DE102014215916A1 - Sensor device for an electric motor and electric motor with the sensor device - Google Patents
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Abstract
Bei Elektromotoren können im Betrieb durch Abwärme hohe Temperaturen entstehen. Eine lokale Temperaturerhöhung tritt vor allem im Bereich des Stators, insbesondere bei den Umlenkbereichen der Statorwicklungen – auch Wicklungskopf genannt – auf. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sensoreinrichtung für einen Elektromotor sowie einen Elektromotor mit der Sensoreinrichtung vorzuschlagen, welche sich durch ein besonders sicheres Betriebsverhalten auszeichnet bzw. auszeichnen. Hierzu wird eine Sensoreinrichtung 14 zur Bestimmung der Temperatur von einem Stator 5 eines Elektromotors 1, mit einem Sensorgehäuse 17, mit einem Sensor 18 zur Erfassung der Temperatur, wobei der Sensor 18 in dem Sensorgehäuse 17 angeordnet ist, wobei das Sensorgehäuse 17 einen Bodenabschnitt 19 mit einem Boden 23 zur Auflage auf den Stator 5 in einer Erfassungsrichtung 16 und einen Basisabschnitt 20 zur Befestigung der Sensoreinrichtung 14 aufweist, wobei der Sensor 18 die Temperatur über den Boden 23 erfasst, vorgeschlagen, wobei der Bodenabschnitt 19 relativ zu dem Basisabschnitt 20 in der Erfassungsrichtung 16 bewegbar angeordnet ist und wobei die Sensoreinrichtung 14 zum Einsatz in eine Aufnahmeöffnung 15 eines Flansches 4 des Elektromotors 1 ausgebildet ist.Electric motors can generate high temperatures during operation due to waste heat. A local increase in temperature occurs especially in the region of the stator, in particular in the deflection regions of the stator windings - also called winding head - on. It is an object of the present invention to provide a sensor device for an electric motor and an electric motor with the sensor device, which is characterized by a particularly safe operating behavior or distinguished. For this purpose, a sensor device 14 for determining the temperature of a stator 5 of an electric motor 1, with a sensor housing 17, with a sensor 18 for detecting the temperature, wherein the sensor 18 is disposed in the sensor housing 17, wherein the sensor housing 17 has a bottom portion 19 with a bottom 23 for bearing on the stator 5 in a detection direction 16 and a base portion 20 for fixing the sensor device 14, wherein the sensor 18 detects the temperature across the bottom 23, proposed, wherein the bottom portion 19 relative to the base portion 20 in the detection direction 16 is arranged movable and wherein the sensor device 14 is designed for use in a receiving opening 15 of a flange 4 of the electric motor 1.
Description
Die Erfindung betrifft Sensoreinrichtung zur Bestimmung der Temperatur von einem Stator eines Elektromotors, mit einem Sensorgehäuse, mit einem Sensor zur Erfassung der Temperatur, wobei der Sensor in dem Sensorgehäuse angeordnet ist, wobei das Sensorgehäuse einen Bodenabschnitt mit einem Boden zur Auflage auf den Stator in einer Erfassungsrichtung und einen Basisabschnitt zur Befestigung der Sensoreinrichtung aufweist, wobei der Sensor die Temperatur über den Boden erfasst und wobei der Bodenabschnitt relativ zu dem Basisabschnitt in der Erfassungsrichtung bewegbar angeordnet ist. Ferner betrifft die Erfindung einen Elektromotor, insbesondere zum Antrieb eines Fahrzeugs mit der Sensoreinrichtung.The invention relates to a sensor device for determining the temperature of a stator of an electric motor, comprising a sensor housing, with a sensor for detecting the temperature, wherein the sensor is arranged in the sensor housing, wherein the sensor housing has a bottom portion with a bottom for resting on the stator in a Detection direction and a base portion for mounting the sensor device, wherein the sensor detects the temperature across the ground and wherein the bottom portion is arranged relative to the base portion in the detection direction movable. Furthermore, the invention relates to an electric motor, in particular for driving a vehicle with the sensor device.
Bei Elektromotoren können im Betrieb durch Abwärme hohe Temperaturen entstehen. Eine lokale Temperaturerhöhung tritt vor allem im Bereich des Stators, insbesondere bei den Umlenkbereichen der Statorwicklungen – auch Wicklungskopf genannt – auf. In ungünstigen Fällen kann es zu einer Überhitzung und damit zu einer Beschädigung des Elektromotors kommen. Vor diesem Hintergrund ist es üblich, einen Temperatursensor in den Elektromotor zu integrieren, um die Temperatur zu überwachen.Electric motors can generate high temperatures during operation due to waste heat. A local increase in temperature occurs especially in the region of the stator, in particular in the deflection regions of the stator windings - also called winding head - on. In unfavorable cases, it can lead to overheating and damage to the electric motor. Against this background, it is common to integrate a temperature sensor into the electric motor to monitor the temperature.
Die Druckschrift
Die Druckschrift
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sensoreinrichtung für einen Elektromotor sowie einen Elektromotor mit der Sensoreinrichtung vorzuschlagen, welche sich durch ein besonders gute Betriebseigenschaften auszeichnet bzw. auszeichnen. It is an object of the present invention to provide a sensor device for an electric motor and an electric motor with the sensor device, which are characterized by a particularly good operating characteristics or distinguished.
Diese Aufgabe wird durch eine Sensoreinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch einen Elektromotor mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.This object is achieved by a sensor device having the features of
Im Rahmen der Erfindung wird eine Sensoreinrichtung zur Bestimmung der Temperatur von einem Stator eines Elektromotors vorgeschlagen. Prinzipiell kann es sich bei dem Elektromotor um einen beliebigen Elektromotor, insbesondere um einen stationär angeordneten Elektromotor, zum Beispiel in einer Arbeitsmaschine, handeln. Besonders bevorzugt ist der Elektromotor jedoch zur Integration in einem Fahrzeug ausgebildet. Insbesondere dient der Elektromotor zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments für dieses Fahrzeug. In the context of the invention, a sensor device for determining the temperature of a stator of an electric motor is proposed. In principle, the electric motor may be an arbitrary electric motor, in particular a stationary electric motor, for example in a work machine. However, the electric motor is particularly preferably designed for integration in a vehicle. In particular, the electric motor is used to generate a drive torque for this vehicle.
Die Sensoreinrichtung umfasst ein Sensorgehäuse sowie einen Sensor, wobei der Sensor – optional mit Anschlusskabeln – in dem Sensorgehäuse angeordnet ist. Der Sensor umfasst besonders bevorzugt einen Temperaturwiderstand, insbesondere einen Heißleiter, oder einen NTC-Widerstand, ein PTC-Element, ein Pt100-Element, ein NiCrNi-Element, ein KTY-Element oder ein Bimetall-Element, etc. Das Sensorgehäuse ist insbesondere als ein mehrteiliges Sensorgehäuse ausgebildet. The sensor device comprises a sensor housing and a sensor, wherein the sensor - optionally with connection cables - is arranged in the sensor housing. The sensor particularly preferably comprises a temperature resistance, in particular a thermistor, or an NTC resistor, a PTC element, a Pt100 element, a NiCrNi element, a KTY element or a bimetallic element, etc. The sensor housing is in particular as formed a multi-part sensor housing.
Das Sensorgehäuse weist einen Bodenabschnitt und einen Basisabschnitt auf. Der Basisabschnitt ist zur Befestigung der Sensoreinrichtung ausgebildet. Insbesondere ist der Basisabschnitt zur Befestigung der Sensoreinrichtung in oder an dem Elektromotor, im Speziellen an einem Motorgehäuse des Elektromotors, ausgebildet. The sensor housing has a bottom portion and a base portion. The base section is designed for fastening the sensor device. In particular, the base portion for mounting the sensor device in or on the electric motor, in particular on a motor housing of the electric motor is formed.
