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QUERVERWEIS ZU VERWANDTEN ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beruft sich auf ein früheres Anmeldedatum der am 15. November 2019 eingereichten US-Anmeldung Nr.
62/936,092 , deren gesamte Offenbarung durch Bezugnahme umfasst wird.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Ausführungsbeispiele betreffen das Gebiet von Elektromaschinen, und genauer ein System zum radialen Einsetzen eines Thermistors in einen Statorkern einer Elektromaschine.
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Thermistoren werden dazu verwendet, um Temperaturen in verschiedenen Abschnitten einer Elektromaschine zu überwachen. Im Falle eines Elektromotors für ein Kraftfahrzeug können ein oder mehr Thermistoren an einer Stromschiene platziert werden, und ein oder mehr Thermistoren können an einem Stator montiert werden. Beim Montieren eines Thermistors an der Stromschiene können verschiedene Formungstechniken verwendet werden. Beispielsweise kann der Thermistor an die Stromschiene angeformt werden, oder er kann an der Stromschiene montiert und umformt werden.
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In Bezug auf den Stator kann der Thermistor durch einen Kabelbaum an seinem Platz gehalten oder am Stator mit einem Wärmeschrumpfschlauch befestigt werden. Bei einigen Statoranwendungen kann der Thermistor in den Stator eingeflochten werden. Wenn er sich an seinem Platz befindet, kann der Thermistor mit einem Lack überzogen werden. Gegenwärtige Techniken zur Montage eines Thermistors an einem Stator sind arbeitsintensiv und führen oft zu einer ungenügenden Verbindung, zu einer uneinheitlichen Platzierung und einem ungenügenden Erfassen, wie etwa, wenn sich der Thermistor vor dem Aufbringen des Lacks lockert. Dementsprechend würde die Industrie neue Techniken zur Montage eines Thermistors an einem Statorkern begrüßen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Es wird eine radial einsetzbare Thermistoranordnung zum Einbau in einen Stator offenbart, der eine Mehrzahl von Statorwicklungen aufweist. Die radial einsetzbare Thermistoranordnung umfasst ein Thermistorgehäuse, das ein oder mehr sich radial nach außen erstreckende Elemente aufweist, die sich durch eine Lücke zwischen zwei benachbarten Statorwicklungen erstrecken, und das betätigbar ist, sich mit einem von dem Stator und der Mehrzahl von Statorwicklungen zu verbinden, und ein Erfassungselement, das an dem Thermistorgehäuse angeordnet ist.
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Auch wird ein Stator offenbart, der einen Statorkern und eine Mehrzahl von Statorwicklungen umfasst, die durch den Statorkern getragen werden. Die Mehrzahl von Statorwicklungen umfasst eine Lücke. Eine radial einsetzbare Thermistoranordnung ist in der Lücke in Kontakt mit zumindest den benachbarten der Mehrzahl von Statorwicklungen positioniert. Die radial einsetzbare Thermistoranordnung umfasst ein Thermistorgehäuse, das ein oder mehr sich radial nach außen erstreckende Elemente aufweist, die sich durch eine zwischen benachbarten Statorwicklungen definierte Lücke erstrecken, und das betätigbar ist, sich mit einem von dem Stator und der Mehrzahl von Statorwicklungen zu verbinden, und ein Erfassungselement, das an dem Thermistorgehäuse angeordnet ist.
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Figurenliste
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Die folgenden Beschreibungen sollten nicht als auf irgendeine Weise beschränkend aufgefasst werden. Bezugnehmend auf die beigefügten Zeichnungen sind ähnliche Elemente ähnlich nummeriert:
- 1 zeigt einen Stator und einen radial einsetzbaren Thermistor nach einem Aspekt eines Ausführungsbeispiels;
- 2 zeigt eine gläserne Ansicht des radial einsetzbaren Thermistors aus 1 nach einem Aspekt eines Ausführungsbeispiels;
- 3 zeigt einen Stator, der einen radial einsetzbaren Thermistor umfasst, nach einem weiteren Aspekt eines Ausführungsbeispiels;
- 4 zeigt eine Seitenansicht eines Abschnitts des radial einsetzbaren Thermistors aus 3 nach einem Aspekt eines Ausführungsbeispiels;
- 5 zeigt den radial einsetzbaren Thermistor aus 4, wobei ein Erfassungskabel gezeigt wird, das sich von einem Thermistorgehäuse erstreckt, nach einem beispielhaften Aspekt;
- 6 zeigt die radial einsetzbare Klammer, die beim Tragen von Thermistordrähten hilft, nach einem weiteren Aspekt eines Ausführungsbeispiels;
- 7 zeigt die radial einsetzbare Klammer nach einem weiteren Aspekt eines Ausführungsbeispiels;
- 8 zeigt eine radial einsetzbare Klammer nach einem weiteren beispielhaften Aspekt;
- 9 zeigt eine Seitenansicht eines radial einsetzbaren Thermistors, der einen abgewinkelten Kabelabgang aufweist, nach einem beispielhaften Aspekt; und
- 10 zeigt eine Draufsicht des radial einsetzbaren Thermistors aus 8 nach einem beispielhaften Aspekt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Es wird hier im Wege der beispielhaften Darstellung, und nicht der Beschränkung, unter Bezugnahme auf die Figuren eine detaillierte Beschreibung einer oder mehr Ausführungsformen der offenbarten Vorrichtung und des offenbarten Verfahrens vorgestellt.
