CN107532946A - 用于定子线圈的温度检测的测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电机的定子线圈(120)的温度检测的测量装置(10)，具有带有用于检测定子线圈(120)的温度的传感器头(22)的温度传感器(20)，其中，传感器头(22)被嵌入在基体(30)中且被基体(30)的材料挤压包封。此外，本发明涉及一种用于电机的定子线圈(120)的温度检测的系统(100)，具有根据本发明的测量装置(10)，其中，基体(30)至少区段地形状配合地布置在电机的壳体(110)的开口(112)中以及在定子线圈(120)处。通过根据本发明的测量装置以及系统可以特别简单、低成本且可靠的方式检测电机的定子线圈的温度。

Description

用于定子线圈的温度检测的测量装置

技术领域

本发明涉及一种用于电机、尤其机动车的电机的定子线圈的温度检测的测量装置、系统以及方法。

背景技术

对于电机、尤其用于电动的混合动力车辆的电机以及在工厂和工业发动机建造中的电机的开发而言已知不同的用于电机的定子和/或转子的线圈技术。对于特别紧密或者紧凑的线圈而言，例如使用例如所谓的发夹或波浪线圈的线圈技术。温度检测在这样的线圈的情形中较难设计，因为这些线圈非常窄地缠绕，从而使得温度传感器不可被插到线圈或者相应的金属线之间。

为了检测温度，在这样的线圈的情形中已知的是，将温度传感器经由由金属构成的被拧入的弹簧元件按压到定子线圈上。这样的弹簧元件具有如下缺点，即，其须被复杂地弯曲。此外，弹簧元件通常而言被拧紧，由此工具成本是必要的。在此，实际的温度传感器须被插入、例如被压入到弹簧元件中。

此外，在现有技术中根据DE 10 2013 201 835 A1已知一种用于电机的定子线圈的温度检测的组件。在该组件的情形中，布置在长杆上的温度传感器悬臂地布置在两个定子线圈区段之间。在此，温度传感器经由联接导体定向元件布置在电机的壳体中且此外通过外部的塑料护套来保护。在DE 10 2013 201 835 A1中所显示的组件具有相对复杂的结构。

发明内容

本发明的目的是至少部分消除上述缺点。尤其地如下是本发明的目的，即，以特别简单、低成本且然而可靠的方式检测电机的定子线圈的温度。

上述目的通过专利权利要求来实现。在此，与测量装置以及系统相关联地进行描述的特征和细节显然同样与根据本发明地方法相关联地适用且相应地反之亦然，从而使得关于对于各个发明方面的公开内容始终可相互参照。

根据本发明的第一方面提供了一种用于电机的定子线圈的温度检测的测量装置。该测量装置具有用于检测定子线圈的温度的传感器头的温度传感器。在此，传感器头被嵌入在基体中且由基体的材料挤压包封。

这样的测量装置的特征在于特别简单且可靠的制造。传感器头通过基体材料的挤压包封可在唯一的工作步骤中来实施。传感器头被基体材料挤压包封意味着，传感器完全被基体材料包围。换而言之，传感器头被浇注以基体材料。挤压包封或者浇注在本发明的意义中尤其意味着，由传感器头和基体构成的复合体通过注射成型工艺来制造，在其中基体材料被直接喷射到传感器头上。

借助于传感器头通过基体材料的挤压包封，此外可以特别简单的方式实现对于传感器头的有效保护。在此，传感器头优选如此地被基体材料挤压包封，即，该传感器头被自保持地嵌入在基体中。基体材料处在固体状态中。基体优选具有自保持的结构，由此其提供对于传感器头而言的特别良好的保护功能。

根据本发明，传感器头不被限制于特殊的头元件。该传感器头不仅可设计成单独的头部件而且可设计成温度传感器的均匀延伸的区段的头部区段。

此外，根据本发明的测量装置可被特别简单地装配在定子壳体、例如用于电动的混合动力驱动器的电机的离合器壳体中。通过使传感器头嵌入在基体中，用户可将包含传感器头的基体特别简单且可靠地安放在定子壳体中。在此，敏感的传感器头可靠地被挤压包封的基体保护。

