is also referred to as a prestressing lug. This prevents the temperature sensor 510 from slipping, for example, and ensures that the temperature sensor 510 is clearly in contact with the wound coil 506 .
  • enlarging the contact surface between the temperature sensor 510 in the area of the measuring pill 516 and positioning it centrally therein results in an optimized contact area in which heat transport from the coil to the temperature sensor 510 is optimized. At least two wires are contacted.
  • insulating body 504 has a bevel in the direction of an end region of temperature sensor 510 at free end 520 .
  • a resilient member is formed in an area between the biasing member 522 and the detection portion 514 to bias the temperature sensor 510 toward the coil 506 . This ensures a permanent mechanical stop of the measuring pill 516 as well as a fixation in the radial direction.
  • the insulating body 506 has the recess 508 which accommodates the temperature sensor 510, with a clip function ensuring that the temperature sensor 510 latches onto the insulating body 504 in the circumferential direction.
  • an end stop in the direction of the insulating body 504 is provided on the temperature sensor 510.
  • the spring element and the clip function together with the radial stop ensure additional stability of the temperature sensor 510, for example with regard to vibrations or thermal expansion.
  • the shape of the temperature sensor 510 thus enables a sufficient contact surface.
  • permanent abutment of the metering pill 516 to the wires of the coil is actively provided.
  • a tolerance equalization between sensor and coil is achieved, which meets the high reproducibility requirements of the connection in order to optimally use the throttling, the so-called derating, of the electrical machine.
  • FIG. 6 shows a schematic cross-sectional illustration of a stator 104 according to an exemplary embodiment.
  • the stator 104 is arranged in a housing 108 .
  • the stator 104 shown here corresponds, for example, to the stator 104 described in FIG. 5.
  • FIG. 6 differs from FIG.
  • the outer plug 206 is guided through a through-opening 604 in the housing 108 of the electric machine and is coupled to the plug 204 .
  • a sealing ring is provided within the through-opening 604 in order to seal a gap between the outer connector 206 and the housing 108 in the region of the through-opening 604 .
  • the outer connector 206 has an outside and inside the hous ses 108 arranged section.
  • the section arranged outside of the housing 108 has a greater width than the diameter of the through-opening 604 purely by way of example.
  • the section arranged within the housing 108 is mechanically and electrically contacted with the connector 204 .
  • Fig. 7 shows a perspective view of a stator 104 with a Ste cker 204 and an outer connector 206 according to an embodiment.
  • the stator 104 shown here corresponds to the stator 104 described in FIG. 6. Only the perspective of the illustration differs.
  • FIG. 8 shows a schematic front view of a stator 104 with a plug 204 and an external plug 206 according to an exemplary embodiment.
  • the stator 104 shown here corresponds, for example, to the stator 104 shown in one of Figures 6 to 7.
  • Fig. 9 shows a schematic representation of a stator 104 according to an exemplary embodiment.
  • the stator 104 shown here corresponds, for example, to the stator 104 shown in one of FIGS. 3 to 5 and can be implemented in an electrical machine, as was described in FIG. 1, for example. According to this exemplary embodiment, the stator 104 is only shown from above.
  • the connector 204 has, according to this embodiment, three Einhakele elements 320, 420, with which the connector 204 men floating in the connector receptacles 318 of the side walls 314, 315 of the holding element 202 is fixed.
  • the plug 204 has a first hooking element 320 on its plug foot on a first side and two second hooking elements 420 on an opposite side.
  • the first hooking element 320 on the first side is arranged centrally and is wider than the second hooking elements 420 arranged next to one another on the second side.
  • FIG. 10 shows a perspective view of a holding element 202 according to an exemplary embodiment.
  • the holding element 202 shown here corresponds, for example, to the holding element 202 described in one of Figures 2 to 9.
  • the holding element 202 has the receiving section 300 for the plug.
  • the receiving portion has the two opposite one another Side walls 314, 315 with bottom surface 316 therebetween.
  • the contact section 302 of the holding element 202 forms a rear wall of the receiving section.
  • the bottom surface 316 and the contact portion 302 and the Bodenflä surface 316 and the side walls 314, 315 are aligned perpendicular to each other according to this embodiment.
  • the side walls 314, 315 are formed in a stepped manner in order to form a shoulder on which the plug can be placed.
  • the two paragraphs are part of the connector receptacles 318 for the Ste cker.
  • a first side wall 314 of the side walls 314, 315 has a retaining clip 1000 with an exemplary trapezoidal cross-section. In this way, the first hooking element of the plug can be clipped into the holding element 202 when the plug is inserted.
  • the contact section 302 of the holding element 202 has at least the opening 322, which is designed to accommodate a holding pin of the interconnection unit. Furthermore, the holding element 202 optionally has a web opening 1002, which is designed to accommodate a web of the interconnection unit, for example. The web is formed in order to stabilize the holding element 202 in its position. According to this exemplary embodiment, the contact section 302 also has a fixing opening 1004 which is designed, for example, to accommodate a fixing element, for example a heat-staking pin.
  • the holding element 202 shown here optionally has the projection 304.
  • the projection 304 is aligned at right angles to the contact section 302 .
  • the receiving section 300 has at least one support rib 1006, here two support ribs 1006 arranged parallel to one another, which are triangular in shape.
  • a longitudinal side 1008 of the support ribs 1006 is arranged on the bottom surface 316 of the holding element 202 .
  • the support ribs 1006 are below the connector.
  • FIG. 11 shows a further perspective illustration of the retaining element 202 shown in FIG. 10 according to an exemplary embodiment.
  • the plug receptacle 318 on the second side wall 315 can be seen from the representation rotated relative to FIG. 10 .
  • the connector receptacle 318 of the second side wall 315 has at least one, here by way of example two pockets 1100 which are shaped to each accommodate a second hooking element of the connector.
  • the pockets 1100 are shaped in such a way that a second hooking element can be pushed into the pockets 1100 when the plug is inserted into the holding element 202 .
  • the pockets 1100 are shaped as recesses in the second side wall 315 .
  • a bottom of the pockets 1100 is arranged at the level of the shoulder of the stepped second side wall 315 .
  • FIG. 12 shows a schematic front view of a holding element 202 according to an exemplary embodiment.
  • the holding element 202 corresponds to the holding element 202 described in one of FIGS. 10 to 11, with only the representation perspective differing.
  • the holding element 202 has a bevel 1202 at the bottom of the first side wall 314 .
  • the bottom surface 316 is curved in order to have sufficient assembly clearance according to the outer diameter of the rotor, corresponding to the inner diameter of the interconnection unit.
  • FIG. 13 shows a schematic representation of a holding element 202 according to an exemplary embodiment.
  • the holding element 202 shown here corresponds to the holding element 202 described in one of FIGS. 10 to 12, which is only shown in plan according to this exemplary embodiment.
  • FIG. 14 shows a schematic side view of a holding element 202 according to an embodiment.
  • the holding element 202 shown here corresponds to the holding element 202 described in one of FIGS. 10 to 13, which is only shown from the side according to this exemplary embodiment.
  • FIG. 15 shows a schematic cross-sectional illustration of a holding element 202 with a plug 204 according to an exemplary embodiment.
  • the holding element 202 shown here corresponds to the holding element 202 described in one of FIGS. 10 to 14.
  • the plug 204 corresponds, for example, to the plug 204 described in one of FIGS.
  • the hooking elements 320, 420 represent nose-like extensions on the plug base of the plug 204.
  • the pockets 1100 have larger dimensions than the second hooking elements 420 .
  • the first hooking element 320 is accommodated in a further pocket 1500 in the first side wall 314, corresponding to the pockets 1100, which in turn has larger dimensions than the first hooking element 320.
  • the plug 204 is mounted in a floating manner.
  • the Ta's 1100 each have a width that is greater than a width of the individual second hooking elements 420.
  • the additional pocket 1500 has a width that is greater than a width of the first hooking element 320. The movement of the plug in the x-direction is limited by the side walls of the pockets 1100, 1500.
  • the pockets 1100 each have a depth that is greater than a length of the individual second hooking elements 420.
  • the additional pocket 1500 has a depth that is greater than a length of the first hooking element 320. The movement of the plug in the y-direction is limited by the rear walls of the pockets 1100, 1500.
  • the pockets 1100 each have a height that is greater than a height of the individual second hooking elements 420. In addition, a distance between a bottom of the additional pocket 1500 and an underside of the retaining clip 1000 greater than the height of the first hooking element 320. The movement of the connector in the z-direction through the top walls of the pockets 1100 and the underside of the retaining clip 1000.
  • the plug 204 is inserted into the retaining element 202 by first inserting the two second hooking elements 420 into the pockets 1100 by means of a pivoting movement and then pressing the first hooking element 320 against the retaining clip 1000 in order to deflect it briefly so that the first hooking element 320 can be guided past the retaining clip 1000 into the further pocket 1500. Snapping back the retaining clip 1000 prevents the plug 204 from falling out.
  • the plug 204 has a field 1502 of connection points, via which the conductors of the connecting cable 311 can be contacted.
  • Fig. 16 shows a perspective view of a connector 204 according to an exemplary embodiment.
  • the connector 204 shown here corresponds, for example, to the connector 204 described in one of Figures 2 to 9 or 15.
  • Fig. 17 shows a schematic representation of a connector 204 according to an exemplary embodiment.
  • the connector 204 shown here corresponds, for example, to the connector 204 described in one of FIGS. 2 to 9 or 15 to 16. According to this exemplary embodiment, the connector 204 is only shown in plan view.
  • the temperature sensor 510 corresponds or is at least similar to the temperature sensor 510 described in one of FIGS. According to this exemplary embodiment, the temperature sensor 510 is designed to detect a temperature of the coil unit.
  • the temperature sensor 510 is optionally implemented in a T-shape, with the free end 520 having the prestressing element 522 . At one of the free ends 522 At the opposite end, the temperature sensor 510 has a contacting head 1800 .
  • the detection section 514 is arranged between the contacting head 1800 and the free end 520 as part of the housing material 518 .
  • the housing material 518 is connected to the contacting head 1800.
  • the temperature sensor 510 has a latching hook 1802 on each of two sides adjacent to the housing material 518 .
  • the latching hooks 1802 are designed, for example, to fix the temperature sensor together with the prestressing element 522 in a stator of the electrical machine in the assembled state.
  • the temperature sensor 510 has an injection point 1804 on its contact head 1800 .
  • the temperature sensor 510 which is also referred to as an NTC plug (Negative Temperature Coefficient Thermistor) or temperature sensor, has a thin-walled encapsulation in the direction of the coil/winding.
  • the measuring pill is overmoulded with a thin wall to improve heat transfer in the winding direction.
  • FIG. 19 shows a schematic representation of a temperature sensor 510 in the assembled state according to an exemplary embodiment.
  • the temperature sensor 510 shown here corresponds, for example, to the temperature sensor 510 described in FIG. 18.
  • the temperature sensor 510 is shown only in the assembled state. This means that one of the snap-in hooks 1802 is snapped into each flake niche 1900 .
  • the flake niches 1900 are formed as part of the recess 508 of the insulating body 504 which holds the temperature sensor 510 .
  • the detection area 514 of the temperature sensor 510 is wider than adjacent areas, such as the free end 520 of the temperature sensor 510.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)

Abstract

The invention relates to a stator (104) for an electrical machine (102), wherein the stator (104) comprises a coil unit for generating a magnetic field and a connection unit for activating the coil unit, the connection unit being connected to the coil unit. Furthermore, the stator (104) comprises a temperature sensor for detecting a temperature of the coil unit, a retaining element which is connected to the connection unit and a plug which is connected to the temperature sensor via a connecting cable. The plug is floatingly mounted in the retaining element in order to simplify a plug connection between the plug and an outer plug through an opening in a housing (108) of the electrical machine (102).