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Bezug nehmend auf 1, wird dort gezeigt, dass ein Stator 10 einen Statorkörper oder -kern 16 und eine Mehrzahl von Statorwicklungen 18 umfasst. Die Mehrzahl von Statorwicklungen 18 wird von dem Statorkern 16 getragen und umfasst eine Lücke 24. Die Lücke 24 ist zwischen benachbarten der Mehrzahl von Statorwicklungen 18 definiert. Die Lücke 24 erstreckt sich radial durch die Mehrzahl von Statorwicklungen 18 entlang einer Oberfläche des Statorkerns 16. Eine Thermistoranordnung 30 wird in die Lücke 24 eingebaut. Die Thermistoranordnung 30 umfasst ein Thermistorgehäuse 36, das einen Vorsprung 40 aufweist, der sich radial durch die Lücke 24 erstreckt. Der Vorsprung 40 ist in Kontakt mit zumindest den benachbarten der Mehrzahl von Statorwicklungen 18.
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Wie in 2 gezeigt wird, kann das Thermistorgehäuse 36 einen hohlen Innenraum 44 umfassen, der ein oder mehr Erfassungselemente 50 aufnehmen kann, die mit Signaldrähten verbunden sind, von denen einer bei 51 angezeigt wird, der von einer äußeren Umhüllung 54 umschlossen sein kann. Erfassungselementen 50 können die Form von Temperaturerfassungsbauteilen annehmen, wie etwa von Thermistoren, Widerstandstemperaturdetektoren, Thermoelementen und dergleichen. Eine Menge an Füllmaterial 56, wie etwa Epoxidharz, wird in den hohlen Innenraum 44 eingeführt. Füllmaterial 56 hält eine Position von Erfassungselementen 50 und schützt diese auch. Der Vorsprung 40 kann eine Anzahl von Widerhaken oder sich radial nach außen erstreckenden Elementen 60 umfassen, die ausgebildet sind, Wicklungen 18 zu fassen, wenn die Thermistoranordnung 30 in die Lücke 24 eingebaut wird. Die sich radial nach außen erstreckenden Elemente 60 können flexibel sein, so dass sie sich ohne weiteres beim Einsetzen verbiegen, oder sie können steif sein und somit Kraft erforderlich machen, um das Thermistorgehäuse 36 in die Lücke 24 zu drücken.
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An dieser Stelle versteht es sich, dass das Thermistorgehäuse 36 aus Kunststoff gebildet sein und auf die Erfassungselementen 50 spritzgegossen sein kann. Des Weiteren können die Erfassungselemente 50 Teil einer Anordnung (nicht gezeigt) sein, die in das Thermistorgehäuse 36 pressgepasst und/oder damit verrastet wird. In einer weiteren Ausführungsform kann die Thermistoranordnung 30 mehr als ein Thermistorgehäuse 36 und dazugehörige Erfassungselementen 50 umfassen, die in unterschiedlichen Lücken 24 angeordnet sind. Ferner versteht es sich, dass das Gehäuse, sobald es eingebaut ist, nicht nur durch Widerhaken 60 an Ort und Stelle gehalten werden kann, sondern auch durch eine Schicht Lack und/oder einen Klebstoff.
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Es folgt nun eine Bezugnahme auf die 3-5, wobei ähnliche Bezugszeichen entsprechende Teile in den jeweiligen Ansichten bei der Beschreibung eines Thermistorgehäuses 100 nach einem weiteren Aspekt eines Ausführungsbeispiels repräsentieren. Das Thermistorgehäuse 100 umfasst einen Körper 104, der einen hohlen Innenraum 106 aufweist, der durch eine Innenoberfläche (nicht separat gekennzeichnet), die eine Öffnung 107 aufweist, und eine Außenoberfläche 108 definiert wird. Wenn sie im Stator 10 installiert ist, ist die Außenoberfläche 108 in Kontakt mit zumindest den benachbarten der Mehrzahl von Statorwicklungen 18. Eine Mehrzahl von sich radial nach außen erstreckenden Elementen, von denen eines bei 110 gezeigt wird, kann an der Außenoberfläche 108 vorgesehen sein. Auf diese Weise kann der Körper 104 einen Vorsprung darstellen, der in die Lücke 24 eingesetzt wird. Die sich radial nach außen erstreckenden Element 110 kommen mit zumindest den benachbarten der Mehrzahl von Statorwicklungen 18 in Eingriff, um das Thermistorgehäuse 100 am Stator 10 zu fixieren.