Der Bodenabschnitt weist einen Boden auf, wobei der Boden an einem freien Ende der Sensoreinrichtung angeordnet ist. Im Betrieb ist der Boden dem Stator zugewandt. Der Boden dient zur Auflage auf den Stator, insbesondere zur Kontaktierung des Stators. Besonders bevorzugt kontaktiert der Boden die Statorwicklung, im Speziellen den Wicklungskopf des Stators. Zur Auflage weist der Boden eine Auflagefläche auf, wobei die Auflagefläche besonders bevorzugt eben oder flach ausgebildet ist. Der Boden wird auf den Stator in einer Erfassungsrichtung aufgesetzt. Insbesondere ist die Erfassungsrichtung senkrecht zu der Auflagefläche ausgerichtet. Besonders bevorzugt kontaktiert der Boden den Stator mit der Auflagefläche flächig. Besonders bevorzugt erstreckt sich die Auflagefläche in einer Radialebene senkrecht zu einer Hauptachse des Elektromotors und/oder parallel zu einer axialen Stirnseite der Statorwicklung des Stators. The bottom portion has a bottom, wherein the bottom is disposed at a free end of the sensor device. In operation, the bottom faces the stator. The bottom serves to rest on the stator, in particular for contacting the stator. Particularly preferably, the base contacts the stator winding, in particular the winding head of the stator. To support the floor has a support surface, wherein the support surface is particularly preferably flat or flat. The soil is placed on the stator in a detection direction. In particular, the detection direction is aligned perpendicular to the support surface. Particularly preferably, the floor contacted the stator with the support surface area. Particularly preferably, the support surface extends in a radial plane perpendicular to a main axis of the electric motor and / or parallel to an axial end face of the stator winding of the stator.
Der Boden steht mit dem Sensor in einer wärmeleitenden Verbindung, sodass über den Sensor die Temperatur des Stators erfasst werden kann.The bottom is in a thermally conductive connection with the sensor so that the temperature of the stator can be detected via the sensor.
Es wird vorgeschlagen, dass der Bodenabschnitt relativ zu dem Basisabschnitt in der Erfassungsrichtung bewegbar angeordnet ist. Somit bilden Bodenabschnitt und Basisabschnitt keine starre Baugruppe, sondern der Bodenabschnitt kann in der Erfassungsrichtung derart bewegt werden, sodass der Boden in Richtung zu dem Stator, insbesondere zur Statorwicklung, im Speziellen zum Wickelkopf, nachgeführt werden kann.It is proposed that the bottom portion is movably arranged relative to the base portion in the detection direction. Thus, the bottom portion and the base portion form no rigid assembly, but the bottom portion can be moved in the detection direction such that the bottom towards the stator, in particular to Stator winding, in particular to the winding head, can be tracked.
Es ist dabei eine Überlegung, dass Elektromotoren wie alle anderen Baugruppen mit Fertigungstoleranzen versehen sind. Für die Funktionsweise der Sensoreinrichtung ist es jedoch wichtig, dass diese einen körperlichen Kontakt zu dem Stator, insbesondere zu der Statorwicklung, im Speziellen zu dem Wicklungskopf, einnimmt, da bereits geringe Luftschichten oder unnötige wärmeisolierende Zwischenschichten zu einer Verfälschung des Temperaturergebnisses führen würden. Durch die Bewegbarkeit des Bodenabschnitts relativ zu dem Basisabschnitt wird erreicht, dass der Basisabschnitt zum Beispiel an einem Motorgehäuse des Elektromotors festgelegt werden kann und der Bodenabschnitt gegebenenfalls toleranzkompensierend an den Stator herangeführt werden kann. Durch diese toleranzausgleichende Maßnahme wird erreicht, dass die Temperaturmessung an dem Stator und damit an dem Elektromotor verbessert wird. Dies führt dazu, dass der Elektromotor im Betrieb näher an seine Leistungsgrenze herangefahren werden kann, da die ermittelten Temperaturwerte eine geringe Fehlerbreite aufweisen. Durch die bessere Temperaturkontrolle können somit höhere Leistungen und/oder ein sichereres Betriebsverhalten des Elektromotors erreicht werden. Somit wird durch die vorgeschlagene Ausgestaltung der Sensoreinrichtung das Betriebsverhalten der Sensoreinrichtung und damit des Elektromotors verbessert.It is a consideration that electric motors are like all other modules provided with manufacturing tolerances. For the operation of the sensor device, however, it is important that this physical contact with the stator, in particular to the stator winding, in particular to the winding head occupies, since even small layers of air or unnecessary heat-insulating intermediate layers would lead to a falsification of the temperature result. By the mobility of the bottom portion relative to the base portion is achieved that the base portion, for example, can be fixed to a motor housing of the electric motor and the bottom portion can optionally be brought tolerance-compensating to the stator. This tolerance compensating measure ensures that the temperature measurement on the stator and thus on the electric motor is improved. As a result, the electric motor can be brought closer to its power limit during operation, since the determined temperature values have a small error width. As a result of the better temperature control, higher powers and / or a safer operating behavior of the electric motor can thus be achieved. Thus, the performance of the sensor device and thus of the electric motor is improved by the proposed embodiment of the sensor device.
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Sensoreinrichtung zum Einsatz in eine Aufnahmeöffnung, insbesondere Durchgangsöffnung eines Flansches, insbesondere ausgebildet als ein Endflansch oder Lagerschild, des Elektromotors ausgebildet ist. Insbesondere weist die Sensoreinrichtung mindestens einen Teilabschnitt auf, welcher nach dem Einbau der Sensoreinrichtung in den Elektromotor zugänglich ist. Dieser zugängliche Teilabschnitt kann zum einen zur Verkabelung der Sensoreinrichtung genutzt werden. Zum anderen ist es möglich, dass der zugängliche Teilabschnitt eine mechanische Schnittstelle zur Reparatur und sogar zum Austausch der Sensoreinrichtung, insbesondere Teilen der Sensoreinrichtung bildet. Damit ist die Sensoreinrichtung im Vergleich zum Stand der Technik wartungs- und reparaturfreundlicher ausgebildet. Durch die relative Bewegbarkeit wird sichergestellt, dass Toleranzen zwischen dem Flansch und dem Stator überbrückt werden können oder bei einem Austausch von Teilen der Sensoreinrichtung wieder eine korrekte Messposition eingestellt werden kann. durch das Zusammenwirken der besseren Zugänglichkeit, der Wartungs- und reparaturgerechten Ausbildung und/oder dem betriebssicheren Verhalten werden die Betriebseigenschaften insgesamt verbessert. In the context of the invention it is proposed that the sensor device is designed for use in a receiving opening, in particular passage opening of a flange, in particular designed as an end flange or bearing plate of the electric motor. In particular, the sensor device has at least one partial section, which is accessible after installation of the sensor device in the electric motor. This accessible section can be used on the one hand for wiring the sensor device. On the other hand, it is possible that the accessible section forms a mechanical interface for repair and even replacement of the sensor device, in particular parts of the sensor device. Thus, the sensor device is formed maintenance and repair friendly compared to the prior art. The relative mobility ensures that tolerances between the flange and the stator can be bridged or when replacing parts of the sensor device, a correct measuring position can be set again. through the interaction of the better accessibility, the maintenance and repair-appropriate training and / or the reliable operation of the operating characteristics are improved overall.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Sensoreinrichtung eine erste Federeinrichtung zur Beaufschlagung einer Vorspannkraft auf den Bodenabschnitt in der Erfassungsrichtung auf. Somit ist der Bodenabschnitt in der Erfassungsrichtung durch die Vorspannkraft elastisch vorgespannt, sodass dieser aufgrund der Vorspannkraft in Richtung des Stators verfahren wird und sich dadurch an dem Stator selbsttätig und damit zuverlässig anlegt. Die erste Federeinrichtung wirkt zwischen dem Basisabschnitt und dem Bodenabschnitt. Somit spreizt die erste Federeinrichtung den Boden relativ zu der Verankerung des Basisabschnitts, also zum Beispiel relativ zu dem Motorgehäuse des Elektromotors. In dieser Ausgestaltung tritt neben der vereinfachten und toleranzkompensierenden Erstmontage noch der Vorteil hinzu, dass auch über die Lebensdauer des Elektromotors ein körperlicher Kontakt zwischen dem Boden und dem Stator, insbesondere der Statorwicklung, im Speziellen dem Wicklungskopf, erhalten bleibt, indem der Bodenabschnitt vorgespannt anliegt. Somit wird die sichere Temperaturbestimmung nicht nur zu Beginn der Lebensdauer des Elektromotors erreicht, sondern über die gesamte Lebensdauer sichergestellt, da der Bodenabschnitt gegebenenfalls durch die erste Federeinrichtung elastisch nachgeführt wird.In a preferred embodiment of the invention, the sensor device has a first spring device for acting on a biasing force on the bottom portion in the detection direction. Thus, the bottom portion is biased elastically in the detection direction by the biasing force, so that it is moved in the direction of the stator due to the biasing force and thereby applies itself to the stator automatically and thus reliable. The first spring means acts between the base portion and the bottom portion. Thus, the first spring means spreads the bottom relative to the anchoring of the base portion, that is, for example, relative to the motor housing of the electric motor. In this embodiment, in addition to the simplified and tolerance-compensating initial assembly still has the advantage that over the life of the electric motor, a physical contact between the bottom and the stator, in particular the stator winding, in particular the winding head, is maintained by the bottom portion is biased. Thus, the safe temperature determination is achieved not only at the beginning of the life of the electric motor, but ensured over the entire life, since the bottom portion is optionally tracked by the first spring means elastic.