Description

Stator für eine elektrische Maschine und elektrische Maschine Stator for an electric machine and electric machine
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Stator für eine elektrische Maschine und auf eine elektrische Maschine für ein Fahrzeug. The present invention relates to a stator for an electric machine and an electric machine for a vehicle.
Elektrische Maschinen, wie beispielsweise Elektromotoren, werden beispielsweise im Automobilbereich eingesetzt. Beispielsweise kann eine solche elektrische Maschine als Fahrzeugantrieb ausgeformt sein oder einzelne Fahrzeugkomponenten antrei ben. Electrical machines, such as electric motors, are used, for example, in the automotive sector. For example, such an electric machine can be designed as a vehicle drive or drive individual vehicle components.
Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung einen verbesserten Stator für eine elektrische Maschine und eine verbesserte elektrische Maschine gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprü chen und der nachfolgenden Beschreibung. Against this background, the present invention provides an improved stator for an electric machine and an improved electric machine according to the independent claims. Advantageous configurations result from the subclaims and the following description.
Durch den vorgestellten Ansatz kann eine elektrische Kontaktierung einer innerhalb der elektrischen Maschine angeordneten Sensorik erleichtert werden. The approach presented can facilitate electrical contacting of a sensor system arranged within the electrical machine.
Ein Stator für die elektrische Maschine umfasst eine Spuleneinheit zum Erzeugen ei nes magnetischen Feldes und eine Verschaltungseinheit zum Ansteuern der Spulen einheit, wobei die Verschaltungseinheit mit der Spuleneinheit verbunden ist. Ferner umfasst der Stator einen Temperaturfühler zum Erfassen einer Temperatur der Spu leneinheit, ein Halteelement, das mit der Verschaltungseinheit verbunden ist, und ei nen Stecker auf, der über ein Verbindungskabel mit dem Temperaturfühler verbun den ist. Der Stecker ist schwimmend in dem Halteelement gelagert, um eine Steck verbindung zwischen dem Stecker und einem Außenstecker durch eine Durchgangs öffnung eines Gehäuses der elektrischen Maschine hindurch zu vereinfachen. A stator for the electrical machine includes a coil unit for generating a magnetic field and a circuit unit for controlling the coil unit, the circuit unit being connected to the coil unit. Furthermore, the stator includes a temperature sensor for detecting a temperature of the coil unit, a holding element which is connected to the interconnection unit, and a plug which is connected to the temperature sensor via a connecting cable. The plug is floatingly mounted in the holding element in order to simplify a plug connection between the plug and an external plug through a through-opening of a housing of the electrical machine.
Die elektrische Maschine kann als ein Elektromotor oder Generator realisiert sein und den Stator und einen Rotor umfassen, die von dem Gehäuse umgeben sind. Die Spuleneinheit kann eine Mehrzahl von ringförmig angeordneten Spulen zum Ausfor men von Elektromagneten aufweisen. Die Verschaltungseinheit kann den Stromfluss durch die Spuleneinheit steuern. Die Verschaltungseinheit kann fix an der Spuleneinheit befestigt sein. Mit dem Temperaturfühler kann beispielsweise eine be vorstehende Überhitzung der elektrischen Maschine erkannt werden. Der im montier ten Zustand der elektrischen Maschine innerhalb des Gehäuses angeordnete Ste cker kann eine elektrische Schnittstelle zu dem zumindest teilweise außerhalb des Gehäuses angeordneten Außenstecker ausformen. Beispielsweise kann der Stecker zur Datenübertragung und zusätzlich oder alternativ zur Bereitstellung einer Betriebs spannung für den Temperaturfühler verwendet werden. Der Außenstecker kann bei der Montage der elektrischen Maschine von außerhalb des Gehäuses in die Durch gangsöffnung hineingesteckt und mit dem Stecker verbunden werden. Die schwim mende Lagerung des Steckers in dem Halteelement ermöglicht dabei eine Aus gleichsbewegung des Steckers, durch die der Stecker gegenüber dem Außenstecker ausgerichtet werden kann. Beispielsweise wird der Stator nach dem Rotor gefügt, in dem er zwischen Rotor und dem Gehäuse eingelassen wird. Vorteilhafterweise kann der Außenstecker schnell und sicher an dem Stecker montiert werden, der nach Fü gen von Rotor und Stator innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Durch die schwim mende Lagerung kann eine Blindmontage vereinfacht sowie ein Toleranzausgleich zwischen dem Stecker und dem Außenstecker ermöglicht werden. Darüber hinaus kann eine hohe Robustheit bei der Montage sowie eine hohe Robustheit gegenüber Vibrationen im Betrieb erreicht werden. The electrical machine can be implemented as an electric motor or generator and can include the stator and a rotor surrounded by the housing. The coil unit can have a plurality of coils arranged in a ring for forming electromagnets. The interconnection unit can control the flow of current through the coil unit. The switching unit can be fixed to the Coil unit to be attached. With the temperature sensor, for example, an impending overheating of the electrical machine can be detected. The plug arranged inside the housing when the electric machine is assembled can form an electrical interface to the external plug arranged at least partially outside the housing. For example, the connector can be used for data transmission and additionally or alternatively for providing an operating voltage for the temperature sensor. During assembly of the electric machine, the outer plug can be inserted into the through-opening from outside the housing and connected to the plug. The floating mounting of the plug in the holding element enables a balancing movement of the plug, through which the plug can be aligned with respect to the outer plug. For example, the stator is joined after the rotor by being let in between the rotor and the housing. Advantageously, the outer plug can be mounted quickly and securely on the plug which is arranged inside the housing after the rotor and stator have been joined. Due to the floating bearing, blind assembly can be simplified and tolerance compensation between the plug and the outer plug can be made possible. In addition, a high level of robustness during assembly and a high level of robustness against vibrations during operation can be achieved.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Halteelement einen Aufnahmeabschnitt und einen Kontaktabschnitt aufweisen. Der Aufnahmeabschnitt kann ausgeformt sein, um den Stecker schwimmend aufzunehmen. Auf diese Weise kann der Stecker nicht starr, sondern beweglich von dem Aufnahmeabschnitt gehalten werden. Der Kontakt abschnitt kann ausgeformt sein, um an einer Wand der Verschaltungseinheit anzulie gen. Der Kontaktabschnitt kann beispielsweise als eine Rückwand des Halteele ments ausgeformt sein. Auf diese Weise kann ein Verkippen des Halteelements ver hindert werden. Um den Stecker schwimmend zu lagern, können einen Fuß des Ste ckers aufnehmende Abmessungen des Aufnahmeabschnitts größer als Außenab messungen des Fußes des Steckers gewählt sein. Auf diese Weise kann der Stecker nicht starr, sondern beweglich von dem Aufnahmeabschnitt gehalten werden. Gemäß einer Ausführungsform kann der Aufnahmeabschnitt zwei gegenüberlie gende Seitenwände und eine die Seitenwände verbindende Bodenfläche aufweisen. Jede der Seitenwände kann eine Steckeraufnahme zum Aufnehmen des Steckers aufweisen. Vorteilhafterweise kann dadurch eine lose Fixierung des Steckers erreicht werden. Die optional geschlossene Bodenfläche kann vorteilhafterweise vor einem Durchhängen von Kabeln in Richtung eines Rotors der elektrischen Maschine schüt zen und somit eine Schädigung und Fehlfunktion im Betrieb und bei Montage verhin dern. According to one embodiment, the holding element can have a receiving section and a contact section. The receiving portion may be shaped to floatingly receive the connector. In this way, the plug cannot be held rigidly but movably by the receiving section. The contact section can be shaped in order to lie against a wall of the interconnection unit. The contact section can be shaped as a rear wall of the holding element, for example. In this way, tilting of the holding element can be prevented. To store the plug floating, a foot of Ste ckers receiving dimensions of the receiving portion can be chosen larger than Außenab measurements of the foot of the plug. In this way, the plug cannot be held rigidly but movably by the receiving section. According to one embodiment, the receiving section can have two opposite side walls and a bottom surface connecting the side walls. Each of the side walls may have a connector receptacle for receiving the connector. A loose fixation of the plug can advantageously be achieved in this way. The optionally closed floor area can advantageously protect against sagging of cables in the direction of a rotor of the electric machine and thus prevent damage and malfunctions during operation and assembly.
Die Steckeraufnahme kann gemäß einer Ausführungsform stufenartig, nutartig und zusätzlich oder alternativ taschenartig ausgeformt sein. Bei einer stufenartigen Aus formung kann die Steckeraufnahme einen Absatz, bei einer nutartigen Ausformung einen zumindest einseitig offenen Schlitz und bei einer taschenartigen Ausformung eine Vertiefung, beispielsweise ein Sackloch aufweisen. Bei einer nutartigen Ausfor mung kann ein Abschnitt des Fußes des Steckers in die Steckeraufnahme einge schoben werden. Bei einer stufenartigen Ausformung kann der Fuß des Steckers auf die Steckeraufnahme aufgesetzt werden. Eine taschenartige Ausformung ermöglicht ein Einstecken beispielsweise eines Einhakelements des Steckers. An den einander gegenüberliegenden Seitenwänden angeordnete Steckeraufnahmen können unter schiedlich ausgeformt sein, beispielsweise auf einer Seite nutartig und auf der ande ren Seite rein stufenartig. Die Steckeraufnahme kann beispielsweise einen Clip auf weisen, mit dem ein Fuß des Steckers verrastet werden kann. According to one embodiment, the connector receptacle can be formed in a stepped, groove-like and additionally or alternatively in a pocket-like manner. In the case of a step-like formation, the plug receptacle can have a shoulder, in the case of a groove-like formation a slot which is open at least on one side, and in the case of a pocket-like formation a recess, for example a blind hole. In the case of a groove-like formation, a section of the foot of the plug can be pushed into the plug receptacle. If the shape is stepped, the foot of the plug can be placed on the plug receptacle. A pocket-like shape allows for example a hooking element of the plug to be plugged in. On the opposite side walls arranged connector receptacles can be shaped differently, for example, on one side like a groove and on the other hand purely step-like. The connector receptacle can have a clip, for example, with which a foot of the connector can be locked.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Stecker an jeweils einer Seite zumindest ei nen Einhakelement zum Einhaken des Steckers in die Steckeraufnahme aufweisen. Ein solches Einhakelement kann beispielsweise als ein Vorsprung an einem Fuß des Steckers ausgeformt sein. Mit dem Einhakelement kann der Stecker lose an der Ste ckeraufnahme befestigt werden. According to one embodiment, the plug can have at least one hooking element on each side for hooking the plug into the plug receptacle. Such a hooking element can be formed, for example, as a projection on a foot of the plug. The plug can be attached loosely to the plug receptacle using the hooking element.