根据本发明的一改进方案，基体构造成弹性体构件，其至少可区段地弹性变形。由此提供了一种可被特别灵活地用于电机的定子线圈的温度检测的测量装置。该基体构造成弹性体构件意味着，该基体优选由弹性体构成或其具有弹性体至少作为主要的材料组分。基体优选可如此地弹性变形，即，以通过人的较小的力施加已可获得相应的变形。通过使基体构造成弹性体构件，测量装置可例如被过量地挤压到定子壳体或者在其中的开口中，由此测量装置可被可靠地定位。

此外根据本发明可行的是，基体具有至少一个环绕基体的且可弹性变形的密封唇边。由此，测量装置可以特别可靠的方式被插入在用于定子线圈的温度测量的定子壳体中。借助于环绕基体的且可弹性变形的密封唇边，测量装置或者基体可例如被如此地插入在定子壳体或者其开口中，即，获得在处在定子壳体内的油腔与外部的周围环境之间可靠的密封。该密封效果还有利地影响精确的温度检测。借助于根据本发明的密封唇边，测量装置此外可在相应地对应构造的定子壳体中被明确确定或者定位。更准确地来说，测量装置可通过到相应容纳部中的简单的压入通过锁止功能来简单且可靠地定位在定子壳体中。在呈柱形的基体的情况中，密封唇边优选设计成径向环绕基体且可弹性变形的密封唇边。

此外根据本发明可行的是，温度传感器具有PTC或NTC电阻。由此可创造一种特别低成本的测量装置。在带有PTC或NTC电阻的根据本发明的温度传感器的情形中，PTC或NTC电阻优选被基体材料挤压包封。PTC或NTC电阻可被特别简单地挤压包封。

根据本发明此外可行是，温度传感器具有被嵌入在基体中且与传感器头相连接的联接区段，其中，联接区段在基体中被如此地弯曲，即，联接区段和/或传感器头相对基体的端面平行地或大致平行地布置。通过温度传感器的传感器头和/或联接区段相对基体端面的平行布置，传感器头的较大的作用面可尽可能靠近地布置在基体的端面处，尤其地在测量装置的安装状态中面向定子线圈的端面处。由此可以特别精确的方式检测定子线圈的温度。在此，传感器头优选至少部分面式地构造或至少部分包围定义的面，其中，该面或者面式的区段相对基体的端面平行地或大致平行地布置。联接区段例如在60至120度的范围中、优选地在70至110度的范围中、特别优选地在80至100度的范围中被弯曲。该弯曲在本发明的意义中不被限制于联接区段。因此还可设想的是，联接区段或联接区段的部分不被弯曲，而是相对传感器头或者相应的头部区段以60至120度、优选地70至110度、特别优选地80至100度的角度来布置。

此外根据本发明可行的是，基体具有带有两个端面和一个侧表面的柱形的形状或大致柱形的形状且温度传感器具有被嵌入在基体中且与传感器头相连接的联接区段，其中，联接区段穿过基体的侧表面。通过使基体被温度传感器的联接区段侧面穿过、也就是说联接区段穿过基体的侧表面的进入或者离开，可提供一种特别短的且因此节省空间的测量装置。此外，这样的测量装置可被特别简单地插入在用于温度检测的相应的系统中。插入(例如按入)测量装置的人可在其端面处不受限制地加载测量装置，而无须注意可能折断的电缆或其它的联接区段。基体不被限制于圆柱形的形状。因此在本发明的意义中还可设想的是，基体具有椭圆形或棱柱形的柱形形状。还可设想的是，基体呈方形地设计，其中，方形的较长的侧定义了侧表面且联接区段在相应的纵侧处穿过呈方形的基体的该侧表面。此外可设想是的是，柱形或方形的基体具有倾斜的端侧，其中，联接元件如此地穿过倾斜的端面，即，其在穿过倾斜端侧的区段中正交于基体的侧表面或大致正交于基体的侧表面来布置。在本发明的意义中重要的是，联接元件在穿过基体的情形中不延伸超出其长度。

根据本发明的另一方面提供了一种用于电机的定子线圈的温度检测的系统。该根据本发明的系统具有上面所描述的测量装置，其中，基体至少区段地形状配合地布置在电机壳体的开口中以及在定子线圈处。

通过根据本发明的系统可获得测量装置的特别简单的装配，在其中测量装置简单地由电机之外被推或插到壳体的开口中。电机的壳体尤其被理解为在用于电动的混合动力驱动器的电机的情形中的定子壳体或离合器壳体。在根据本发明的系统的情形中测量装置的手工装配是可行，其中，温度传感器已被嵌入在基体中且由此相应地被保护。