Es ist prinzipiell möglich, dass der Sensor mit dem Bodenabschnitt derart verbunden ist, dass dieser durch den Bodenabschnitt mitgezogen oder mitgeführt wird, wenn der Bodenabschnitt durch die erste Federeinrichtung in der Erfassungsrichtung verschoben wird. Alternativ oder ergänzend weist die Sensoreinrichtung eine zweite Federeinrichtung zur Beaufschlagung einer zweiten Vorspannkraft auf den Sensor in der Erfassungsrichtung auf, wobei die zweite Federeinrichtung zwischen dem Basisabschnitt und dem Sensor wirkt. Durch die zweite Federeinrichtung wird der Sensor elastisch in der Erfassungsrichtung nachgeführt. Es können dabei zwei Varianten unterschieden werden: Bei der ersten Variante weist die Sensoreinrichtung die erste und die zweite Federeinrichtung auf, wobei die erste Federeinrichtung den Bodenabschnitt in Erfassungsrichtung vorspannt und die zweite Federeinrichtung den Sensor in Erfassungsrichtung nachführt. Bei einer zweiten Alternative weist die Sensoreinrichtung nur die zweite Federeinrichtung auf, wobei die zweite Federeinrichtung den Sensor in der Erfassungsrichtung vorspannt, wobei der Sensor gegen den Boden drückt und dadurch den Bodenabschnitt in der Erfassungsrichtung mitführt. Bei beiden Varianten ist jedoch sichergestellt, dass sowohl der körperliche und damit wärmeleitende Kontakt zwischen Stator und Bodenabschnitt sowie der körperliche und damit wärmeleitende Kontakt zwischen Boden und Sensor auch dauerhaft sichergestellt ist.It is in principle possible that the sensor is connected to the bottom portion such that it is entrained or entrained by the bottom portion when the bottom portion is displaced by the first spring means in the detection direction. Alternatively or additionally, the sensor device has a second spring device for acting on a second biasing force on the sensor in the detection direction, wherein the second spring device acts between the base portion and the sensor. By the second spring means, the sensor is tracked elastically in the detection direction. Two variants can be distinguished: In the first variant, the sensor device has the first and the second spring device, wherein the first spring device biases the bottom section in the detection direction and the second spring device tracks the sensor in the detection direction. In a second alternative, the sensor device has only the second spring device, wherein the second spring device biases the sensor in the detection direction, wherein the sensor presses against the ground and thereby entrains the bottom portion in the detection direction. In both variants, however, it is ensured that both the physical and therefore heat-conducting contact between the stator and the bottom section as well as the physical and therefore heat-conducting contact between the bottom and the sensor is also permanently ensured.
Bei einer möglichen Weiterbildung oder Alternative der Erfindung weist die Sensoreinrichtung eine dritte Federeinrichtung zur Beaufschlagung einer Vorspannkraft auf den Bodenabschnitt, insbesondere auf den Boden, auf, wobei die dritte Federeinrichtung zwischen dem Sensor und dem Bodenabschnitt wirkt und als eine wärmeleitende Verbindung ausgebildet ist. Die dritte Federeinrichtung ist damit so realisiert, dass sie spreizend zwischen dem Boden und dem Sensor angeordnet ist und zugleich als eine wärmeleitende Verbindung ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist die dritte Federeinrichtung längenveränderbar ausgebildet. Beispielsweise kann die dritte Federeinrichtung als eine Metallfeder, insbesondere als eine Spiraldruckfeder aus Metall, ausgebildet sein, wobei die Federwirkung durch die Druckfeder sichergestellt wird und die wärmeleitende Verbindung durch die Ausgestaltung aus Metall und den körperlichen und damit wärmeleitenden Kontakt zwischen der Metallfeder und dem Boden einerseits und der Metallfeder und dem Sensor andererseits erreicht wird. Die dritte Federeinrichtung kann in Kombination mit der ersten Federeinrichtung oder sogar allein ohne die erste und die zweite Federeinrichtung umgesetzt werden. In a possible development or alternative of the invention, the sensor device has a third spring device for acting on a biasing force on the bottom portion, in particular on the ground, wherein the third spring means between the sensor and the bottom portion acts and is designed as a heat-conducting connection. The third spring device is thus realized so that it is arranged spreadingly between the bottom and the sensor and at the same time is designed as a heat-conducting connection. Particularly preferably, the third spring device is formed variable in length. For example, the third spring device may be formed as a metal spring, in particular as a spiral compression spring made of metal, wherein the spring action is ensured by the compression spring and the heat-conductive connection by the design of metal and the physical and thus heat-conducting contact between the metal spring and the ground on the one hand and the metal spring and the sensor on the other hand. The third spring device can be implemented in combination with the first spring device or even alone without the first and the second spring device.
Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung weist der Basisabschnitt einen Buchsenteilabschnitt und einen Steckerteilabschnitt auf, welche vorzugsweise lösbar miteinander verbindbar und/oder verbunden sind. Der Buchsenteilabschnitt wird in oder an dem Elektromotor befestigt oder integriert und/oder an diesem befestigt. Besonders bevorzugt ist der Basisabschnitt, insbesondere der Buchsenteilabschnitt und der Steckerteilabschnitt, gegebenenfalls jeweils als ein Kunststoffteil, insbesondere als ein Kunststoffspritzgussteil, ausgebildet. Der Steckerteilabschnitt kann dagegen demontiert werden und stellt somit einen frei zugänglichen Teilabschnitt der Sensoreinrichtung dar. In a preferred structural embodiment of the invention, the base portion has a socket portion portion and a plug portion portion, which are preferably detachably connected to each other and / or connected. The bushing portion is fixed in or to the electric motor or integrated and / or attached thereto. The base section, in particular the bushing section section and the plug section section, if appropriate, is in each case preferably designed as a plastic part, in particular as a plastic injection-molded part. The plug part section, however, can be dismantled and thus represents a freely accessible portion of the sensor device.
Der Buchsenteilabschnitt weist vorzugsweise ausgestaltet einen ersten Aufnahmeraum zur Aufnahme des Bodenabschnitts und einen zweiten Aufnahmeraum zur Aufnahme des Steckerteilabschnitts auf. Die Aufnahmeräume sind jeweils vorzugsweise so gestaltet, dass diese den Bodenabschnitt beziehungsweise den Steckerteilabschnitt nur teilweise oder abschnittsweise aufnehmen.The bushing part section preferably has a first receiving space for receiving the bottom section and a second receiving space for receiving the plug part section. The receiving spaces are each preferably designed so that they only partially or partially accommodate the bottom portion or the plug portion section.