Eine lichte Höhe der Steckeraufnahme kann größer als eine Dicke des Einhakele ments sein. Dadurch kann eine Beweglichkeit des Steckers in eine erste Richtung gewährleistet werden. Zusätzlich oder alternativ kann eine Breite der Steckerauf nahme größer als eine Breite des Einhakelements sein. Dadurch kann eine Beweglichkeit des Steckers in eine zweite Richtung gewährleistet werden. Zusätzlich oder alternativ kann eine Tiefe der Steckeraufnahme größer als eine Länge des Ein hakelements sein. Dadurch kann eine Beweglichkeit des Steckers in eine dritte Rich tung gewährleistet werden. A clear height of the connector receptacle can be greater than a thickness of the hook element. As a result, mobility of the connector in a first direction can be ensured. Additionally or alternatively, a width of the plug receptacle can be greater than a width of the hooking element. This allows one Mobility of the connector can be guaranteed in a second direction. Additionally or alternatively, a depth of the plug receptacle can be greater than a length of the hooking element. As a result, mobility of the connector in a third direction can be ensured.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Kontaktabschnitt des Halteelements zumin dest eine Öffnung aufweisen. Die Öffnung kann ausgebildet sein, um einen Haltepin der Verschaltungseinheit aufzunehmen. Die Öffnung kann eine Durchgangsöffnung sein, beispielsweise ein Bohrloch. Dadurch kann vorteilhafterweise eine genaue Po sitionierung des Halteelements ermöglicht werden. Der Haltepin kann vorteilhafter weise als ein Kreuzdorn ausgeformt sein. According to one embodiment, the contact section of the holding element can have at least one opening. The opening can be designed to accommodate a retaining pin of the interconnection unit. The opening can be a through opening, for example a borehole. As a result, an exact positioning of the holding element can advantageously be made possible. The holding pin can advantageously be shaped as a cross mandrel.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Halteelement einen Vorsprung aufweisen. Der Vorsprung des Halteelements, das auch als Steckerhalter bezeichnet werden kann, kann ausgeformt sein, um an einer Seitenfläche der Verschaltungseinheit an zuliegen. Ferner kann ein Balkon an der Verschaltungseinheit vorgesehen sein, der als Drehpunkt wirken und damit ein Drehmoment erzeugen kann, sodass aus einer Scherspannung, die auf einen Heißverstemmpin zum Halten des Halteelements wirkt, eine Zugspannung wird. Der Vorsprung kann beispielsweise quer zu dem Kon taktabschnitt, vorteilhafterweise rechtwinklig zu dem Kontaktabschnitt ausgerichtet sein, sodass der Vorsprung zur weiteren Stabilisierung des Halteelements beitragen kann. Optional kann der Vorsprung eine Mehrzahl von Rippen zum Führen des Ver bindungskabels aufweisen. Die Rippen können dabei beispielsweise von dem Vor sprung in regelmäßigen Abständen voneinander abstehen. Durch die Rippen kann ein Kabelkanal ausgeformt werden. According to one embodiment, the holding element can have a projection. The projection of the holding element, which can also be referred to as a plug holder, can be shaped in order to rest against a side surface of the interconnection unit. Furthermore, a balcony can be provided on the connection unit, which can act as a fulcrum and thus generate a torque, so that a shearing stress acting on a heat-staking pin for holding the holding element becomes a tensile stress. The projection can, for example, be aligned transversely to the contact section, advantageously at right angles to the contact section, so that the projection can contribute to further stabilization of the holding element. Optionally, the projection can have a plurality of ribs for guiding the connecting cable. The ribs can, for example, protrude from each other at regular intervals from the front. A cable duct can be formed through the ribs.
Der Temperaturfühler kann in das Halteelement integriert oder integrierbar sein. Vor teilhafterweise kann dadurch eine Montage erleichtert und eine hohe Messgenauig keit erreicht werden. The temperature sensor can be integrated or can be integrated into the holding element. Before geous enough, assembly can be facilitated and a high measurement accuracy can be achieved.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Temperaturfühler einen Erfassungsab schnitt zum Erfassen der Temperatur, eine auf Höhe des Erfassungsabschnitts ange ordnete Messpille und ein die Messspille umschließendes Gehäusematerial aufweisen. Dabei kann das Gehäusematerial im Bereich des Erfassungsabschnitts eine kleinere Wandstärke aufweisen als in einem an den Erfassungsabschnitt an grenzenden Bereich. Die Messpille kann beispielsweise als ein Sensorelement reali siert sein, der die Temperatur erfasst. Die Wandstärke des Gehäusematerials kann unterschiedlich sein, um vorteilhafterweise ein präzises Messergebnis zu erhalten. According to one embodiment, the temperature sensor can have a detection section for detecting the temperature, a measuring pill arranged at the level of the detecting section, and a housing material enclosing the measuring pill exhibit. The housing material can have a smaller wall thickness in the area of the detection section than in an area bordering on the detection section. The measuring pill can be implemented, for example, as a sensor element that detects the temperature. The wall thickness of the housing material can vary in order to advantageously obtain a precise measurement result.
Weiterhin kann die Spuleneinheit zumindest einen Isolierkörper und zumindest eine um den Isolierkörper gewickelte Spule aufweisen. Der Isolierkörper kann eine Aus nehmung für den Temperaturfühler aufweisen. Der Isolierkörper kann vorteilhafter weise ausgeformt sein, um ein von der Spuleneinheit ausgehendes magnetisches Feld von dem Temperaturfühler abschirmen zu können. Dadurch kann eine Verfäl schung eines Messergebnisses des Temperaturfühlers verhindert werden. Vorteilhaf terweise kann der Temperaturfühler in den Isolierkörper eingesteckt, eingeclipt oder eingerastet werden. Furthermore, the coil unit can have at least one insulating body and at least one coil wound around the insulating body. The insulator can have an off recess for the temperature sensor. The insulating body can advantageously be shaped in order to be able to shield the temperature sensor from a magnetic field emanating from the coil unit. This can prevent a measurement result from the temperature sensor from being falsified. Advantageously, the temperature sensor can be inserted, clipped or snapped into the insulator.
Gemäß einer Ausführungsform können der Temperaturfühler und der Isolierkörper federnd miteinander verbunden sein. Vorteilhafterweise kann dadurch ein Toleranz ausgleich stattfinden und zugleich ein dauerhafter Anschlag zwischen Wicklung und Temperaturfühler erreicht werden. According to one embodiment, the temperature sensor and the insulating body can be resiliently connected to one another. Tolerance compensation can advantageously take place and at the same time a permanent stop between the winding and the temperature sensor can be achieved.
Weiterhin kann der Temperaturfühler an einem freien Ende ein Vorspannelement aufweisen. Dadurch kann ein Verrutschen des Temperaturfühlers verhindert und eine Fixierung in einer gewünschten Position sichergestellt werden. Zusätzlich oder alter nativ kann der Temperaturfühler zumindest einen Rasthaken aufweisen. Dadurch kann eine Verrastfunktion realisiert werden. Furthermore, the temperature sensor can have a pretensioning element at a free end. This prevents the temperature sensor from slipping and ensures that it is fixed in a desired position. Additionally or alternatively, the temperature sensor can have at least one latching hook. This allows a latching function to be implemented.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Halteelement mit der Verschaltungseinheit verschraubt, verklebt, verstemmt oder verpresst sein. Vorteilhafterweise kann dadurch sichergestellt und gewährleistet werden, dass das Halteelement fix mit der Verschaltungseinheit verbunden ist. According to one embodiment, the holding element can be screwed, glued, caulked or pressed to the interconnection unit. Advantageously, it can thereby be ensured and guaranteed that the retaining element is permanently connected to the interconnection unit.
Es wird ferner eine elektrische Maschine vorgestellt, welche einen Stator in einer zu vor genannten Variante, einen Rotor und ein Gehäuse aufweist, das den Rotor und den Stator umgibt, wobei das Gehäuse die Durchgangsöffnung zum Durchführen desAn electrical machine is also presented, which has a stator in one of the variants mentioned before, a rotor and a housing which contains the rotor and surrounds the stator, with the housing having the through-opening for passing through the
Außensteckers aufweist. Has outer connector.
Das Gehäuse kann vorteilhafterweise ausgebildet sein, um die elektrische Maschine vor Umwelteinflüssen zu schützen. The housing can advantageously be designed to protect the electrical machine from environmental influences.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert.The invention is explained in more detail by way of example with reference to the attached drawings.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer elektrischen Ma schine gemäß einem Ausführungsbeispiel; 1 shows a schematic representation of a vehicle with an electric machine according to an exemplary embodiment;
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Stators in einem Gehäuse gemäß ei nem Ausführungsbeispiel; 2 shows a perspective view of a stator in a housing according to an exemplary embodiment;
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines einen Stecker umfassenden Abschnitt eines Stators gemäß einem Ausführungsbeispiel; 3 shows a perspective view of a section of a stator that includes a plug according to an exemplary embodiment;
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines Halteelements eines Stators gemäß einem Ausführungsbeispiel; 4 shows a perspective illustration of a holding element of a stator according to an exemplary embodiment;
Fig. 5 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Stators gemäß einem Aus führungsbeispiel; FIG. 5 shows a schematic cross-sectional illustration of a stator according to one exemplary embodiment;
Fig. 6 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Stators mit einem Stecker und einem Außenstecker gemäß einem Ausführungsbeispiel mit einem Au ßenstecker; 6 shows a schematic cross-sectional illustration of a stator with a plug and an outer plug according to an exemplary embodiment with an outer plug;
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines Stators mit einem Stecker und einem Außenstecker gemäß einem Ausführungsbeispiel mit einem Außenstecker;7 shows a perspective illustration of a stator with a plug and an outer plug according to an exemplary embodiment with an outer plug;
Fig. 8 eine schematische Frontdarstellung eines Stators mit einem Stecker und ei nem Außenstecker gemäß einem Ausführungsbeispiel mit einem Außenste cker; 8 shows a schematic front view of a stator with a plug and an external plug according to an exemplary embodiment with an external plug;
Fig. 9 eine schematische Darstellung eines Stators gemäß einem Ausführungsbei spiel; Fig. 9 is a schematic representation of a stator according to an exemplary embodiment;
Fig. 10 eine perspektivische Darstellung eines Halteelements gemäß einem Ausfüh rungsbeispiel; 10 is a perspective view of a holding element according to an embodiment;
Fig. 11 eine perspektivische Darstellung eines Halteelements gemäß einem Ausfüh rungsbeispiel; Fig. 12 eine schematische Frontdarstellung eines Halteelements gemäß einem Aus führungsbeispiel; 11 is a perspective view of a holding element according to an embodiment; FIG. 12 shows a schematic front illustration of a holding element according to one exemplary embodiment;
Fig. 13 eine schematische Darstellung eines Halteelements gemäß einem Ausfüh rungsbeispiel; 13 shows a schematic representation of a holding element according to an exemplary embodiment;
Fig. 14 eine schematische Seitendarstellung eines Halteelements gemäß einem Aus führungsbeispiel; 14 shows a schematic side view of a holding element according to one exemplary embodiment;
Fig. 15 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Halteelements mit einem Stecker gemäß einem Ausführungsbeispiel; 15 shows a schematic cross-sectional representation of a holding element with a plug according to an embodiment;
Fig. 16 eine perspektivische Darstellung eines Steckers gemäß einem Ausführungs beispiel; Fig. 16 is a perspective view of a connector according to an embodiment example;
Fig. 17 eine schematische Darstellung eines Steckers gemäß einem Ausführungsbei spiel; Fig. 17 is a schematic representation of a connector according to a game Ausführungsbei;
Fig. 18 eine perspektivische Darstellung eines Temperaturfühlers gemäß einem Aus führungsbeispiel; und 18 is a perspective view of a temperature sensor according to an exemplary embodiment; and