特别优选的是，测量装置的基体如此地布置在系统中，即，其构成在定子线圈与壳体或者壳体的开口之间的形状配合。为此，基体可具有另外的密封唇边或者另外的环形的突出部，其布置在定子线圈与壳体之间。在此，另外的或者第二密封唇边相反于至少一个第一密封唇边优选不或大致不处在弹性变形的状态中。这也就是说，当测量装置的基体被插入在壳体的开口中时，至少一个第一密封唇边优选在弹性变形的状态中处在壳体的开口中且借助于第二密封唇边通过基体建立在壳体与定子线圈之间的形状配合。在此，第二密封唇边优选部分或完全处在壳体的开口之外。在此进一步有利的是，第二密封唇边在未变形的状态中具有较大的高度、优选至少双倍于在未变形的状态中的第一密封唇边的高度。由此，测量装置可特别可靠地被安放在壳体的开口中，由此又可确保定子线圈的可靠的温度检测。

在本发明的一改进方案的情形中，基体至少区段地弹性变形地布置在壳体的开口中。由此可实现测量装置在壳体中的特别良好且因此可靠的保持，其中，此外还实现了在壳体内部与壳体外部之间的有利的密封效果。通过测量装置在壳体中的良好的保持，此外定子线圈的温度可被特别可靠地检测。在基体的弹性变形的情形中，该基体可以说被挤压到开口中。这也就是说，基体在经挤入的状态中处在壳体的开口中。

此外根据本发明可行的是，基体的至少一个环绕基体的且可弹性变形的密封唇边在基体布置在壳体的开口的情形中弹性变形。这也就是说，根据该改进方案整个基体无须在弹性变形或者挤压的状态中处在壳体的开口中，而是当为此设置的密封唇边被挤压或者弹性变形到确定的程度上时就足够了。密封唇边优选设计成呈环形或呈圈状的围绕基体延伸的突出部。在柱形基体的情况中，密封唇边优选设计成径向环绕基体且可弹性变形的密封唇边。

根据本发明的另一方面提供了一种用于电机的定子线圈的温度检测的方法，具有如下步骤：

-将上面所描述的测量装置插入到先前所描述的系统的壳体的开口中，从而使得基体至少区段形状配合地布置在电机壳体的开口中以及在定子线圈处，且

-借助于测量装置检测定子线圈的温度。

因此根据本发明的方法带来与其具体地参照根据本发明的装置所描述的相同的优点。该测量装置因此优选如此地被插入到壳体的开口中，即，使测量装置的基体至少部分弹性变形。

附图说明

由附图中示意性示出的本发明的不同的实施例的说明来得出另外的改善本发明的措施。所有由权利要求、说明书或附图得悉的特征和/或优点(包含结构上的细节和空间的布置)不仅对于自身而且以不同的组合对本发明而言可以是重要的。

其中：

图1显示了根据本发明的一实施形式的测量装置，

图2以侧面的截面图示显示了根据本发明的一实施形式的系统，

图3以透视的截面图示显示了根据本发明的另一实施形式的系统，且

图4显示了用于呈现根据本发明的一实施形式的用于电机的定子线圈的温度检测的方法的流程图。

具体实施方式

带有相同功能和作用方式的元件在图1至4中相应地设有相同的附图标记。

图1显示了根据本发明的第一种实施形式的用于电机的定子线圈120的温度检测的测量装置10。在图1中示出的测量装置10具有带有用于检测定子线圈120的温度的传感器头22的温度传感器20。传感器头22被嵌入在基体30中且在此被基体30的材料挤压包封。更准确地说，在图1中示出的温度传感器20利用构成基体30的弹性体来挤压包封或者注塑。根据图1，基体30具有带有两个端面26和一个侧表面24的柱形形状。

此外，温度传感器具有两个在传感器头22中聚集的联接线材形式的联接区段28。在图1中示出的传感器头22构造成带有集成的传感器头22的金属线区段。联接区段28在基体30中的一个端侧的区域中被如此地弯曲，即，联接区段28和/或传感器头22相对基体30的端面26平行地或大致平行地布置。此外，联接区段28根据图1被如此地嵌入到基体30中，即，联接区段28穿过基体30的侧表面24。