Bei einer bevorzugten konstruktiven Weiterbildung der Erfindung ist zwischen dem ersten Aufnahmeraum und dem zweiten Aufnahmeraum eine Zwischenwand mit einer Durchlassöffnung für den Sensor angeordnet. Die erste Federeinrichtung ist bevorzugt als ein elastischer ringförmiger Körper oder als eine Druckfedereinrichtung ausgebildet, welche sich an dem Bodenabschnitt und an der Zwischenwand abstützt. Ein ringförmiger Körper aus einem temperaturstabilen Elastomerwerkstoff als eine weitere Alternative gewährleistet in dem Bauteil neben dem Toleranzausgleich und der Andrückkraft in Erfassungsrichtung auch die Abdichtung des Sensorinnenraums.In a preferred constructional development of the invention, an intermediate wall with a passage opening for the sensor is arranged between the first receiving space and the second receiving space. The first spring device is preferably formed as an elastic annular body or as a compression spring device, which is supported on the bottom portion and on the intermediate wall. An annular body of a temperature-stable elastomer material as a further alternative ensures in the component in addition to the tolerance compensation and the pressing force in the detection direction and the sealing of the sensor interior.
Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung ist der Bodenabschnitt als ein Tasthülsenabschnitt ausgebildet, wobei der Tasthülsenabschnitt in der Erfassungsrichtung relativ zu dem Basisabschnitt verschiebbar gelagert ist. Insbesondere sind Bodenabschnitt, im Speziellen ausgebildet als der Tasthülsenabschnitt, und der Basisabschnitt teleskopartig ausgebildet. Es ist bevorzugt, dass der Bodenabschnitt in dem Basisabschnitt, insbesondere in dem ersten Aufnahmeraum, angeordnet sind. Zwischen dem Bodenabschnitt und dem Basisabschnitt kann eine, insbesondere umlaufende, Dichtungseinrichtung ausgebildet sein, welche verhindert, dass Stoffe aus dem Elektromotor, insbesondere Öl aus dem laufenden Betrieb oder Vergussmasse bei der Erstmontage, in den ersten Aufnahmeraum eindringen können. In a preferred embodiment of the invention, the bottom portion is formed as a Tasthülsenabschnitt, wherein the Tasthülsenabschnitt is slidably mounted in the detection direction relative to the base portion. In particular, the bottom portion, specifically formed as the key sleeve portion, and the base portion are formed telescopically. It is preferred that the bottom portion are arranged in the base portion, in particular in the first receiving space. Between the bottom portion and the base portion, a, in particular circumferential, sealing means may be formed, which prevents substances from the electric motor, in particular oil from the current operation or casting compound during initial assembly, can penetrate into the first receiving space.
In der Ausgestaltung als Tasthülsenabschnitt ist es bevorzugt, dass der Tasthülsenabschnitt den Boden und eine Hülse umfasst. Es ist bevorzugt, dass der Wärmewiderstand – zum Beispiel ausgedrückt in W/K – des Bodens kleiner als der Wärmewiderstand der Hülse ausgebildet ist. Somit wird die Temperatur im Innenraum des Tasthülsenabschnitts durch die Außentemperatur im Bereich des Bodens, insbesondere durch die Temperatur des Stators, der Statorwicklung beziehungsweise des Wicklungskopfs, dominiert, wohingegen die Temperatur benachbart zu der Hülse einen deutlich geringeren Einfluss auf die Innentemperatur des Tasthülsenabschnitts hat. Es ist dabei eine weiterführende Überlegung der Erfindung, dass eine hohe Genauigkeit der Messung der Temperatur der Statorwicklung bzw. des Wicklungskopfs für eine effektive Ansteuerung des Elektromotors vorteilhaft ist. Die Weiterführung greift an der physikalischen Messung der Temperatur an und verbessert diese dadurch, dass die Sensoreinrichtung, insbesondere der Tasthülsenabschnitt, konstruktiv so ausgebildet ist, dass die an dem Sensor anliegende Temperatur zum einen durch die Temperatur der Statorwicklung bestimmt ist, indem Störtemperatureinflüsse durch die Hülse verringert werden und zudem ein schneller Temperaturübergang von der Statorwicklung zu dem Sensor erreicht wird, indem der Boden benachbart, insbesondere körperlich kontaktierend, zu der Statorwicklung angeordnet ist. Besonders bevorzugt sind der Boden und die Hülse aus unterschiedlichen Materialien, insbesondere aus unterschiedlichen Materialverbünden, gefertigt. So kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Boden mehrschichtig ausgebildet ist. Als bevorzugte Werte für eine Wärmeleitfähigkeit der Hülsen werden Werte kleiner als 0,5 W/mK, insbesondere kleiner als 0,2 W/mK angenommen. Die Wanddicke der Hülse beträgt vorzugsweise mehr als 0,5 Millimeter, insbesondere mehr als 1 Millimeter. In einer möglichen konstruktiven Ausgestaltung weist die Hülse einen freien Innendurchmesser von 3 Millimeter und einen Außendurchmesser von 5 Millimetern auf. Für die Wärmeleitfähigkeit des Bodens wird dagegen bevorzugt ein Wert größer als 1 W/mK, vorzugsweise größer als 5 W/mK angenommen. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Dicke des Bodens kleiner als 0,8 Millimeter, vorzugsweise kleiner als 0,5 Millimeter und insbesondere kleiner als 0,2 Millimeter ausgeführt. In dieser oder anderen beispielhaften Konstellationen ist der Wärmewiderstand der Hülse vorzugsweise mindestens fünf Mal so groß, vorzugsweise mindestens zehn Mal so groß wie der Wärmewiderstand des Bodens ausgeführt.In the embodiment as Tasthülsenabschnitt it is preferred that the Tasthülsenabschnitt includes the bottom and a sleeve. It is preferable that the heat resistance, for example expressed in W / K, of the bottom is made smaller than the heat resistance of the sleeve. Thus, the temperature in the interior of the Tasthülsenabschnitts is dominated by the outside temperature in the region of the bottom, in particular by the temperature of the stator, the stator winding or the winding head, whereas the temperature adjacent to the sleeve has a much smaller influence on the internal temperature of the Tasthülsenabschnitts. It is a further consideration of the invention that a high accuracy of the measurement of the temperature of the stator winding or the winding head for an effective control of the electric motor is advantageous. The continuation acts on the physical measurement of the temperature and improves it by the fact that the sensor device, in particular the Tasthülsenabschnitt is structurally designed so that the temperature applied to the sensor temperature is determined by the temperature of the stator winding, by disturbing temperature influences through the sleeve can be reduced and also a rapid temperature transition from the stator winding to the sensor is achieved by the ground adjacent, in particular physically contacting, is arranged to the stator winding. Particularly preferably, the bottom and the sleeve are made of different materials, in particular of different material composites. Thus, in particular, it may be provided that the floor is designed to be multi-layered. Values of less than 0.5 W / mK, in particular less than 0.2 W / mK, are preferred values for thermal conductivity of the sleeves accepted. The wall thickness of the sleeve is preferably more than 0.5 millimeters, in particular more than 1 millimeter. In one possible structural embodiment, the sleeve has a free inner diameter of 3 millimeters and an outer diameter of 5 millimeters. By contrast, a value greater than 1 W / mK, preferably greater than 5 W / mK, is preferably assumed for the thermal conductivity of the soil. In a preferred embodiment of the invention, the thickness of the bottom is less than 0.8 millimeters, preferably less than 0.5 millimeters and in particular less than 0.2 millimeters executed. In these or other exemplary constellations, the thermal resistance of the sleeve is preferably at least five times as large, preferably at least ten times greater than the thermal resistance of the bottom.
Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung weist der Boden eine Isolationsschicht zur elektrischen Isolierung auf, wobei die Isolationsschicht benachbart, vorzugsweise unmittelbar benachbart zu der Statorwicklung angeordnet ist, im Speziellen in einem körperlichen Kontakt mit der Statorwicklung steht. Es kann vorgesehen sein, dass an der Statorwicklung Spannungen größer als 300 Volt anliegen, dagegen ist es bevorzugt, dass die Spannungen kleiner als 1000 Volt sind. Durch diese Spannungen wird eine elektrische Isolierung zwischen dem Sensor und der Statorwicklung notwendig, wobei diese elektrische Isolierung durch die Isolationsschicht realisiert ist.In a preferred embodiment of the invention, the bottom has an insulating layer for electrical insulation, wherein the insulating layer adjacent, preferably immediately adjacent to the stator winding is arranged, in particular in physical contact with the stator winding. It can be provided that voltages greater than 300 volts are applied to the stator winding, whereas it is preferred that the voltages are less than 1000 volts. These voltages make an electrical insulation between the sensor and the stator winding necessary, this electrical insulation being realized by the insulating layer.
In einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung ist die Isolationsschicht elastisch ausgebildet. Insbesondere ist die Isolationsschicht elastisch verformbar. Bei einer bevorzugten Realisierung ist die elektrische Isolationsschicht als eine Kunststoffmatrix mit Keramikkörpern als Füllstoff ausgebildet. Besonders bevorzugt ist die Kunststoffmatrix durch ein Silikon gebildet. In a preferred structural embodiment of the invention, the insulating layer is elastic. In particular, the insulating layer is elastically deformable. In a preferred embodiment, the electrical insulation layer is formed as a plastic matrix with ceramic bodies as a filler. Particularly preferably, the plastic matrix is formed by a silicone.
Alternativ oder ergänzend ist die Isolationsschicht als eine Silikonfolie mit eingelagerten Keramikkörpern, insbesondere als eine sogenannte Sil-Pad, ausgebildet, welche aus der Leistungselektronik hinreichend bekannt sind. Es handelt sich dabei um Folienmaterial, welches als Kunststoffmatrix Silikon aufweist, in das Keramikkörper zur Isolation, wie zum Beispiel AIN, BrN oder AlxOy eingelagert sind. Alternatively or additionally, the insulating layer is formed as a silicone film with embedded ceramic bodies, in particular as a so-called Sil pad, which are sufficiently known from the power electronics. It is a film material which has silicone as a plastic matrix, are embedded in the ceramic body for insulation, such as AIN, BrN or AlxOy.
Eine derartige Folie hat zum einen den Vorteil, dass eine hohe elektrische Isolationswirkung gegeben ist und auf der anderen Seite den Vorteil, dass diese elastisch verformbar ist, sodass diese sich an die Oberfläche der Statorwicklung anformen kann. Insbesondere wird die Oberfläche der Statorwicklung in die Isolationsschicht elastisch eingedrückt. Dabei gibt die Isolationsschicht um mindestens 0,05 Millimeter, vorzugsweise um mindestens 0,1 Millimeter nach. Als Füllstoff können auch Fiberglasteilchen verwendet werden. Bei einer Weiterbildung ist es besonders bevorzugt, dass die Isolationsschicht als eine Klebefolie ausgebildet ist, welche bei der Montage in einfacher Weise auf die Hülse aufgeklebt werden kann, um die Montage zu vereinfachen.Such a film on the one hand has the advantage that a high electrical insulation effect is given and on the other hand the advantage that it is elastically deformable, so that it can be molded to the surface of the stator winding. In particular, the surface of the stator winding is elastically pressed into the insulating layer. In this case, the insulating layer yields by at least 0.05 millimeters, preferably by at least 0.1 millimeters. Fiberglass particles can also be used as filler. In a further development, it is particularly preferred that the insulating layer is formed as an adhesive film, which can be glued to the sleeve in a simple manner during assembly in order to simplify the assembly.
Eine vorteilhaften Ausgestaltung sieht vor, dass die Hülse einen vorzugsweise vollständig umlaufenden Randabschnitt des Bodens an der Statorwicklung fixiert und/oder aufdrückt. Die Montage der Sensoreinrichtung beziehungsweise der Sensorumhüllung wird dadurch wesentlich vereinfacht. Besonders bevorzugt wird der Boden, insbesondere die Isolationsschicht, auf ein freies Ende der Hülse aufgeklebt so dass eine Vorbaugruppe gebildet ist. Nachfolgend wird diese Vorbaugruppe mit dem Boden auf die Sensorwicklung gedrückt. Dadurch, dass die Hülse den Randabschnitt des Bodens fixiert, wird auch der Flächenanteil des Bodens, welcher deckungsgleich mit einer Öffnung der Hülse angeordnet ist, auf die Statorwicklung aufgespannt und dadurch angedrückt. Somit wird bei einfacher Montage eine sehr gute Wärmekopplung zwischen Boden und Statorwicklung erreicht.An advantageous embodiment provides that the sleeve fixes a preferably completely circumferential edge portion of the bottom of the stator winding and / or pushes. The assembly of the sensor device or the sensor envelope is thereby considerably simplified. Particularly preferably, the bottom, in particular the insulating layer, adhered to a free end of the sleeve so that a pre-assembly is formed. Subsequently, this subassembly is pressed with the ground on the sensor winding. Characterized in that the sleeve fixes the edge portion of the bottom, and the surface portion of the bottom, which is arranged congruently with an opening of the sleeve, clamped onto the stator winding and thereby pressed. Thus, a very good heat coupling between the bottom and stator winding is achieved with simple installation.
Bei einer möglichen Weiterbildung der Erfindung weist der Boden einen metallischen Stützkörper auf, wobei der metallische Stützkörper durch die Isolationsschicht von der Statorwicklung isoliert ist. Es kann zum einen vorgesehen sein, dass der Stützkörper in der Isolationsschicht beidseitig eingebettet ist. Es ist jedoch bevorzugt, dass der Boden eine Schichtenfolge aufweist, wobei zunächst die Isolationsschicht und nachfolgend der Stützkörper als weitere Schicht angeordnet ist. Der Stützkörper weist beispielsweise einen Plattenabschnitt auf, welcher parallel zu der Isolationsschicht ausgerichtet ist. Durch den Stützkörper kann erreicht werden, dass auch der Flächenanteil der Isolationsschicht, welcher deckungsgleich zu der Öffnung der Hülse ist, besser auf die Statorwicklung angedrückt werden kann. Es ist zum Beispiel auch möglich, dass der Stützkörper Fixiereinrichtungen, wie zum Beispiel Fixierarme aufweist, welche sich an der Hülse abstützen können, um den Anpressdruck auf die Statorwicklung zu verbessern.In a possible development of the invention, the bottom has a metallic supporting body, wherein the metallic supporting body is insulated from the stator winding by the insulating layer. It can be provided on the one hand, that the support body is embedded in the insulation layer on both sides. However, it is preferred that the bottom has a layer sequence, wherein first the insulation layer and subsequently the support body is arranged as a further layer. The support body has, for example, a plate section which is aligned parallel to the insulation layer. By the support body can be achieved that also the surface portion of the insulating layer, which is congruent with the opening of the sleeve, can be better pressed onto the stator winding. For example, it is also possible that the support body has fixing means, such as fixing arms, which can be supported on the sleeve in order to improve the contact pressure on the stator winding.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Sensoreinrichtung eine Wärmeleiteinrichtung auf, wobei der Sensor über die Wärmeleiteinrichtung mit dem Boden wärmeleitend verbunden ist. Für die Umsetzung der Wärmeleiteinrichtung können verschiedene Alternativen gewählt werden:
In der einfachsten Ausgestaltung besteht der Boden ausschließlich aus der Isolationsschicht. Da diese bevorzugt elastisch ist, kann der Sensor in die Isolationsschicht eingedrückt werden, sodass diese die Wärmeleiteinrichtung bildet. In a preferred embodiment of the invention, the sensor device has a heat-conducting device, wherein the sensor is thermally conductively connected to the bottom via the heat-conducting device. For the implementation of the heat conduction device, various alternatives can be selected:
In the simplest embodiment, the floor consists exclusively of the insulating layer. Since this is preferably elastic, the sensor can be pressed into the insulating layer, so that it forms the heat-conducting device.
Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann die Wärmeleiteinrichtung als eine wärmeleitende, formlose Masse, insbesondere als eine Wärmeleitpaste insbesondere mit elektrisch leitenden Füllstoffen aus Metallen oder Graphit ausgebildet sein, welche in die Sensorumhüllung eingebracht wird und zum einen den Boden, insbesondere die Isolationsschicht, und zum anderen den Sensor kontaktiert. Insbesondere kann der Sensor in der Wärmeleiteinrichtung eingebettet sein. Eine derartige formlose Wärmeleiteinrichtung kann auch auf den Stützkörper aufgebracht werden. In an alternative embodiment of the invention, the heat conducting device may be formed as a thermally conductive, shapeless mass, in particular as a thermal paste in particular with electrically conductive fillers of metals or graphite, which is introduced into the sensor enclosure and on the one hand the ground, in particular the insulating layer, and others contacted the sensor. In particular, the sensor may be embedded in the heat conducting device. Such a shapeless heat conducting device can also be applied to the support body.
Bei einer weiteren Alternative der Erfindung ist die Wärmeleiteinrichtung als eine mechanische, insbesondere als eine metallische Wärmeleiteinrichtung ausgebildet. Beispielsweise ist die Wärmeleiteinrichtung als die dritte Federeinrichtung ausgebildet, welche sich zum einen an dem Boden und zum anderen an dem Sensor abstützt, sodass zum einen der Boden gegen die Statorwicklung gedrückt wird und zum anderen die Wärmeleiteinrichtung gegen den Sensor gedrückt wird, um einen optimalen Wärmeübergang zu erreichen.In a further alternative of the invention, the heat conducting device is designed as a mechanical, in particular as a metallic heat conducting device. For example, the heat conducting device is designed as the third spring device, which is supported on the ground on the one hand and on the sensor on the other so that on the one hand the bottom is pressed against the stator winding and on the other the heat conducting device is pressed against the sensor in order to achieve optimal heat transfer to reach.
Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung weist der Sensor an seinem freien Ende eine Glasperle auf, in der ein Temperaturelement des Sensors integriert oder eingebettet ist. Mit dieser Glasperle wird der Sensor in die Isolationsschicht gedrückt, in die Wärmeleiteinrichtung eingebettet oder auf die Wärmeleiteinrichtung gedrückt.In a preferred embodiment of the invention, the sensor has at its free end a glass bead in which a temperature element of the sensor is integrated or embedded. With this glass bead, the sensor is pressed into the insulating layer, embedded in the heat conducting device or pressed onto the heat conducting device.
Das Material der Hülse besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff, insbesondere einem hochtemperaturfesten Kunststoff, im Speziellen ohne Füllstoffe, wie zum Beispiel PA66, PPS, PEEK und kann beispielsweise durch Extrudieren kostengünstig als hohlzylindrisches Rohr endlos hergestellt und nach Bedarf abgelängt werden.The material of the sleeve is preferably made of a plastic, in particular a high-temperature resistant plastic, in particular without fillers, such as PA66, PPS, PEEK and can be produced, for example by extruding cost endlessly as a hollow cylindrical tube and cut to length as needed.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die erste Federeinrichtung auf die Hülse wirkt und über die Hülse den Boden an die Statorwicklung, insbesondere an den Wicklungskopf andrückt. Preferably, it is provided that the first spring device acts on the sleeve and presses the bottom over the sleeve to the stator winding, in particular to the winding head.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft einen Elektromotor mit der Sensoreinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Der Elektromotor umfasst ein Motorgehäuse, welches eine äußere Behausung des Elektromotors bildet. Insbesondere weist das Motorgehäuse mechanische Schnittstellen zur Ankopplung an eine Umgebungskonstruktion, insbesondere an das Fahrzeug, auf. In dem Motorgehäuse ist der Stator angeordnet. Besonders bevorzugt ist der Elektromotor als ein Innenläufer ausgebildet, wobei der Stator einen Rotor des Elektromotors koaxial und konzentrisch umgibt. Der Stator und/oder der Rotor definieren mit der Motorachse eine Hauptachse des Elektromotors. Der Stator weist die Statorwicklung, insbesondere in Form von mehreren gewickelten Spulen, auf, wobei sich diese beispielsweise entlang der Hauptachse des Elektromotors erstreckt und an den freien Enden Spulenköpfe oder Wicklungsköpfe aufweist. Diese nachfolgend einheitlich als Wicklungskopf oder Wicklungsköpfe bezeichneten Bereiche der Statorwicklung bilden Wendepunkte bei der Statorwicklung, wobei Leitungen, welche zunächst in eine axiale Richtung in Bezug auf die Hauptachse entlang des Stators laufen, in die Gegenrichtung umgeleitet werden. Ferner weist der Stator bevorzugt ein Blechpaket auf, welches besonders bevorzugt als eine Vielzahl von Lamellenblechen ausgebildet ist. Die Trennebenen der Lamellenbleche sind senkrecht zu der Längserstreckung der Hauptachse und/oder der Motorachse. Die Statorwicklung ist besonders bevorzugt in einem Spulenkörper aufgenommen, welcher eine elektrische Isolierung zwischen der Statorwicklung und dem Blechpaket bildet. Ferner bildet der Spulenkörper eine Wicklungshilfe bei der Wicklung der Statorwicklung. Die Wicklungsköpfe befinden sich in einer ringförmigen Anordnung koaxial zu der Hauptachse oder zu der Motorachse an jeweils einem Ende des Stators und liegen bevorzugt getrennt durch den Spulenkörper auf einer axialen Stirnseite des Blechpakets des Stators auf. Die Sensoreinrichtung ist zumindest abschnittsweise innerhalb des Motorgehäuses, insbesondere nahe am Stator, angeordnet. Insbesondere misst die Sensoreinrichtung die Temperatur der Statorwicklung oder die Temperatur im Bereich der Statorwicklung. Besonders bevorzugt liegt die Sensoreinrichtung mit dem Boden auf der Statorwicklung, insbesondere auf dem Wicklungskopf kontaktierend auf. Another object of the invention relates to an electric motor with the sensor device having the features of
Bei einer bevorzugten Anwendung der Erfindung ist ein Innenraum zwischen dem Motorgehäuse und der Statorwicklung mit einer Vergussmasse aufgefüllt, wobei besonders bevorzugt vorgesehen ist, dass die Vergussmasse als eine wärmeleitende Vergussmasse ausgebildet ist. Beispielsweise ist in der Vergussmasse ein Füllstoff angeordnet oder eingebettet, welcher den Wärmetransport unterstützt. Der Grundgedanke einer derartigen Vergussmasse ist es, dass die an der Statorwicklung auftretende Temperatur besonders einfach von der Statorwicklung zu dem Motorgehäuse übertragen werden kann. In a preferred application of the invention, an inner space between the motor housing and the stator winding is filled with a potting compound, wherein it is particularly preferred that the potting compound is formed as a heat-conducting potting compound. For example, a filler is arranged or embedded in the potting compound, which supports the heat transfer. The basic idea of such a potting compound is that the temperature occurring at the stator winding can be transferred from the stator winding to the motor housing in a particularly simple manner.
Das Motorgehäuse kann ein Topfgehäuse umfassen, wobei das Topfgehäuse koaxial zu der Hauptachse angeordnet ist. Bevorzugt ist das Topfgehäuse einteilig ausgebildet. Alternativ ist das Topfgehäuse als eine Baugruppe mit einem vorzugsweise hohlzylindrischen Kühlmantel und einem auf dem Kühlmantel aufgesetzten in einer Radialebene zu der Hauptachse verlaufenden Flansch ausgebildet. Der Innenraum befindet sich auch in einem Randbereich zwischen Kühlmantel und Flansch. Durch die Vergussmasse wird erreicht, dass die Vergussmasse spaltfrei sowohl an der Statorwicklung als auch an dem Flansch und/oder dem Kühlmantel und/oder dem Motorgehäuse anliegt. The motor housing may comprise a pot housing, wherein the pot housing is arranged coaxially to the main axis. Preferably, the pot housing is integrally formed. Alternatively, the pot housing is formed as an assembly with a preferably hollow cylindrical cooling jacket and a mounted on the cooling jacket in a radial plane extending to the main axis flange. The interior is also located in an edge area between the cooling jacket and the flange. The potting compound is achieved that the Potting compound rests gap-free both on the stator winding and on the flange and / or the cooling jacket and / or the motor housing.