Fig. 19 eine schematische Darstellung eines Temperaturfühlers in montiertem Zu stand gemäß einem Ausführungsbeispiel. 19 shows a schematic representation of a temperature sensor in the assembled state according to an exemplary embodiment.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegen den Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird. In the following description of preferred exemplary embodiments of the present invention, the same or similar reference symbols are used for the elements which are shown in the various figures and have a similar effect, with a repeated description of these elements being dispensed with.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer elektri schen Maschine 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeug 100 ist ge mäß diesem Ausführungsbeispiel als ein zweispuriges Fahrzeug, wie beispielsweise ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen, realisiert. Die elektrische Maschine 102 ist beispielsweise als ein elektrischer Antriebsmotor des Fahrzeugs 100 reali siert. Die elektrische Maschine 102 weist entsprechend bekannter elektrischer Ma schinen einen Stator 104, einen Rotor 106 sowie ein Gehäuse 108 auf. Der Rotor 106 ist dabei unter Verwendung einer Spuleneinheit des Stators 104 antreibbar. Das Gehäuse 108 ist ausgebildet, um den Rotor 106 und den Stator 104 vor äußeren Ein flüssen zu schützen. Das Gehäuse 108 umgibt den Stator 104 und den Rotor 106 und weist eine Durchgangsöffnung zum Durchführen eines Außensteckers auf, der im betriebsbereiten Zustand der elektrischen Maschine 102 mit einem am Stator 104 angeordneten Stecker gekoppelt ist. Fig. 1 shows a perspective view of a vehicle 100 with an electrical machine's 102 according to an embodiment. According to this exemplary embodiment, the vehicle 100 is implemented as a two-lane vehicle, such as a passenger car or a truck. The electric machine 102 is implemented, for example, as an electric drive motor of the vehicle 100 . The electrical machine 102 has a stator 104, a rotor 106 and a housing 108 in accordance with known electrical machines. The rotor 106 can be driven using a coil unit of the stator 104 . The housing 108 is designed to protect the rotor 106 and the stator 104 from external influences. The housing 108 surrounds the stator 104 and the rotor 106 and has a through opening for the passage of an external plug on the is coupled to a connector arranged on the stator 104 when the electric machine 102 is in the operational state.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Stators 104 gemäß einem Ausfüh rungsbeispiel. Der Stator 104 ist beispielsweise Teil einer elektrischen Maschine, wie sie in Fig. 1 beschrieben wurde. Der Stator 104 umfasst eine ringförmige Spulenein heit 200 zum Erzeugen eines magnetischen Feldes und eine in Fig. 2 etwas verdeckt dargestellte Verschaltungseinheit 201 zum Ansteuern der Spuleneinheit 200 auf. Weiterhin weist der Stator 104 einen Temperaturfühler zum Erfassen einer Tempera tur der Spuleneinheit 200, ein Halteelement 202 als Teil einer Steckerschn ittstel le und einen Stecker 204 auf, der über ein Verbindungskabel mit dem Temperaturfühler verbunden ist. Der Stecker 204 ist schwimmend in dem Halteelement 202 gelagert. Dies erleichtert eine Steckverbindung zwischen dem Stecker 204 und einem Außen stecker 206. Fig. 2 shows a perspective view of a stator 104 according to an exemplary embodiment. The stator 104 is, for example, part of an electrical machine as was described in FIG. 1 . The stator 104 comprises an annular coil unit 200 for generating a magnetic field and an interconnection unit 201 , shown somewhat hidden in FIG. 2 , for controlling the coil unit 200 . Furthermore, the stator 104 has a temperature sensor for detecting a temperature of the coil unit 200, a holding element 202 as part of a connector interface and a connector 204 which is connected to the temperature sensor via a connecting cable. The plug 204 is mounted in a floating manner in the holding element 202 . This facilitates a plug connection between the plug 204 and an external plug 206.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Spuleneinheiten 200 eine Mehrzahl von Spulen auf, die in regelmäßigen Abständen voneinander beabstandet angeord net sind. Die Spuleneinheiten 200 sind von einem Statorträger 208 des Stators 104 umschlossen. According to this embodiment, the coil units 200 includes a plurality of coils spaced apart from each other at regular intervals. The coil units 200 are surrounded by a stator support 208 of the stator 104 .
Der Statorträger 208 weist eine zylinderförmige Seitenwand und eine Rückwand mit einer Aufnahmeöffnung 212 zum Durchführen einer Rotorwelle des Rotors auf. Fer ner weist der Statorträger 208 eine Durchgangsöffnung für den Außenstecker 206 auf. The stator carrier 208 has a cylindrical side wall and a rear wall with a receiving opening 212 for passing through a rotor shaft of the rotor. Furthermore, the stator support 208 has a through-opening for the outer plug 206 .
Das Halteelement 202 realisiert eine Halterung für den Stecker 204 an der Verschal tungseinheit 201 , die auch als Verschaltungsanordnung bezeichnet wird. Durch das Halteelement 202 wird eine Montage des Steckers 204 mit dem Außenstecker 206 vereinfacht. Der Stecker 204 ist dazu an dem Halteelement 202 schwimmend gela gert. Das auch als Träger bezeichnete Halteelement 202 ist gemäß einem Ausfüh rungsbeispiel an der Verschaltungseinheit 201 montiert. Fig. 3 zeigt eine perspektivische Darstellung eines einen Stecker 204 umfassenden Abschnitt eines Stators 104 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der hier dargestellte Stator 104 entspricht beispielsweise dem in Fig. 2 beschriebenen Stator 104. The holding element 202 implements a holder for the plug 204 on the wiring unit 201, which is also referred to as a wiring arrangement. The holding element 202 simplifies the assembly of the plug 204 with the outer plug 206 . For this purpose, the plug 204 is floating on the holding element 202 . The holding element 202, also referred to as a carrier, is mounted on the interconnection unit 201 according to one exemplary embodiment. FIG. 3 shows a perspective illustration of a section of a stator 104 comprising a plug 204 according to an exemplary embodiment. The stator 104 shown here corresponds, for example, to the stator 104 described in Fig. 2.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist das Halteelement 202, in dem der Ste cker 204 schwimmend gelagert ist, einen Aufnahmeabschnitt 300, einen Kontaktab schnitt 302 und optional einen Vorsprung 304 auf. Der Kontaktabschnitt 302 ist aus geformt, um an einer Wand 306 der Verschaltungseinheit 201 anzuliegen. Weiterhin ist der Vorsprung 304 ausgeformt, um an einer Seitenfläche 308 der Verschaltungs einheit 201 anzuliegen. Der Vorsprung 304 weist einen Heißverstemmpin 310 auf, der im verstemmten Zustand gezeigt ist. Gemäß einem alternativen Ausführungsbei spiel weist der Vorsprung 304 zusätzlich oder alternativ eine Mehrzahl von Rippen 312 auf, die ausgebildet sind, um ein Verbindungskabel 311 zu führen. Optional for men die Rippen 312 einen Kabelkanal für das Verbindungskabel 311 aus. According to this exemplary embodiment, the holding element 202 in which the plug 204 is mounted in a floating manner, has a receiving section 300, a contact section 302 and, optionally, a projection 304. The contact portion 302 is shaped to rest against a wall 306 of the wiring unit 201 . Furthermore, the projection 304 is formed to abut against a side face 308 of the wiring unit 201 . The boss 304 has a heat stake pin 310 shown in the staked condition. According to an alternative exemplary embodiment, the projection 304 additionally or alternatively has a plurality of ribs 312 which are designed to guide a connecting cable 311 . Optionally, the ribs 312 form a cable duct for the connection cable 311 .
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist der Aufnahmeabschnitt 300 zwei einander gegenüberliegende Seitenwände 314, 315 und eine die Seitenwände 314, 315 ver bindende geschlossene Bodenfläche 316 auf. Jede der Seitenwände 314, 315 weist dabei zumindest eine Steckeraufnahme 318 zum Aufnehmen des Steckers 204 auf. Die Steckeraufnahme 318 ist dabei gemäß diesem Ausführungsbeispiel stufenartig ausgeführt, kann aber alternativ auch nut- und/oder taschenartig ausgeformt sein.According to this exemplary embodiment, the receiving section 300 has two opposite side walls 314, 315 and a closed bottom surface 316 connecting the side walls 314, 315. Each of the side walls 314, 315 has at least one connector receptacle 318 for receiving the connector 204. According to this exemplary embodiment, the plug receptacle 318 is designed in a step-like manner, but can alternatively also be shaped like a groove and/or pocket.
Der Stecker 204 selbst weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel zumindest ein Ein hakelement 320 zum Halten des Steckers 204 in dem Aufnahmeabschnitt 300 auf. Zum Gewährleisten der schwimmenden Lagerung des Steckers 204 weist das zu mindest eine Einhakelement 320 eine kleinere Breite und eine kleinere Länge als die Steckeraufnahme 318 auf. According to this exemplary embodiment, the plug 204 itself has at least one hooking element 320 for holding the plug 204 in the receiving section 300 . To ensure the floating mounting of the plug 204, the at least one hooking element 320 has a smaller width and a smaller length than the plug receptacle 318.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Kontaktabschnitt 302 des Halteele ments 202 zumindest eine Öffnung 322 auf, die ausgebildet ist, um einen Haltepin 324 der Verschaltungseinheit 201 aufzunehmen. Der Haltepin 324 ist beispielsweise als ein Kreuzdorn ausgeformt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Halteelement 202 zur radialen Abstüt zung den Vorsprung 304 auf. Dieser wiederum weist lediglich optional drei abste hende Rippen auf. Zur tangentialen Abstützung sind Haltepins 324, wie beispiels weise Kreuzdome, an der Verschaltungseinheit 201 angeordnet. According to one exemplary embodiment, the contact section 302 of the holding element 202 has at least one opening 322 which is designed to accommodate a holding pin 324 of the interconnection unit 201 . The holding pin 324 is formed, for example, as a cross mandrel. According to one exemplary embodiment, the holding element 202 has the projection 304 for radial support. This in turn only optionally has three projecting ribs. Retaining pins 324, such as cross domes, are arranged on the interconnection unit 201 for tangential support.
Eine formschlüssige Verbindung von Haltelement 202 und Verschaltungseinrich tung 201 wird beispielsweise durch einen heißgeformten Kunststoffpin erreicht, wel cher beispielsweise von der auch als Verschaltungseinrichtung bezeichneten Ver schaltungseinheit 201 bereitgestellt wird. Zusätzlich sorgt ein Steg 328, der eine Scherung des Heißverstemmpins 326 reduziert, für einen Drehpunkt. Der erzeugte Drehpunkt sorgt wiederum dafür, dass der Heißverstemmpin 326 auf Zug belastet wird. Ein unverstemmter Heißverstemmpin 326, ein optionaler Schnapphacken oder Clip und die Haltepins 324 sorgen zusätzlich für eine verbesserte Montage, gegebe nenfalls auch Blindmontage des Halteelements 202 an der Verschaltungseinheit 201. Zusätzlich ist gemäß einem Ausführungsbeispiel am Halteelement 202 ein Schnapp hacken oder Clip vorgesehen, der das Halteelement 202 axial und nach außen si chert. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Halteelement 202 in seiner Posi tion gesichert. Das Halteelement 202 ist optional mit Metall überzogen. A form-fitting connection of holding element 202 and interconnection device 201 is achieved, for example, by a hot-molded plastic pin, which is provided, for example, by interconnection unit 201, also referred to as an interconnection device. In addition, a ridge 328 that reduces shear of the heatstake pin 326 provides a pivot point. The pivot point created in turn ensures that the heat staking pin 326 is subjected to a tensile load. A non-caulked heat staking pin 326, an optional snap hook or clip and the retaining pins 324 also ensure improved assembly, possibly also blind assembly, of the retaining element 202 on the interconnection unit 201. In addition, according to one exemplary embodiment, a snap hook or clip is provided on the retaining element 202, which Retaining element 202 axially and outwardly si chert. According to this embodiment, the holding member 202 is secured in its posi tion. The support member 202 is optionally plated with metal.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel weist das Halteelement 202 eine Kabel führung auf, die von der Spuleneinheit zum Stecker 204 S-förmig durch abstehende Rippen führen. In einem solchen Fall sind entsprechende Rippen beispielsweise quer zu einer Erstreckungsrichtung des Vorsprungs 304 angeordnet. In an alternative exemplary embodiment, the holding element 202 has a cable guide that leads from the coil unit to the plug 204 in an S-shape through protruding ribs. In such a case, corresponding ribs are arranged, for example, transversely to an extension direction of the projection 304 .