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Erfassungselemente, von denen eines bei 114 angezeigt ist, können in den hohlen Innenraum 106 eingebaut werden. Die Erfassungselemente 114 können die Form von Temperaturerfassungsbauteilen annehmen, die mit Sensorleitungen 116a und 116b verbunden sind, die sich als ein Erfassungskabel aus der Öffnung 107 erstrecken, wie bei 118 in 5 gezeigt. Sobald sie installiert sind, kann der hohle Innenraum 106 mit einem Füllmaterial, wie etwa Epoxidharz, gefüllt werden. 5 zeigt ebenfalls ein Anschlagselement 120, das die Form von ersten und zweiten sich nach außen erstreckenden Vorsprüngen annimmt, von denen einer bei 122 gezeigt wird. Bei einer Ausführungsform kann sich das Anschlagselement 120 vollständig um den Gehäusekörper 104 erstrecken. Das Anschlagselement 120 begrenzt die Einsetztiefe des Thermistorgehäuses 100 in die Lücke 24. Das heißt, das Anschlagselement 120 kommt mit benachbarten der Wicklungen 18 in Eingriff, um die Einsetztiefe des Thermistorgehäuses 100 zu begrenzen. Auf diese Weise verhindern das Anschlagselement 120 und die sich radial nach außen erstreckenden Elemente 110, dass das Thermistorgehäuse 100 tiefer in den Stator 10 eingesetzt wird.
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In einem beispielhaften Aspekt kann ein Klammerbauteil 124, wie es in 6 gezeigt wird, in die Wicklungen 18 eingebaut werden, um das Erfassungskabel 118 zu tragen. Das Klammerbauteil 124 kann ein Gehäuse 126 und einen Kabelträger umfassen, der die Form eine flexiblen Klammerelements 128 annehmen kann, das um das Erfassungskabel 118 gebogen oder gefaltet werden kann. Bei einer Ausführungsform umfasst das Gehäuse 126 eine Öffnung 129, die ein Hakenelement 130 am Klammerelement 128 aufnehmen kann. Das Hakenelement 130 kommt mit dem Gehäuse 126 in Eingriff, um das Erfassungskabel 118 zu halten. In dieser Hinsicht bilden das Thermistorgehäuse 100 und das Klammerbauteil 124 eine Thermistoranordnung für den Stator 10.
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7 zeigt ein Klammerbauteil 132 nach einem weiteren beispielhaften Aspekt. Das Klammerbauteil 132 umfasst einen Kabelträger 134, der beispielsweise ein Erfassungskabel 118 hält. 8 zeigt ein Klammerbauteil 140 nach einem weiteren beispielhaften Aspekt. Das Klammerbauteil 140 umfasst einen Kabelträger 150, der erste und zweite Tragebauteile 152 und 154 umfasst, die sich von einem Anschlagselement 156 erstrecken können. Die ersten und zweiten Tragebauteile 152 und 154 sind voneinander durch einen Spalt 158 beabstandet, der beispielsweise das Erfassungskabel 118 aufnehmen und tragen kann. Das Klammerbauteil 140 kann auch einen Vorsprung 160 umfassen, der eine Anzahl von radial nach außen ragender Elemente 162 aufweist. Der Vorsprung 160 erstreckt sich in die Lücke 24, wobei die radial nach außen ragenden Elemente 162 mit den Statorwicklungen 18 in Eingriff kommen. Die radial nach außen ragenden Elemente 162 können eine abgewinkelte Oberfläche 164 umfassen, die das Einsetzen in die Lücke 124 begünstigt, während sie gleichzeitig das Entfernen behindert.