Prinzipiell wäre es möglich, bei dem Gussvorgang einen Platzhalter für die Sensoreinrichtung vorzusehen und diese nachfolgend zu montieren. Es ist jedoch besonders bevorzugt, dass das Sensorgehäuse in der Vergussmasse eingebettet ist. Insbesondere wird das Sensorgehäuse zunächst montiert und nachfolgend die Vergussmasse eingefüllt. Dieses Vorgehen hat den Vorteil, dass das Sensorgehäuse durch die Vergussmasse fixiert, insbesondere stoffschlüssig gesichert ist. Zudem kann durch die Vergussmasse optional ergänzend eine Aufnahmeöffnung in dem Motorgehäuse, insbesondere in dem Topfgehäuse, im Speziellen in dem Flansch, mit dem Sensorgehäuse beim Einfüllen der Vergussmasse abgedichtet werden. In principle, it would be possible to provide a placeholder for the sensor device in the casting process and to assemble this subsequently. However, it is particularly preferred that the sensor housing is embedded in the potting compound. In particular, the sensor housing is first mounted and subsequently filled the potting compound. This approach has the advantage that the sensor housing is fixed by the potting compound, in particular is secured materially. In addition, a receiving opening in the motor housing, in particular in the pot housing, in particular in the flange, can optionally be additionally sealed by the potting compound with the sensor housing when filling the potting compound.
Dadurch, dass die Sensoreinrichtung bei einer bevorzugten Ausgestaltung den Steckerteilabschnitt aufweist, welcher lösbar oder nachträglich montierbar ausgebildet ist, – kann zunächst der Buchsenteilabschnitt mit dem Bodenabschnitt ggf. mit der ersten Federeinrichtung bei der Montage eingesetzt und vergossen werden. In einem nachfolgenden Schritt kann der eigentliche Sensor mit dem Steckerteilabschnitt nachträglich eingesetzt werden oder bei Bedarf ausgetauscht werden. Damit ergeben sich besonders wertvolle Vorteile, wenn der Buchsenteilabschnitt mit dem Bodenabschnitt bereits bei der Fertigung stoffschlüssig in dem Motorgehäuse durch die Vergussmasse befestigt wird hinsichtlich der Montierbarkeit und/oder der Reparaturfreundlichkeit der Sensoreinrichtung.Due to the fact that the sensor device in a preferred embodiment has the plug part section which is designed to be detachable or retrofittable, the socket section with the bottom section may initially be inserted and cast with the first spring device during assembly. In a subsequent step, the actual sensor with the plug section can be used later or replaced if necessary. This results in particularly valuable advantages when the bushing portion is attached to the bottom portion already in the production cohesively in the motor housing by the potting compound in terms of mountability and / or ease of repair of the sensor device.
Ein möglicher weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit dem Elektromotor, wobei der Elektromotor zur Erzeugung des Antriebsdrehmoments für das Fahrzeug realisiert ist.A possible further object of the invention relates to a vehicle with the electric motor, wherein the electric motor for generating the driving torque for the vehicle is realized.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:Further features, advantages and effects of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment of the invention and the accompanying figures. Showing:
Die
In dem Motorgehäuse
Der Stator
In einem Innenraum
Im Betrieb des Elektromotors
In der
Der Basisabschnitt
Der Bodenabschnitt
Der Sensor
Das Sensorelement
Die Hülse
Hintergrund dieser Ausgestaltung ist es, dass für Regel- und Steuerungsprozesse des Elektromotors
Es ist jedoch zu berücksichtigen, dass über die Statorwicklung
Die Isolationsschicht
In der
Bei der Fertigung oder bei der Montage des Elektromotors
Die
Um ein Anpressen des Bodens
Konstruktiv betrachtet weist der Buchsenteilabschnitt
In dem ersten Aufnahmeraum
Der zweite Aufnahmeraum
In einem Zustand, in dem der Steckerteilabschnitt
Die Sensoreinrichtung
Zwischen dem Boden
Die
In einem Schritt II werden die Flügel
In der
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Elektromotor electric motor
- 22
- Motorgehäuse motor housing
- 33
- Kühlmantel cooling jacket
- 44
- Flansch flange
- 55
- Stator stator
- 66
- Blechpaket laminated core
- 77
- Spulenkörper bobbins
- 88th
- Statorwicklung stator
- 99
- Wicklungskopf winding head
- 1010
- Aufnahmeraum accommodation space
- 1111
- Innenraum inner space
- 1212
- Zylindermantelgrenze Cylinder mantle boundary
- 1313
- Vergussmasse potting compound
- 1414
- Sensoreinrichtung sensor device
- 1515
- Aufnahmeöffnung receiving opening
- 1616
- Erfassungsrichtung detection direction
- 1717
- Sensorgehäuse sensor housing
- 1818
- Sensor sensor
- 1919
- Bodenabschnitt bottom section
- 2020
- Basisabschnitt base section
- 2121
- Steckerteilabschnitt Plug Part
- 2222
- Buchsenteilabschnitt Hub portion
- 2323
- Boden ground
- 2424
- Sensorelement sensor element
- 25 25
- Wärmeleiteinrichtungheat conducting
- 2626
- Hülse shell
- 2727
- Isolationsschicht insulation layer
- 2828
- Glasperle glass bead
- 2929
- Sensorkabel sensor cable
- 3030
- Adern veins
- 3131
- Isoliermantel insulating
- 3232
- Schrumpfschlauch shrinkable tubing
- 3333
- erster Aufnahmeraum first recording room
- 3434
- zweiter Aufnahmeraum second recording room
- 3535
- Zwischenwand partition
- 3636
- Dichtungseinrichtung seal means
- 3737
- erste Federeinrichtung first spring device
- 3838
- Kontaktbuchse Contact socket
- 3939
- Buchse Rifle
- 4040
- Sensorstecker sensor connector
- 4141
- Stützbereich support area
- 4242
- Auswölbung bulge
- 4343
- Auswölbungsbereich Auswölbungsbereich
- 4444
- Freibereich outdoor Space
- 4545
- zweite Federeinrichtung second spring device
- 4646
- Metallfederelement Metal spring element
- 4747
- Blechstreifen metal strip
- 4848
- Flügel wing
- 4949
- Basisplatte baseplate
- HH
- Hauptachse main axis
- UU
- Umgebung Surroundings
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10130982 A1 [0003] DE 10130982 A1 [0003]
- EP 1278291 A2 [0004] EP 1278291 A2 [0004]
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---|---|
DE (1) | DE102014215916A1 (en) |
Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105141073A (en) * | 2015-09-30 | 2015-12-09 | 重庆长安汽车股份有限公司 | Motor assembly |
DE102016211536A1 (en) | 2016-06-27 | 2017-12-28 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Electric motor and a method for its production |
DE102016214029A1 (en) | 2016-07-29 | 2018-02-01 | Volkswagen Aktiengesellschaft | An electric motor which can be used as a driving machine of a motor vehicle |
FR3057415A1 (en) * | 2016-10-07 | 2018-04-13 | Sc2N | TEMPERATURE SENSOR FOR STATOR OF ROTATING ELECTRIC MACHINE |
DE102017208546A1 (en) * | 2017-05-19 | 2018-11-22 | Mahle International Gmbh | Electric machine, in particular for a vehicle |
DE102017208550A1 (en) * | 2017-05-19 | 2018-11-22 | Mahle International Gmbh | Electric machine, in particular for a vehicle |
DE102017208556A1 (en) * | 2017-05-19 | 2018-11-22 | Mahle International Gmbh | Electric machine, in particular for a vehicle |
DE102017208564A1 (en) * | 2017-05-19 | 2018-11-22 | Mahle International Gmbh | Electric machine, in particular for a vehicle |
DE102017215091A1 (en) * | 2017-08-29 | 2019-02-28 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Arrangement and method for contacting a temperature sensor on a winding head of an electric machine |
WO2019162271A1 (en) * | 2018-02-23 | 2019-08-29 | Valeo Siemens Eautomotive Germany Gmbh | Electric motor with encapsulated stator |