Das Halteelement 202, das auch als Steckerhalter bezeichnet ist, verhindert durch seine an der Bodenfläche 316 geschlossene Geometrie ein Durchhängen des Ver bindungskabels 311 bei einer Montage in Richtung des Rotors. Dies verhindert eine Kollision des Verbindungskabels 311 bei der Statormontage. Der Stator 104 wird als letzte Baugruppe zwischen Rotor und Gehäuse eingelassen. Die Bodenfläche 316 des Halteelements 202, das auch als Halter bezeichnet wird, verhindert dabei, dass das Verbindungskabel 311 bei der Montage und im Betrieb beschädigt oder ge quetscht wird. Das Halteelement 202 ist gemäß alternativen Ausführungsbeispielen an die Ver schaltungseinheit 201 geklebt, geschraubt oder angespritzt, oder mit der Verschal tungseinheit 201 verschweißt oder verpresst. Weiterhin optional weist das Halteele ment 202 eine eingespritzte Metallkammer auf. The holding element 202, which is also referred to as a plug holder, prevents sagging of the connecting cable 311 when mounted in the direction of the rotor due to its closed geometry on the bottom surface 316. This prevents the connection cable 311 from colliding when the stator is assembled. The stator 104 is embedded as the last assembly between the rotor and the housing. The bottom surface 316 of the holding element 202, which is also referred to as a holder, prevents the connecting cable 311 from being damaged or crushed during assembly and during operation. According to alternative exemplary embodiments, the retaining element 202 is glued, screwed or injection molded onto the interconnection unit 201 , or welded or pressed to the interconnection unit 201 . Also optionally, the holding element 202 has an injected metal chamber.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Temperaturfühler außerhalb des Haltele ments 202 angeordnet. Alternativ ist der Temperaturfühler in das Halteelement 202 integriert oder integrierbar, sodass es beispielsweise eine Temperatur der Spulenein heit 200 an einer Anschlussfahne messen kann. According to this exemplary embodiment, the temperature sensor is arranged outside of the holding element 202 . Alternatively, the temperature sensor is integrated or can be integrated into the holding element 202, so that it can measure a temperature of the coil unit 200 on a connecting lug, for example.
Fig. 4 zeigt eine Darstellung eines Halteelements 202 eines Stators 104 gemäß ei nem Ausführungsbeispiel. Das Halteelement 202 entspricht beispielsweise dem an hand von Fig. 3 beschriebenen Stator 104. FIG. 4 shows an illustration of a holding element 202 of a stator 104 according to an exemplary embodiment. The holding element 202 corresponds, for example, to the stator 104 described with reference to Fig. 3.
Ein Steckerfuß des Steckers 204 wird durch eine Steckerfläche 400 mit beidseitig über einen Körper des Steckers 204 hinausragenden Einhakelementen 320, 420 ausgeformt. A plug foot of plug 204 is formed by a plug surface 400 with hooking elements 320, 420 projecting beyond a body of plug 204 on both sides.
Der Aufnahmeabschnitt 300 des Halteelements 202 weist zwei einander gegenüber liegende stufenartige Steckeraufnahmen 318 auf, von denen die Einhakelemente 320, 420 aufgenommen sind. Die Steckeraufnahmen 318 und die Einhakelemente 320, 420 sind so ausgeformt, dass der Stecker 204 schwimmend gelagert ist. The receiving section 300 of the holding element 202 has two opposite stepped plug receptacles 318, by which the hooking elements 320, 420 are received. The connector receptacles 318 and the hooking elements 320, 420 are shaped in such a way that the connector 204 is mounted in a floating manner.
Fig. 5 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Stators 104 gemäß ei nem Ausführungsbeispiel. Der hier dargestellte Stator 104 entspricht oder ähnelt zu mindest dem in einer der Figuren 1 bis 4 beschriebenen Stator 104. Der Stecker 204 ist an dem Halteelement 202 schwimmend gelagert. FIG. 5 shows a schematic cross-sectional illustration of a stator 104 according to an exemplary embodiment. The stator 104 shown here corresponds or is at least similar to the stator 104 described in one of FIGS.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist Halteelement 202 an der Verschaltungsein heit 201 fixiert. An die Verschaltungseinheit 201 angrenzend ist gemäß diesem Aus führungsbeispiel die Spuleneinheit 200 angeordnet. Die Spuleneinheit weist dabei ei nen Isolierkörper 504 und eine um den Isolierkörper 504 gewickelte Spule 506 auf. Der Isolierkörper 504 weist dabei eine Ausnehmung 508 für einen Temperaturfühler 510 auf. Das bedeutet, dass der Temperaturfühler 510 gemäß diesem Ausführungs beispiel in den Isolierkörper 504 eingesteckt, eingeclipt oder beispielsweise eingeras tet ist. Weiterhin optional sind der Temperaturfühler 510 und der Isolierkörper 504 fe dernd miteinander verbunden, um beispielsweise auftretende Toleranzen auszuglei chen und einen mechanischen Anschlag des Temperaturfühlers 510 dauerhaft si cherzustellen. According to this exemplary embodiment, holding element 202 is fixed to interconnection unit 201 . According to this exemplary embodiment, the coil unit 200 is arranged adjacent to the interconnection unit 201 . The coil unit has an insulating body 504 and a coil 506 wound around the insulating body 504 . The insulating body 504 has a recess 508 for a temperature sensor 510 on. This means that the temperature sensor 510 according to this exemplary embodiment is plugged into the insulating body 504, clipped in or snapped in, for example. Furthermore, optionally, the temperature sensor 510 and the insulating body 504 are connected to one another in a spring-loaded manner in order, for example, to compensate for tolerances that occur and to permanently ensure a mechanical stop of the temperature sensor 510 .
Der Temperaturfühler 510 ist mittels des Verbindungskabels 311 mit dem Ste cker 204 verbunden. Das Verbindungskabel 311 ist lediglich optional abschnittsweise in einem Führungskanal 512 oder Schutzschlauch geführt. The temperature sensor 510 is connected to the plug 204 by means of the connecting cable 311 . The connecting cable 311 is only optionally routed in a guide channel 512 or protective tube in sections.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Temperaturfühler 510 einen Erfas sungsabschnitt 514 zum Erfassen der Temperatur, eine auf Höhe des Erfassungsab schnitts 514 angeordnete Messpille 516 und ein die Messspille 516 umschließendes Gehäusematerial 518 auf. Das Gehäusematerial 518 weist wiederum im Bereich des Erfassungsabschnitts 514 eine kleinere Wandstärke auf als in einem an den Erfas sungsabschnitt 514 angrenzenden Bereich. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Temperaturfühler 510 an einem freien Ende 520 ein Vorspannelement 522 auf, das auch als Vorspannnase bezeichnet wird. Dadurch wird beispielsweise ein Verrut schen des Temperaturfühlers 510 verhindert sowie eine eindeutige Anlage des Tem peraturfühlers 510 an der gewickelten Spule 506 sichergestellt. According to one exemplary embodiment, the temperature sensor 510 has a detection section 514 for detecting the temperature, a measuring pill 516 arranged at the level of the detection section 514 and a housing material 518 enclosing the measuring pill 516 . The housing material 518 in turn has a smaller wall thickness in the area of the detection section 514 than in an area adjoining the detection section 514 . According to one exemplary embodiment, the temperature sensor 510 has a prestressing element 522 at a free end 520, which is also referred to as a prestressing lug. This prevents the temperature sensor 510 from slipping, for example, and ensures that the temperature sensor 510 is clearly in contact with the wound coil 506 .
Durch eine Vergrößerung der Kontaktfläche zwischen Temperaturfühler 510 im Be reich der Messpille 516 und deren zentrale Positionierung darin entsteht anders aus gedrückt ein optimierter Kontaktbereich, in dem ein Wärmetransport von der Spule zum Temperaturfühler 510 optimiert ist. Dabei werden mindestens zwei Drähte kon taktiert. Zum Toleranzausgleich und zur Anpressung des Messelements 516 an die Wicklung der Spule 506 weist der Isolierkörper 504 in Richtung eines Endbereichs des Temperaturfühlers 510 an dem freien Ende 520 eine Schräge auf. Ein federndes Element wird in einem Bereich zwischen dem Vorspannelement 522 und dem Erfas sungsabschnitt 514 ausgeformt, um den Temperaturfühler 510 in Richtung der Spule 506 vorzuspannen. Damit wird ein dauerhafter mechanischer Anschlag der Messpille 516 als auch eine Fixierung in radialer Richtung sichergestellt. Zusätzlich weist der der Isolierkörper 506 die Ausnehmung 508 auf, die den Temperaturfühler 510 auf nimmt, wobei in Umfangsrichtung eine Clip-Funktion ein Verrrasten des Temperatur fühlers 510 am Isolierkörper 504 sicherstellt. Zur radialen Fixierung oder Positionie rung des Temperaturfühlers 510 ist ein Endanschlag in Richtung Isolierkörper 504 am Temperaturfühler 510 vorgesehen. In other words, enlarging the contact surface between the temperature sensor 510 in the area of the measuring pill 516 and positioning it centrally therein results in an optimized contact area in which heat transport from the coil to the temperature sensor 510 is optimized. At least two wires are contacted. To compensate for tolerances and to press measuring element 516 against the winding of coil 506 , insulating body 504 has a bevel in the direction of an end region of temperature sensor 510 at free end 520 . A resilient member is formed in an area between the biasing member 522 and the detection portion 514 to bias the temperature sensor 510 toward the coil 506 . This ensures a permanent mechanical stop of the measuring pill 516 as well as a fixation in the radial direction. In addition, the the insulating body 506 has the recess 508 which accommodates the temperature sensor 510, with a clip function ensuring that the temperature sensor 510 latches onto the insulating body 504 in the circumferential direction. For the radial fixation or positioning of the temperature sensor 510, an end stop in the direction of the insulating body 504 is provided on the temperature sensor 510.
Das Federelement als auch die Clip-Funktion zusammen mit dem radialen Anschlag sorgen für eine zusätzliche Stabilität des Temperaturfühlers 510, beispielsweise in Bezug auf Vibrationen oder Wärmeausdehnungen. The spring element and the clip function together with the radial stop ensure additional stability of the temperature sensor 510, for example with regard to vibrations or thermal expansion.
Somit ermöglicht die Ausformung des Temperaturfühlers 510 eine ausreichende Kontaktoberfläche. Außerdem wird ein dauerhafter Anschlag der Messpille 516 an die Drähte der Spule aktiv zur Verfügung gestellt. Weiterhin wird ein Toleranzaus gleich zwischen Sensor und Spule erreicht, der die hohen Anforderungen der Repro duzierbarkeit an die Anbindung erfüllt, um die Drosselung, das sogenannte Derating, der elektrischen Maschine optimal einzusetzen. The shape of the temperature sensor 510 thus enables a sufficient contact surface. In addition, permanent abutment of the metering pill 516 to the wires of the coil is actively provided. Furthermore, a tolerance equalization between sensor and coil is achieved, which meets the high reproducibility requirements of the connection in order to optimally use the throttling, the so-called derating, of the electrical machine.
Fig. 6 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Stators 104 gemäß ei nem Ausführungsbeispiel. Der Stator 104 ist in einem Gehäuse 108 angeordnet. Der hier dargestellte Stator 104 entspricht beispielsweise dem in Fig. 5 beschriebenen Stator 104. Fig. 6 unterscheidet sich lediglich darin von Fig. 5, dass gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Stecker 204 durch das Gehäuse 108 hindurch mit dem Au ßenstecker 206 gekoppelt ist. Der Außenstecker 206 ist dabei durch eine Durch gangsöffnung 604 in dem Gehäuse 108 der elektrischen Maschine geführt und mit dem Stecker 204 gekoppelt. Innerhalb der Durchgangsöffnung 604 ist ein Dichtungs ring vorgesehen, um einen Spalt zwischen Außenstecker 206 und Gehäuse 108 im Bereich der Durchgangsöffnung 604 abzudichten. FIG. 6 shows a schematic cross-sectional illustration of a stator 104 according to an exemplary embodiment. The stator 104 is arranged in a housing 108 . The stator 104 shown here corresponds, for example, to the stator 104 described in FIG. 5. FIG. 6 differs from FIG. The outer plug 206 is guided through a through-opening 604 in the housing 108 of the electric machine and is coupled to the plug 204 . A sealing ring is provided within the through-opening 604 in order to seal a gap between the outer connector 206 and the housing 108 in the region of the through-opening 604 .
Der Außenstecker 206 weist einen außerhalb und einen innerhalb des Gehäu ses 108 angeordneten Abschnitt auf. Lediglich beispielhaft weist der außerhalb des Gehäuses 108 angeordnete Abschnitt eine größere Breite als der Durchmesser der Durchgangsöffnung 604 auf. Der innerhalb des Gehäuses 108 angeordnete Ab schnitt ist mechanisch und elektrisch mit dem Stecker 204 kontaktiert. Fig. 7 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Stators 104 mit einem Ste cker 204 und einem Außenstecker 206 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der hier dargestellte Stator 104 entspricht dem in Fig. 6 beschriebenen Stator 104. Lediglich die Darstellung weicht in ihrer Perspektive ab. The outer connector 206 has an outside and inside the hous ses 108 arranged section. The section arranged outside of the housing 108 has a greater width than the diameter of the through-opening 604 purely by way of example. The section arranged within the housing 108 is mechanically and electrically contacted with the connector 204 . Fig. 7 shows a perspective view of a stator 104 with a Ste cker 204 and an outer connector 206 according to an embodiment. The stator 104 shown here corresponds to the stator 104 described in FIG. 6. Only the perspective of the illustration differs.