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Es folgt nun eine Bezugnahme auf die 9 und 10 bei der Beschreibung eines Thermistorgehäuses 200 nach einem weiteren beispielhaften Aspekt. Das Gehäuse 200 umfasst einen Körper 204, der einen hohlen Innenraum 206 aufweist, der durch eine Innenoberfläche (nicht separat gekennzeichnet) und eine Außenoberfläche 208 definiert wird. Eine Mehrzahl von sich radial nach außen erstreckenden Elementen, von denen eines bei 210 gezeigt wird, kann auf einer Seite der Außenoberfläche 208 vorgesehen sein. Alternativ können sich radial nach außen erstreckenden Elementen 210 an mehreren Seiten der Außenoberfläche 208 vorgesehen sein. In einer Weise, die der hier besprochenen ähnlich ist, befestigen die sich radial nach außen erstreckenden Elemente 110 den Körper 204 in der Lücke 24. Auf diese Weise kann das Gehäuse 200 einen Vorsprung darstellen, der in die Lücke 24 eingesetzt wird. Erfassungselemente, von denen eines bei 214 angezeigt ist, können in den hohlen Innenraum 206 eingebaut werden. Sobald sie eingebaut sind, kann der hohle Innenraum 206 mit einem Füllmaterial gefüllt werden, wie etwa beispielsweise mit Epoxidharz. Die Erfassungselemente 214 können mit Sensorleitungen 216a und 216b verbunden sein, die sich aus dem Gehäuse 200 als ein Erfassungskabel 218 erstrecken.
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Bei einer Ausführungsform sind die Erfassungselemente 214 in einem Erfassungsabschnitt 230 angeordnet, und das Erfassungskabel 218 erstreckt sich von einem Kabelabgangsabschnitt 232. Der Kabelabgangsabschnitt 232 erstreckt sich vom Erfassungsabschnitt 230 unter einem im Wesentlichen rechtwinkligen Winkel. Auf diese Weise kann der Kabelabgangsabschnitt 232 Belastungen des Kabels 218 mindern. Die Geometrie des Gehäuses 200 beseitigt jede Notwendigkeit eines Knickens des Kabels 218, um eine gewünschte Wegführung zu einem Controller zu schaffen.
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Bei einer Ausführungsform sind die sich radial nach außen erstreckenden Bauteile 210 an einer einzigen Fläche der Außenoberfläche 208 vorgesehen. Wenn es in der Lücke 24 eingebaut ist, umfasst das Gehäuse 200 genauer eine obere Fläche 260, eine untere Fläche 262, eine erste radial äußere Fläche 264 und eine zweite radial äußere Fläche 266. Die sich radial nach außen erstreckenden Bauteile 210 sind an der oberen Fläche 260 derart vorgesehen, dass die erste und die zweite radial äußere Fläche 264 und 266 in direktem Kontakt mit den Statorwicklungen 18 sind. Auf diese Weise kann die Wärmeübertragung an das Gehäuse 200 verbessert werden.
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An diesem Punkt sollte es sich verstehen, dass die Ausführungsbeispiele ein System zum radialen Einsetzen eines Thermistors in einen Stator bereitstellen. Der Thermistor ist in einem Gehäuse angeordnet, das einen Vorsprung aufweist, der sich durch eine Lücke zwischen benachbarten Statorwicklungen erstrecken kann. Der Vorsprung kann Widerhaken umfassen, die die Wicklung umfassen, um eine Position des Gehäuses beizubehalten.
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Die Begriffe „ungefähr“ und „im Wesentlichen“ sollen den Fehlergrad umfassen, der mit der Messung der bestimmen Größe einhergeht, basierend auf dem Equipment, das zum Zeitpunkt der Einreichung der Anmeldung verfügbar ist. Beispielsweise können „ungefähr“ und/oder „im Wesentlichen“ einen Bereich von ± 8% oder 5% oder 2% eines gegebenen Werts umfassen.
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Die hier verwendete Terminologie hat nur den Zweck der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und soll die Erfindung nicht beschränken. So, wie sie hier verwendet werden, sollen die Singularformen „ein“, „eine“ und „der“, „die“, „das“ ebenfalls die Pluralformen umfassen, es sei denn, dass der Kontext deutlich etwas anderes anzeigt. Es versteht sich ebenfalls, dass die Begriffe „umfasst“ und/oder „umfassend“, wenn sie in dieser Schrift verwendet werden, das Vorhandensein von angegebenen Merkmalen, Zahlen, Schritten, Betriebsvorgängen, Elementen und/oder Komponenten angeben, aber nicht das Vorhandensein oder Hinzufügen von einem oder mehr Merkmalen, Zahlen, Schritten, Betriebsvorgängen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen.
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Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf ein Ausführungsbeispiel oder Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, werden Fachleute erkennen, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können und Äquivalente mit Elementen davon ausgetauscht werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Ferner können viele Abwandlungen durchgeführt werden, um eine besondere Situation oder ein besonderes Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von deren wesentlichen Umfang abzuweichen. Somit ist beabsichtigt, dass die Erfindung nicht auf die spezielle Ausführungsform beschränkt wird, die als die Weise offenbart wird, die für die Ausführung dieser Erfindung als die beste betrachtet wird, sondern, dass die Erfindung alle Ausführungsformen umfasst, die in den Umfang der Ansprüche fallen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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