EP3567705A1 (en) * | 2018-05-09 | 2019-11-13 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Stator for electrical machine and method for producing same |
DE102018208384A1 (en) * | 2018-05-28 | 2019-11-28 | Zf Friedrichshafen Ag | Stator of an electric machine with a temperature sensor and electric machine with such a stator |
WO2020216404A1 (en) * | 2019-04-26 | 2020-10-29 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Electric machine |
WO2020239653A1 (en) * | 2019-05-28 | 2020-12-03 | Magna powertrain gmbh & co kg | Temperature sensor unit and stator for an electric machine, electric machine and method for producing a stator for an electric machine |
DE102020107863A1 (en) | 2020-03-23 | 2021-09-23 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Device for temperature detection in electrical machines and electrical machines with temperature detection |
DE102020107862A1 (en) | 2020-03-23 | 2021-09-23 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Device for attaching a temperature sensor to an electrical machine and electrical machine with device for temperature measurement |
DE102020107860A1 (en) | 2020-03-23 | 2021-09-23 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Device for attaching a temperature sensor to an electrical machine and method for this |
CN113949200A (en) * | 2020-07-17 | 2022-01-18 | 日本电产株式会社 | Motor and electric product |
CN114189081A (en) * | 2020-09-14 | 2022-03-15 | Seg汽车德国有限公司 | Stator for an electrical machine |
US11677299B2 (en) | 2019-09-06 | 2023-06-13 | Vestas Wind Systems A/S | External temperature sensor assembly |
DE102022103862A1 (en) | 2022-02-18 | 2023-08-24 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Stator, slot sealing means and temperature measuring arrangement |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10130982A1 (en) | 2001-06-27 | 2003-01-16 | Ephy Mess Ges Fuer Elektro Phy | Temperature sensor for electric motor stator winding, has sensor element and its associated electrical leads enclosed by shrink-fit sleeve |
EP1278291A2 (en) | 2001-07-17 | 2003-01-22 | Fanuc Ltd | Motor having winding overheat protection sensor |
-
2014
- 2014-08-12 DE DE102014215916.4A patent/DE102014215916A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10130982A1 (en) | 2001-06-27 | 2003-01-16 | Ephy Mess Ges Fuer Elektro Phy | Temperature sensor for electric motor stator winding, has sensor element and its associated electrical leads enclosed by shrink-fit sleeve |
EP1278291A2 (en) | 2001-07-17 | 2003-01-22 | Fanuc Ltd | Motor having winding overheat protection sensor |
Cited By (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105141073B (en) * | 2015-09-30 | 2018-11-02 | 重庆长安汽车股份有限公司 | A kind of electric machine assembly |
CN105141073A (en) * | 2015-09-30 | 2015-12-09 | 重庆长安汽车股份有限公司 | Motor assembly |
US10256703B2 (en) | 2016-06-27 | 2019-04-09 | Volkswagen Ag | Electric motor and method of manufacturing the electric motor |
DE102016211536A1 (en) | 2016-06-27 | 2017-12-28 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Electric motor and a method for its production |
DE102016214029A1 (en) | 2016-07-29 | 2018-02-01 | Volkswagen Aktiengesellschaft | An electric motor which can be used as a driving machine of a motor vehicle |
FR3057415A1 (en) * | 2016-10-07 | 2018-04-13 | Sc2N | TEMPERATURE SENSOR FOR STATOR OF ROTATING ELECTRIC MACHINE |
US11190063B2 (en) | 2017-05-19 | 2021-11-30 | Mahle International Gmbh | Electrical machine |
DE102017208546A1 (en) * | 2017-05-19 | 2018-11-22 | Mahle International Gmbh | Electric machine, in particular for a vehicle |
DE102017208564A1 (en) * | 2017-05-19 | 2018-11-22 | Mahle International Gmbh | Electric machine, in particular for a vehicle |
DE102017208550A1 (en) * | 2017-05-19 | 2018-11-22 | Mahle International Gmbh | Electric machine, in particular for a vehicle |
US11777352B2 (en) | 2017-05-19 | 2023-10-03 | Mahle Internationl GmbH | Electrical machine |
US11581771B2 (en) | 2017-05-19 | 2023-02-14 | Mahle International Gmbh | Electrical machine |
DE102017208556A1 (en) * | 2017-05-19 | 2018-11-22 | Mahle International Gmbh | Electric machine, in particular for a vehicle |
DE102017215091A1 (en) * | 2017-08-29 | 2019-02-28 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Arrangement and method for contacting a temperature sensor on a winding head of an electric machine |
WO2019162271A1 (en) * | 2018-02-23 | 2019-08-29 | Valeo Siemens Eautomotive Germany Gmbh | Electric motor with encapsulated stator |
EP3567705A1 (en) * | 2018-05-09 | 2019-11-13 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Stator for electrical machine and method for producing same |
DE102018207229A1 (en) * | 2018-05-09 | 2019-11-14 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Stator for an electric machine and method for manufacturing an electric machine |
CN110474490A (en) * | 2018-05-09 | 2019-11-19 | 大众汽车有限公司 | Stator and method manufacturing of electric machines for motor |
DE102018208384A1 (en) * | 2018-05-28 | 2019-11-28 | Zf Friedrichshafen Ag | Stator of an electric machine with a temperature sensor and electric machine with such a stator |
CN113785477A (en) * | 2019-04-26 | 2021-12-10 | 舍弗勒技术股份两合公司 | Electric machine |
WO2020216404A1 (en) * | 2019-04-26 | 2020-10-29 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Electric machine |
WO2020239653A1 (en) * | 2019-05-28 | 2020-12-03 | Magna powertrain gmbh & co kg | Temperature sensor unit and stator for an electric machine, electric machine and method for producing a stator for an electric machine |
US11677299B2 (en) | 2019-09-06 | 2023-06-13 | Vestas Wind Systems A/S | External temperature sensor assembly |
WO2021190692A1 (en) | 2020-03-23 | 2021-09-30 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Device for temperature detection in electric machines and electric machine with temperature detection |
DE102020107862A1 (en) | 2020-03-23 | 2021-09-23 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Device for attaching a temperature sensor to an electrical machine and electrical machine with device for temperature measurement |
DE102020107863A1 (en) | 2020-03-23 | 2021-09-23 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Device for temperature detection in electrical machines and electrical machines with temperature detection |
DE102020107860B4 (en) | 2020-03-23 | 2022-05-12 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Device for attaching a temperature sensor to an electrical machine and method therefor |
DE102020107860A1 (en) | 2020-03-23 | 2021-09-23 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Device for attaching a temperature sensor to an electrical machine and method for this |
WO2021190694A1 (en) | 2020-03-23 | 2021-09-30 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Device for mounting a temperature sensor on an electric machine, and electric machine comprising a temperature measuring device |
WO2021190693A1 (en) | 2020-03-23 | 2021-09-30 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Device for mounting a temperature sensor on an electric machine, and associated method |
CN113949200A (en) * | 2020-07-17 | 2022-01-18 | 日本电产株式会社 | Motor and electric product |
CN114189081A (en) * | 2020-09-14 | 2022-03-15 | Seg汽车德国有限公司 | Stator for an electrical machine |
CN114189081B (en) * | 2020-09-14 | 2024-03-08 | Seg汽车德国有限公司 | Stator for an electric machine |
DE102022103862A1 (en) | 2022-02-18 | 2023-08-24 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Stator, slot sealing means and temperature measuring arrangement |
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