Fig. 8 zeigt eine schematische Frontdarstellung eines Stators 104 mit einem Ste cker 204 und einem Außenstecker 206 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der hier dargestellte Stator 104 entspricht beispielsweise dem in einer der Figuren 6 bis 7 dargestellten Stator 104. FIG. 8 shows a schematic front view of a stator 104 with a plug 204 and an external plug 206 according to an exemplary embodiment. The stator 104 shown here corresponds, for example, to the stator 104 shown in one of Figures 6 to 7.
Fig. 9 zeigt eine schematische Darstellung eines Stators 104 gemäß einem Ausfüh rungsbeispiel. Der hier dargestellte Stator 104 entspricht beispielsweise dem in einer der Figuren 3 bis 5 dargestellten Stator 104 und ist in einer elektrischen Maschine re alisierbar, wie sie beispielsweise in Fig. 1 beschrieben wurde. Gemäß diesem Aus führungsbeispiel ist der Stator 104 lediglich aus der Aufsicht dargestellt. Fig. 9 shows a schematic representation of a stator 104 according to an exemplary embodiment. The stator 104 shown here corresponds, for example, to the stator 104 shown in one of FIGS. 3 to 5 and can be implemented in an electrical machine, as was described in FIG. 1, for example. According to this exemplary embodiment, the stator 104 is only shown from above.
Der Stecker 204 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel drei Einhakele mente 320, 420 auf, mit denen der Stecker 204 schwimmend in den Steckeraufnah men 318 der Seitenwände 314, 315 des Halteelements 202 befestigt ist. The connector 204 has, according to this embodiment, three Einhakele elements 320, 420, with which the connector 204 men floating in the connector receptacles 318 of the side walls 314, 315 of the holding element 202 is fixed.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist der Stecker 204 an seinem Steckerfuß auf einer ersten Seite ein erstes Einhakelement 320 und auf einer gegenüberliegenden Seite zwei zweite Einhakelemente 420 auf. Dabei ist das an der ersten Seite ange ordnete erste Einhakelement 320 mittig angeordnet und breiter ausgeführt, als die auf der zweiten Seite nebeneinander angeordneten zweiten Einhakelemente 420. According to this exemplary embodiment, the plug 204 has a first hooking element 320 on its plug foot on a first side and two second hooking elements 420 on an opposite side. The first hooking element 320 on the first side is arranged centrally and is wider than the second hooking elements 420 arranged next to one another on the second side.
Fig. 10 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Halteelements 202 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das hier dargestellte Halteelement 202 entspricht beispiels weise dem in einer der Figuren 2 bis 9 beschriebenen Halteelement 202. 10 shows a perspective view of a holding element 202 according to an exemplary embodiment. The holding element 202 shown here corresponds, for example, to the holding element 202 described in one of Figures 2 to 9.
Das Halteelement 202 weist auch hier den Aufnahmeabschnitt 300 für den Stecker auf. Der Aufnahmeabschnitt weist die zwei einander gegenüberliegenden Seitenwände 314, 315 mit der dazwischenliegenden Bodenfläche 316 auf. Der Kon taktabschnitt 302 des Halteelements 202 formt eine Rückwand des Aufnahmeab schnitts auf. Die Bodenfläche 316 und der Kontaktabschnitt 302 sowie die Bodenflä che 316 und die Seitenwände 314, 315 sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel senkrecht zueinander ausgerichtet. Here, too, the holding element 202 has the receiving section 300 for the plug. The receiving portion has the two opposite one another Side walls 314, 315 with bottom surface 316 therebetween. The contact section 302 of the holding element 202 forms a rear wall of the receiving section. The bottom surface 316 and the contact portion 302 and the Bodenflä surface 316 and the side walls 314, 315 are aligned perpendicular to each other according to this embodiment.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Seitenwände 314, 315 stufenförmig ausgeformt, um jeweils einen Absatz auszuformen, auf den der Stecker aufgesetzt werden kann. Die beiden Absätze sind Teil der Steckeraufnahmen 318 für den Ste cker. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist eine erste Seitenwand 314 der bei den Seitenwände 314, 315 einen Halteclip 1000 mit einem beispielhaft trapezförmi gen Querschnitt auf. Auf diese Weise kann das erste Einhakelement des Steckers beim Einsetzen des Steckers in das Halteelement 202 eingeclipt werden. According to this exemplary embodiment, the side walls 314, 315 are formed in a stepped manner in order to form a shoulder on which the plug can be placed. The two paragraphs are part of the connector receptacles 318 for the Ste cker. According to this exemplary embodiment, a first side wall 314 of the side walls 314, 315 has a retaining clip 1000 with an exemplary trapezoidal cross-section. In this way, the first hooking element of the plug can be clipped into the holding element 202 when the plug is inserted.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Kontaktabschnitt 302 des Halteele ments 202 zumindest die Öffnung 322 auf, die ausgebildet ist, um einen Haltepin der Verschaltungseinheit aufzunehmen. Weiterhin weist das Halteelement 202 optional eine Stegöffnung 1002 auf, die ausgebildet ist, um beispielsweise einen Steg der Verschaltungseinheit aufzunehmen. Der Steg ist dabei ausgeformt, um das Halteele ment 202 in seiner Position zu stabilisieren. Der Kontaktabschnitt 302 weist ferner gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Fixieröffnung 1004 auf, die beispielsweise ausgebildet ist, um ein Fixierelement aufzunehmen, beispielsweise einen Heißver- stemmpin. According to one exemplary embodiment, the contact section 302 of the holding element 202 has at least the opening 322, which is designed to accommodate a holding pin of the interconnection unit. Furthermore, the holding element 202 optionally has a web opening 1002, which is designed to accommodate a web of the interconnection unit, for example. The web is formed in order to stabilize the holding element 202 in its position. According to this exemplary embodiment, the contact section 302 also has a fixing opening 1004 which is designed, for example, to accommodate a fixing element, for example a heat-staking pin.
Wie auch in zumindest einer der Figuren 2 bis 9 weist das hier dargestellte Halteele ment 202 optional den Vorsprung 304auf. Der Vorsprung 304 ist dabei gemäß die sem Ausführungsbeispiel rechtwinklig zu dem Kontaktabschnitt 302 ausgerichtet. As in at least one of FIGS. 2 to 9, the holding element 202 shown here optionally has the projection 304. According to this exemplary embodiment, the projection 304 is aligned at right angles to the contact section 302 .
Optional weist der Aufnahmeabschnitt 300 zumindest eine Stützrippe 1006, hier zwei parallel zueinander angeordnete Stützrippen 1006 auf, die dreieckig ausgeformt sind. Eine Längsseite 1008 der Stützrippen 1006 ist dabei an der Bodenfläche 316 des Halteelements 202 angeordnet. Wenn der Stecker montiert ist, befinden sich die Stützrippen 1006 unterhalb des Steckers. Fig. 11 zeigt eine weitere perspektivische Darstellung des in Fig. 10 gezeigten Hal teelements 202 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Durch die gegenüber Fig. 10 ge drehte Darstellung ist die Steckeraufnahme 318 an der zweiten Seitenwand 315 zu erkennen. Im Unterschied zu der ersten Seitenwand 314 mit dem Halteclip 1000 weist die Steckeraufnahme 318 der zweiten Seitenwand 315 zumindest ein, hier bei spielhaft zwei Taschen 1100 auf, die ausgeformt sind, um jeweils ein zweites Einha kelement des Steckers aufzunehmen. Die Taschen 1100 sind so ausgeformt, dass jeweils ein zweites Einhakelement beim Einsetzen des Steckers in das Haltelement 202 in die Taschen 1100 eingeschoben werden kann. Dazu sind die Taschen 1100 als Ausnehmungen in der zweiten Seitenwand 315 ausgeformt. Ein Boden der Ta schen 1100 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel auf Höhe des Absatzes der stufen förmigen zweiten Seitenwand 315 angeordnet. Optionally, the receiving section 300 has at least one support rib 1006, here two support ribs 1006 arranged parallel to one another, which are triangular in shape. A longitudinal side 1008 of the support ribs 1006 is arranged on the bottom surface 316 of the holding element 202 . When the connector is assembled, the support ribs 1006 are below the connector. FIG. 11 shows a further perspective illustration of the retaining element 202 shown in FIG. 10 according to an exemplary embodiment. The plug receptacle 318 on the second side wall 315 can be seen from the representation rotated relative to FIG. 10 . In contrast to the first side wall 314 with the retaining clip 1000, the connector receptacle 318 of the second side wall 315 has at least one, here by way of example two pockets 1100 which are shaped to each accommodate a second hooking element of the connector. The pockets 1100 are shaped in such a way that a second hooking element can be pushed into the pockets 1100 when the plug is inserted into the holding element 202 . For this purpose, the pockets 1100 are shaped as recesses in the second side wall 315 . According to one exemplary embodiment, a bottom of the pockets 1100 is arranged at the level of the shoulder of the stepped second side wall 315 .
Fig. 12 zeigt eine schematische Frontdarstellung eines Halteelements 202 gemäß ei nem Ausführungsbeispiel. Das Halteelement 202 entspricht dabei dem in einer der Figuren 10 bis 11 beschriebenen Halteelement 202, wobei sich lediglich die Darstel lungsperspektive unterscheidet. Optional weist das Halteelement 202 am Boden der ersten Seitenwand 314 eine Schräge 1202 auf. Optional ist die Bodenfläche 316 ge bogen, um entsprechend dem Innendurchmesser der Verschaltungseinheit ausrei chend Montageluft gemäß dem Außendurchmesser des Rotors zu haben. FIG. 12 shows a schematic front view of a holding element 202 according to an exemplary embodiment. The holding element 202 corresponds to the holding element 202 described in one of FIGS. 10 to 11, with only the representation perspective differing. Optionally, the holding element 202 has a bevel 1202 at the bottom of the first side wall 314 . Optionally, the bottom surface 316 is curved in order to have sufficient assembly clearance according to the outer diameter of the rotor, corresponding to the inner diameter of the interconnection unit.
Fig. 13 zeigt eine schematische Darstellung eines Halteelements 202 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das hier dargestellte Halteelement 202 entspricht dabei dem in einer der Figuren 10 bis 12 beschriebenen Halteelement 202, das lediglich gemäß diesem Ausführungsbeispiel in der Aufsicht abgebildet ist. 13 shows a schematic representation of a holding element 202 according to an exemplary embodiment. The holding element 202 shown here corresponds to the holding element 202 described in one of FIGS. 10 to 12, which is only shown in plan according to this exemplary embodiment.
Fig. 14 zeigt eine schematische Seitendarstellung eines Halteelements 202 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das hier dargestellte Halteelement 202 entspricht dabei dem in einer der Figuren 10 bis 13 beschriebenen Halteelement 202, das lediglich gemäß diesem Ausführungsbeispiel von der Seite abgebildet ist. Fig. 15 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Halteelements 202 mit einem Stecker 204 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das hier dargestellte Hal teelement 202 entspricht dabei dem in einer der Figuren 10 bis 14 beschriebenen Halteelement 202. Der Stecker 204 entspricht beispielsweise dem in einer der Figu ren 2 bis 9 beschriebenen Stecker 204. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Einhakelemente 320, 420 sichtbar dargestellt. Die Einhakelemente 320, 420 stellen nasenartige Fortsätze am Steckerfuß des Steckers 204 dar. FIG. 14 shows a schematic side view of a holding element 202 according to an embodiment. The holding element 202 shown here corresponds to the holding element 202 described in one of FIGS. 10 to 13, which is only shown from the side according to this exemplary embodiment. FIG. 15 shows a schematic cross-sectional illustration of a holding element 202 with a plug 204 according to an exemplary embodiment. The holding element 202 shown here corresponds to the holding element 202 described in one of FIGS. 10 to 14. The plug 204 corresponds, for example, to the plug 204 described in one of FIGS. The hooking elements 320, 420 represent nose-like extensions on the plug base of the plug 204.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weisen die Taschen 1100 größere Abmessun gen auf als die zweiten Einhakelemente 420 auf. Das erste Einhakelement 320 ist von einer den Taschen 1100 entsprechenden weiteren Tasche 1500 in der ersten Seitenwand 314 aufgenommen, die wiederum größere Abmessungen als das erste Einhakelement 320 aufweist. Dadurch ist der Stecker 204 schwimmend gelagert. According to this exemplary embodiment, the pockets 1100 have larger dimensions than the second hooking elements 420 . The first hooking element 320 is accommodated in a further pocket 1500 in the first side wall 314, corresponding to the pockets 1100, which in turn has larger dimensions than the first hooking element 320. As a result, the plug 204 is mounted in a floating manner.