此外，在图1中示出的基体30具有两个径向环绕基体30且可弹性变形的第一密封唇边32。此外，在图1中示出的基体30具有径向环绕基体30且可弹性变形的第二密封唇边34，其具有比两个第一密封唇边更大的高度。

图2显示了用于定子线圈120的温度检测的系统100。该系统具有根据本发明的测量装置，其中，基体30区段地形状配合地布置在电机的壳体110的开口112中以及在定子线圈120处。更准确地说，基体根据图2如此地布置在壳体110的开口112中，即，第一密封唇边32被弹性变形或者挤压。与之相反，第二密封唇边34不或几乎不弹性变形且有助于在壳体112与定子线圈120之间的基体30的形状配合。

图3显示了根据本发明的另一实施形式的根据本发明的系统100。在图3中示出的系统尤其特征在于如下，即，温度传感器10具有PTC或NTC电阻且传感器头22相应地构造。面式的传感器头22以及联接区段28紧邻在达到传感器头22之前，在此相对基体30的端侧26平行地或大致平行地布置。联接区段28或者联接区段的部分相对基体30的端面26的平行或大致平行地布置意味着，其相对端侧26平行地或大致平行地、尤其不正交地延伸。

图4显示了用于示出根据本发明的方法的流程图。为了电机的定子线圈120的温度检测，在第一步骤S1中首先测量装置10被如此地放置到系统100的壳体110的开口112中，即，基体30至少区段地形状配合地布置在电机的壳体110的开口112中以及在定子线圈120处。在紧接着的步骤S2中，此时借助于测量装置10可检测定子线圈120的温度。

附图标记列表

10 测量装置

20 温度传感器

22 传感器头

24 侧表面

26 端面

28 联接区段

30 基体

32 第一密封唇边

34 第二密封唇边

100 系统

110 壳体

112 壳体开口

120 定子线圈。

Claims (10)

1.用于电机的定子线圈(120)的温度检测的测量装置(10)，具有带有用于检测所述定子线圈(120)的温度的传感器头(22)的温度传感器(20)，其特征在于，所述传感器头(22)被嵌入在基体(30)中且被所述基体(30)的材料挤压包封。

2.根据权利要求1所述的测量装置(10)，其特征在于，所述基体(30)构造成弹性体构件，其至少能区段地弹性变形。

3.根据前述权利要求中任一项所述的测量装置(10)，其特征在于，所述基体(30)具有至少一个环绕所述基体(30)的且能弹性变形的密封唇边(32)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的测量装置(10)，其特征在于，所述温度传感器(20)具有PTC或NTC电阻。

5.根据前述权利要求中任一项所述的测量装置(10)，其特征在于，所述温度传感器(20)具有联接区段(28)，其被嵌入在所述基体(30)中且与所述传感器头(22)相连接，其中，所述联接区段(28)在所述基体(30)中被如此地弯曲，即，所述联接区段(28)和/或所述传感器头(22)相对所述基体(30)的端面(26)平行地或大致平行地布置。

6.根据前述权利要求中任一项所述的测量装置(10)，其特征在于，所述基体(30)具有带有两个端面(26)和一个侧表面(24)的柱形的形状或大致柱形的形状，且所述温度传感器(20)具有被嵌入在所述基体(30)中且与所述传感器头(22)相连接的联接区段(28)，其中，所述联接区段(28)穿过所述基体(30)的侧表面(24)。

7.用于电机的定子线圈(120)的温度检测的系统(100)，具有根据前述权利要求中任一项所述的测量装置(10)，其中，所述基体(30)至少区段地形状配合地布置在所述电机的壳体(110)的开口(112)中以及在所述定子线圈(120)处。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述基体(30)至少区段地弹性变形地布置在所述壳体(110)的开口(112)中。

9.根据权利要求7或8所述的系统(100)，其特征在于，所述基体(30)的至少一个环绕所述基体(30)且能弹性变形的密封唇边(32)在所述基体(30)布置在所述壳体(110)的开口(112)中的情形中弹性变形。

10. 用于电机的定子线圈(120)的温度检测的方法，具有如下步骤：

- 将根据权利要求1至6中任一项所述的测量装置(10)插入到根据权利要求7至9中任一项所述的系统(100)的壳体(110)的开口(112)中，从而使得所述基体(30)至少区段地形状配合地布置在所述电机的壳体(110)的开口(112)中以及在所述定子线圈(120)处，且

- 借助于所述测量装置(10)检测所述定子线圈(120)的温度。