Um eine Bewegung des Steckers in eine x-Richtung zu ermöglichen, weisen die Ta schen 1100 jeweils eine Breite auf, die größer ist als eine Breite der einzelnen zwei ten Einhakelemente 420. Zudem weist die weitere Tasche 1500 eine Breite auf, die größer ist als eine Breite des ersten Einhakelementes 320. Begrenzt wird die Bewe gung des Steckers in x-Richtung durch Seitenwände der Taschen 1100, 1500. In order to allow movement of the connector in an x-direction, the Ta's 1100 each have a width that is greater than a width of the individual second hooking elements 420. In addition, the additional pocket 1500 has a width that is greater than a width of the first hooking element 320. The movement of the plug in the x-direction is limited by the side walls of the pockets 1100, 1500.
Um zusätzlich oder alternativ eine Bewegung des Steckers in eine y-Richtung zu er möglichen, weisen die Taschen 1100 jeweils eine Tiefe auf, die größer ist als eine Länge der einzelnen zweiten Einhakelemente 420. Zudem weist die weitere Ta sche 1500 eine Tiefe auf, die größer ist als eine Länge des ersten Einhakelementes 320. Begrenzt wird die Bewegung des Steckers in y-Richtung durch Rückwände der Taschen 1100, 1500. In order to additionally or alternatively enable movement of the connector in a y-direction, the pockets 1100 each have a depth that is greater than a length of the individual second hooking elements 420. In addition, the additional pocket 1500 has a depth that is greater than a length of the first hooking element 320. The movement of the plug in the y-direction is limited by the rear walls of the pockets 1100, 1500.
Um zusätzlich oder alternativ eine Bewegung des Steckers in eine z-Richtung zu er möglichen, weisen die Taschen 1100 jeweils eine Höhe auf, die größer ist als eine Höhe der einzelnen zweiten Einhakelemente 420. Zudem ist ein Abstand zwischen einem Boden der weiteren Tasche 1500 und einer Unterseite des Halteclips 1000 größer als Höhe des ersten Einhakelementes 320. Begrenzt wird die Bewegung des Steckers in z-Richtung durch Deckenwände der Taschen 1100 und die Unterseite des Halteclips 1000. In order to additionally or alternatively allow the connector to move in a z-direction, the pockets 1100 each have a height that is greater than a height of the individual second hooking elements 420. In addition, a distance between a bottom of the additional pocket 1500 and an underside of the retaining clip 1000 greater than the height of the first hooking element 320. The movement of the connector in the z-direction through the top walls of the pockets 1100 and the underside of the retaining clip 1000.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird der Stecker 204 in das Halteelement 202 eingesetzt, indem durch eine Schwenkbewegung zunächst die beiden zweiten Einha kelemente 420 in die Taschen 1100 eingeführt werden und anschließend das erste Einhakelement 320 gegen den Halteclip 1000 gedrückt wird, um diesen kurzzeitig Auszulenken, sodass das erste Einhakelement 320 an dem Halteclip 1000 vorbei in die weitere Tasche 1500 geführt werden kann. Durch ein Zurückschnappen des Hal teclips 1000 wird ein Herausfallen des Steckers 204 verhindert. According to one exemplary embodiment, the plug 204 is inserted into the retaining element 202 by first inserting the two second hooking elements 420 into the pockets 1100 by means of a pivoting movement and then pressing the first hooking element 320 against the retaining clip 1000 in order to deflect it briefly so that the first hooking element 320 can be guided past the retaining clip 1000 into the further pocket 1500. Snapping back the retaining clip 1000 prevents the plug 204 from falling out.
Der Stecker 204 weist gemäß einem Ausführungsbeispiel ein Feld 1502 von An schlussstellen auf, über das Leiter des Verbindungskabels 311 kontaktiert werden können. According to one exemplary embodiment, the plug 204 has a field 1502 of connection points, via which the conductors of the connecting cable 311 can be contacted.
Fig. 16 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Steckers 204 gemäß einem Aus führungsbeispiel. Der hier dargestellte Stecker 204 entspricht beispielsweise dem in einer der Figuren 2 bis 9 oder 15 beschriebenen Stecker 204. Fig. 16 shows a perspective view of a connector 204 according to an exemplary embodiment. The connector 204 shown here corresponds, for example, to the connector 204 described in one of Figures 2 to 9 or 15.
Fig. 17 zeigt eine schematische Darstellung eines Steckers 204 gemäß einem Aus führungsbeispiel. Der hier dargestellte Stecker 204 entspricht beispielsweise dem in einer der Figuren 2 bis 9 oder 15 bis 16 beschriebenen Stecker 204. Der Stecker 204 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel lediglich in der Aufsicht dargestellt. Fig. 17 shows a schematic representation of a connector 204 according to an exemplary embodiment. The connector 204 shown here corresponds, for example, to the connector 204 described in one of FIGS. 2 to 9 or 15 to 16. According to this exemplary embodiment, the connector 204 is only shown in plan view.
Fig. 18 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Temperaturfühlers 510 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Temperaturfühler 510 ist entspricht oder ähnelt min destens dem in einer der Figuren 5 bis 6 beschriebenen Temperaturfühler 510 und ist demnach in einer elektrischen Maschine eingesetzt oder einsetzbar, wie sie bei spielsweise in Fig. 1 beschrieben wurde. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Temperaturfühler 510 ausgebildet, um eine Temperatur der Spuleneinheit zu erfas sen. Der Temperaturfühler 510 ist dabei optional T-förmig realisiert, wobei das freie Ende 520 das Vorspannelement 522 aufweist. An einem dem freien Ende 522 gegenüberliegenden Ende weist der Temperaturfühler 510 einen Kontaktier kopf 1800 auf. 18 shows a perspective illustration of a temperature sensor 510 according to an embodiment. The temperature sensor 510 corresponds or is at least similar to the temperature sensor 510 described in one of FIGS. According to this exemplary embodiment, the temperature sensor 510 is designed to detect a temperature of the coil unit. The temperature sensor 510 is optionally implemented in a T-shape, with the free end 520 having the prestressing element 522 . At one of the free ends 522 At the opposite end, the temperature sensor 510 has a contacting head 1800 .
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Erfassungsabschnitt 514 zwischen dem Kontaktierkopf 1800 und dem freien Ende 520 als Teil des Gehäusematerials 518 angeordnet. Das Gehäusematerial 518 ist dabei mit dem Kontaktierkopf 1800 ver bunden. An zwei dem Gehäusematerial 518 benachbarten Seiten weist der Tempe raturfühler 510 je einen Rasthaken 1802 auf. Die Rasthaken 1802 sind dabei bei spielsweise ausgebildet, um in montiertem Zustand den Temperaturfühler gemein sam mit dem Vorspannelement 522 in einem Stator der elektrischen Maschine zu fi xieren. According to this exemplary embodiment, the detection section 514 is arranged between the contacting head 1800 and the free end 520 as part of the housing material 518 . The housing material 518 is connected to the contacting head 1800. The temperature sensor 510 has a latching hook 1802 on each of two sides adjacent to the housing material 518 . The latching hooks 1802 are designed, for example, to fix the temperature sensor together with the prestressing element 522 in a stator of the electrical machine in the assembled state.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist der Temperaturfühler 510 an seinem Kon taktierkopf 1800 einen Anspritzpunkt 1804 auf. According to this exemplary embodiment, the temperature sensor 510 has an injection point 1804 on its contact head 1800 .
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Temperaturfühler 510, der auch als NTC-Stecker (Negative Temperature Coefficient Thermistor) oder Temperatursensor bezeichnet ist, eine dünnwandige Umspritzung in Richtung Spule/Wicklung auf. Bei spielsweise ist die Messpille zur besseren Wärmeübertragung in Wicklungsrichtung dünnwandig umspritzt. According to one exemplary embodiment, the temperature sensor 510, which is also referred to as an NTC plug (Negative Temperature Coefficient Thermistor) or temperature sensor, has a thin-walled encapsulation in the direction of the coil/winding. For example, the measuring pill is overmoulded with a thin wall to improve heat transfer in the winding direction.
Fig. 19 zeigt eine schematische Darstellung eines Temperaturfühlers 510 in montier tem Zustand gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der hier dargestellte Temperatur fühler 510 entspricht beispielsweise dem in Fig. 18 beschriebenen Temperaturfühler 510. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Temperaturfühler 510 lediglich in montiertem Zustand dargestellt. Das bedeutet, dass je einer der Rasthaken 1802 in je einer Flakennische 1900 eingerastet ist. Die Flakennischen 1900 sind dabei gemäß diesem Ausführungsbeispiel als Teil der Ausnehmung 508 des Isolierkörpers 504 ausgeformt, der den Temperaturfühler 510 hält. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Erfassungsbereich 514 des Temperaturfühlers 510 breiter ausgeformt als an grenzende Bereiche, wie beispielsweise das freie Ende 520 des Temperaturfühlers 510. Bezugszeichen Fahrzeug elektrische Maschine Stator Rotor Gehäuse Spuleneinheit Verschaltungseinheit Halteelement Stecker Außenstecker Statorträger Mittelbereich Aufnahmeöffnung Aufnahmeabschnitt Kontaktabschnitt Vorsprung Wand Seitenfläche Heißverstemmpin Verbindungskabel Rippen erste Seitenwand zweiten Seitenwand Bodenfläche Steckeraufnahme Einhakelement Öffnung Haltepin Heißverstemmpin 28 Steg 00 Steckerfläche 20 Einhakelemente 04 Isolierkörper 06 Spule 08 Ausnehmung 10 Temperaturfühler 12 Führungskanal 14 Erfassungsbereich 16 Messpille 18 GehäusematerialFIG. 19 shows a schematic representation of a temperature sensor 510 in the assembled state according to an exemplary embodiment. The temperature sensor 510 shown here corresponds, for example, to the temperature sensor 510 described in FIG. 18. According to this exemplary embodiment, the temperature sensor 510 is shown only in the assembled state. This means that one of the snap-in hooks 1802 is snapped into each flake niche 1900 . According to this exemplary embodiment, the flake niches 1900 are formed as part of the recess 508 of the insulating body 504 which holds the temperature sensor 510 . According to this exemplary embodiment, the detection area 514 of the temperature sensor 510 is wider than adjacent areas, such as the free end 520 of the temperature sensor 510. Vehicle electrical machine stator rotor housing coil unit interconnection unit holding element plug outer plug stator carrier center area receiving opening receiving section contact section projection wall side surface heat staking pin connecting cable ribs first side wall second side wall bottom surface plug receptacle hooking element opening retaining pin heat staking pin 28 bar 00 connector surface 20 hooking elements 04 insulating body 06 coil 08 recess 10 temperature sensor 12 guide channel 14 detection area 16 measuring pill 18 housing material
520 freies Ende 520 free end
522 Vorspannelement 522 biasing element
604 Durchgangsöffnung 604 through hole
1000 Halteclip 1000 retaining clip
1002 Stegöffnung 1002 web opening
1004 Fixieröffnung 1004 fixing hole
1006 Stützrippe 1006 support rib
1008 Längsseite 1008 long side
1100 Tasche 1100 bag
1202 Schräge 1202 oblique
1502 Feld von Anschlüssen 1502 field of connections
1800 Kontaktierkopf 1800 contacting head
1802 Rasthaken 1802 latch hook
1804 Anspritzpunkt 1804 injection point
1900 Hakennischen 1900 hook niches

Claims

Patentansprüche patent claims
1. Stator (104) für eine elektrische Maschine (102), wobei der Stator (104) die folgen den Merkmale aufweist: eine Spuleneinheit (200) zum Erzeugen eines magnetischen Feldes; eine Verschaltungseinheit (201) zum Ansteuern der Spuleneinheit (200), wobei dieFirst stator (104) for an electrical machine (102), the stator (104) having the following features: a coil unit (200) for generating a magnetic field; a switching unit (201) for driving the coil unit (200), wherein the
Verschaltungseinheit (201) mit der Spuleneinheit (200) verbunden ist; einen Temperaturfühler (510) zum Erfassen einer Temperatur der SpuleneinheitInterconnection unit (201) is connected to the coil unit (200); a temperature sensor (510) for detecting a temperature of the coil unit
(200); ein Halteelement (202), das mit der Verschaltungseinheit (201) verbunden ist; und einen Stecker (204), der über ein Verbindungskabel (311) mit dem Temperaturfühler (510) verbunden ist, wobei der Stecker (204) schwimmend in dem Halteelement (202) gelagert ist, um eine Steckverbindung zwischen dem Stecker (204) und einem Außenstecker (206) durch eine Durchgangsöffnung (604) eines Gehäuses (108) der elektrischen Maschine (102) hindurch zu vereinfachen. (200); a holding member (202) connected to the wiring unit (201); and a plug (204) which is connected to the temperature sensor (510) via a connecting cable (311), the plug (204) being floating in the holding element (202) in order to form a plug-in connection between the plug (204) and a To simplify external plug (206) through a through-opening (604) of a housing (108) of the electrical machine (102).
2. Stator (104) gemäß Anspruch 1 , wobei das Halteelement (202) einen Aufnahme abschnitt (300) und einen Kontaktabschnitt (302) aufweist, wobei der Aufnahmeab schnitt (300) ausgeformt ist, um den Stecker (204) schwimmend aufzunehmen und wobei der Kontaktabschnitt (302) ausgeformt ist, um an einer Wand (306) der Ver schaltungseinheit (201) anzuliegen. 2. Stator (104) according to claim 1, wherein the holding element (202) has a receiving portion (300) and a contact portion (302), wherein the receiving portion (300) is formed to accommodate the plug (204) floating and wherein the contact portion (302) is shaped to abut against a wall (306) of the switching unit (201).
3. Stator (104) gemäß Anspruch 2, wobei der Aufnahmeabschnitt (300) zwei gegen überliegende Seitenwände (314, 315) und eine die Seitenwände (314, 315) verbin dende Bodenfläche (316) aufweist, wobei jede der Seitenwände (314, 315) zumin dest eine Steckeraufnahme (318) zum Aufnehmen des Steckers (204) aufweist. 3. Stator (104) according to claim 2, wherein the receiving section (300) has two opposite side walls (314, 315) and a bottom surface (316) connecting the side walls (314, 315), each of the side walls (314, 315 ) has at least one plug receptacle (318) for receiving the plug (204).
4. Stator (104) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 3, wobei die zumindest eine Ste ckeraufnahme (318) stufenartig und/oder nutartig und/oder taschenartig ausgeformt ist. 4. Stator (104) according to any one of claims 2 to 3, wherein the at least one plug receptacle (318) is formed in a step-like and/or groove-like and/or pocket-like manner.
5. Stator (104) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Stecker (204) zumin dest ein Einhakelement (320; 420) zum Einhaken des Steckers (204) in die Ste ckeraufnahme (318) aufweist. 5. stator (104) according to any one of claims 2 to 4, wherein the plug (204) at least one hooking element (320; 420) for hooking the plug (204) in the Ste ckeraufnahme (318).
6. Stator (104) gemäß Anspruch 5, wobei eine lichte Höhe der Steckeraufnahme (318) größer als eine Dicke des Einhakelements (320; 420) ist, um eine Beweglich keit des Steckers (204) in eine erste Richtung zu gewährleisten, und/oder eine Breite der Steckeraufnahme (318) größer als eine Breite des Einhakelements (320; 420) ist, um eine Beweglichkeit des Steckers (204) in eine zweite Richtung zu gewährleisten, und/oder eine Tiefe der Steckeraufnahme (318) größer als eine Länge des Einhake lements (320; 420) ist, um eine Beweglichkeit des Steckers (204) in eine dritte Rich tung zu gewährleisten. 6. Stator (104) according to claim 5, wherein a clear height of the connector receptacle (318) is greater than a thickness of the hooking element (320; 420) in order to ensure that the connector (204) can move in a first direction, and/ or a width of the plug receptacle (318) is greater than a width of the hooking element (320; 420) in order to ensure mobility of the plug (204) in a second direction, and/or a depth of the plug receptacle (318) is greater than a length of the hooking element (320; 420) in order to ensure mobility of the plug (204) in a third direction.
7. Stator (104) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei der Kontaktabschnitt (302) des Halteelements (202) zumindest eine Öffnung (322) aufweist, die ausgebil det ist, um einen Haltepin (324) der Verschaltungseinheit (201) aufzunehmen. 7. Stator (104) according to one of claims 2 to 6, wherein the contact section (302) of the holding element (202) has at least one opening (322) which is designed to receive a holding pin (324) of the interconnection unit (201). .
8. Stator (104) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Halteele ment (202) einen Vorsprung (304) aufweist, der ausgeformt ist, um an einer Seiten fläche (308) der Verschaltungseinheit (201) anzuliegen, wobei der Vorsprung (304) eine Mehrzahl von Rippen (312) zum Führen des Verbindungskabels (311) aufweist. 8. Stator (104) according to one of the preceding claims, wherein the holding element (202) has a projection (304) which is shaped to rest on a side surface (308) of the interconnection unit (201), the projection (304 ) has a plurality of ribs (312) for guiding the connection cable (311).
9. Stator (104) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Tempera turfühler (510) in das Halteelement (202) integriert oder integrierbar ist. 9. stator (104) according to any one of the preceding claims, wherein the temperature sensor (510) is integrated or can be integrated into the holding element (202).
10. Stator (104) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Tempe raturfühler (510) einen Erfassungsabschnitt (514) zum Erfassen der Temperatur, eine auf Höhe des Erfassungsabschnitts (514) angeordnete Messpille (516) und ein die Messspille (516) umschließendes Gehäusematerial (518) aufweist, wobei das Ge häusematerial (518) im Bereich des Erfassungsabschnitts (514) eine kleinere Wand stärke aufweist als in einem an den Erfassungsabschnitt (514) angrenzenden Be reich. 10. Stator (104) according to one of the preceding claims, wherein the temperature sensor (510) has a detection section (514) for detecting the temperature, a level of the detection section (514) arranged measuring pill (516) and the measuring pill (516) enclosing Housing material (518), wherein the Ge housing material (518) in the area of the detection section (514) has a smaller wall thickness than in one of the detection section (514) adjacent to the area.
11. Stator (104) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Spulen einheit (200) einen Isolierkörper (504) und eine um den Isolierkörper (504) gewickelte Spule (506) aufweist, wobei der Isolierkörper (504) eine Ausnehmung (508) für den Temperaturfühler (510) aufweist. 11. Stator (104) according to any one of the preceding claims, wherein the coil unit (200) has an insulating body (504) and around the insulating body (504) wound Coil (506), wherein the insulating body (504) has a recess (508) for the temperature sensor (510).
12. Stator (104) gemäß Anspruch 11 , wobei der Temperaturfühler (510) und der Iso lierkörper (504) federnd miteinander verbunden sind. 12. Stator (104) according to claim 11, wherein the temperature sensor (510) and the insulating body (504) are resiliently connected to one another.
13. Stator (104) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Tempe raturfühler (510) an einem freien Ende (520) ein Vorspannelement (522) aufweist und/oder wobei der Temperaturfühler (510) zumindest einen Rasthaken (1802) auf weist. 13. Stator (104) according to one of the preceding claims, wherein the temperature sensor (510) has a prestressing element (522) at a free end (520) and/or wherein the temperature sensor (510) has at least one latching hook (1802).
14. Stator (104) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Hal teelement (202) mit der Verschaltungseinheit (201) verschraubt, verklebt, verstemmt oder verpresst ist. 14. Stator (104) according to any one of the preceding claims, wherein the Hal teelement (202) is screwed to the interconnection unit (201), glued, caulked or pressed.
15. Elektrische Maschine (102) für ein Fahrzeug (100), wobei die elektrische Ma schine die folgenden Merkmale aufweist: einen Stator (104) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche; einen Rotor (106; und das Gehäuse (108), das den Rotor (106) und den Stator (104) umgibt, wobei das Ge häuse (108) die Durchgangsöffnung (604) zum Durchführen des Außensteckers (206) aufweist. 15. Electrical machine (102) for a vehicle (100), the electrical machine having the following features: a stator (104) according to any one of the preceding claims; a rotor (106; and the housing (108) surrounding the rotor (106) and the stator (104), the housing (108) having the through hole (604) for passing through the outer plug (206).
PCT/EP2022/062864 2021-05-17 2022-05-12 Stator for an electrical machine and electrical machine WO2022243141A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021204922.2 2021-05-17
DE102021204922.2A DE102021204922A1 (en) 2021-05-17 2021-05-17 Stator for an electric machine and electric machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022243141A1 true WO2022243141A1 (en) 2022-11-24

Family

ID=82016499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2022/062864 WO2022243141A1 (en) 2021-05-17 2022-05-12 Stator for an electrical machine and electrical machine

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102021204922A1 (en)
WO (1) WO2022243141A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5861689A (en) * 1996-05-29 1999-01-19 Emerson Electric Co. Leadless motor construction
US20100270873A1 (en) * 2009-04-27 2010-10-28 Sanyo Electric Co., Ltd. Electric motor and electric motor vehicle
WO2012123108A2 (en) * 2011-03-14 2012-09-20 Wilo Se Electrical plug area of an electric motor
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
DE102016216933A1 (en) * 2015-09-16 2017-03-16 Schaeffler Technologies AG & Co. KG E-machine and hybrid module with electric machine

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016121853A1 (en) 2016-11-15 2018-05-17 C. & E. Fein Gmbh Stator for an electric motor
DE102018119831A1 (en) 2018-08-15 2020-02-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Electrical machine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5861689A (en) * 1996-05-29 1999-01-19 Emerson Electric Co. Leadless motor construction
US20100270873A1 (en) * 2009-04-27 2010-10-28 Sanyo Electric Co., Ltd. Electric motor and electric motor vehicle
WO2012123108A2 (en) * 2011-03-14 2012-09-20 Wilo Se Electrical plug area of an electric motor
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
DE102016216933A1 (en) * 2015-09-16 2017-03-16 Schaeffler Technologies AG & Co. KG E-machine and hybrid module with electric machine

Also Published As

Publication number Publication date
DE102021204922A1 (en) 2022-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2279543A1 (en) Lead-through terminal
EP3014220B1 (en) Sensor arrangement for detecting a wheel speed of a vehicle, wheel speed detection system for a vehicle and vehicle therewith and use of such a sensor arrangement
DE112005000372T5 (en) Connector fixing structure
WO2009089857A1 (en) Fan having a sensor
DE3335035A1 (en) ARRANGEMENT FOR CONNECTING THE WIRES OF A STATOR WINDING OF ELECTROMOTORS BY MEANS OF CONNECTORS
DE102018214111A1 (en) Stator for an electrical machine, an electrical machine and method for producing such an electrical machine
DE102018207229A1 (en) Stator for an electric machine and method for manufacturing an electric machine
DE102016209459A1 (en) Temperature sensor holder for an electrical machine
WO2017207182A1 (en) Stator for an electric machine
WO2022243141A1 (en) Stator for an electrical machine and electrical machine
DE3432856C2 (en)
EP2409386A2 (en) Electric drive engine, especially for a unit in a motor vehicle
DE69818791T3 (en) Electric fan unit for motor vehicle air conditioning
EP2830198A2 (en) Electric machine
EP1247314B1 (en) Plug-in connection system that is angled by means of a board, can be fixed mechanically and can be contacted electrically
DE4329757A1 (en) Electrical outlet
DE19529893A1 (en) Electrical connector
DE102011003239B4 (en) Sensor module, mounting element and method for manufacturing a sensor module
DE3632646C2 (en)
DE19507029C1 (en) Inductive wheel rotation sensor for automobile anti-locking braking system
EP3895291B1 (en) Stator and electric machine
DE102020126192A1 (en) Temperature detection device for a connector part
EP1537644B1 (en) Receiving element for fixing a component to a brush carrier
DE19603868C1 (en) Slotted terminal board with stepped recesses for motor connections
EP2621020B1 (en) Electric cable assembly and friction lining wear sensor

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22729115

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 22729115

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1