EP4497193A1

EP4497193A1 - Sensorhalter zum anpressen eines temperatursensors an eine wicklung eines elektromotors

Info

Publication number: EP4497193A1
Application number: EP23726120.1A
Authority: EP
Inventors: Felix HUBERT
Original assignee: Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Priority date: 2022-05-13
Filing date: 2023-05-12
Publication date: 2025-01-29
Also published as: WO2023218026A1; DE102022112038A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sensorhalter (1) zum Anpressen eines Temperatursensors (7) an eine Wicklung (2) eines Elektromotors, wobei der Sensorhalter (1) einen Anbindungsabschnitt (10) zur schwimmenden oder ortsfesten Befestigung des Sensorhalters (1) an einer Komponente des Elektromotors sowie einen Halteabschnitt (20) aufweist, welche ausschließlich durch eine erste Feder (31) miteinander verbunden sind, wobei der Halteabschnitt (20) einen Aufnahmeraum (23) zur Aufnahme des Temperatursensors (7) aufweist, welcher zu einer ersten Seite (21) an die Wicklung (2) angrenzt, wobei an dem Halteabschnitt (20) an einer der ersten Seite (21) gegenüberliegenden und von der Wicklung (2) abgewandten zweiten Seite (22) eine zweite Feder (32) vorgesehen ist, welche ausgebildet ist, den Halteabschnitt (20) und/oder den in dem Aufnahmeraum (23) aufgenommenen Temperatursensor (7) gegen die Wicklung (2) zu pressen.

Description

Sensorhalter zum Anpressen eines Temperatursensors an eine Wicklung eines Elektromotors

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft einen Sensorhalter zum Anpressen eines Temperatursensors an eine Wicklung eines Elektromotors, ein System aus einem solchen Sensorhalter und einer an der Wicklung angeordneten Aufnahme sowie einen Elektromotor mit einem solchen Sensorhalter. Im Stand der Technik wird die Wicklungstemperatur von Elektromotoren oftmals von zumindest einem Temperatursensor erfasst. Meist sind jedoch mehrere Temperatursensoren und beispielsweise zwei PTC und ein NTC Temperatursensor vorgesehen. Hierfür müssen die Temperatursensoren vorzugsweise unmittelbar an jeweils einer Wicklung des Elektromotors bzw. ei- nem Wickelkopf der Wicklung angeordnet werden. Zur Anordnung der Temperatursensoren an die Wicklung bzw. an die Wicklungen, sind verschiedene Varianten bekannt. Beispielsweise wird der Sensor beim Umspritzen der Wicklungen in die Umspritzung der Wicklung eingebettet oder es wird eine Aufnahme in der Umspritzung ausgebildet, in welche der Sensor später eingebracht wird. Alternativ ist auch bereits bekannt, einen Sensorhalter vorzusehen, in welchem der Sensor aufgenommen ist und mit welchem der Sensor an der zugehörigen Wicklung angeordnet wird.

Für eine genaue oder fehlerfreie Temperaturmessung ist es jedoch wichtig, eine bestmögliche thermische Anbindung zwischen dem Temperatursensor bzw. dessen Messfläche und der Wicklung herzustellen.

Daher besteht auch bei den im Stand der Technik bekannten Varianten der Bedarf, die thermische Anbindung und den dauerhaften Erhalt der thermischen Anbindung weiter zu verbessern.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu überwinden und eine Vorrichtung bereitzustellen, durch welche ein Temperatursensor dauerhaft und thermisch gut an eine Wicklung eines Elektromotors anbindbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Erfindungsgemäß wird daher ein Sensorhalter zum Anpressen eines Temperatursensors an eine Wicklung eines Elektromotors vorgeschlagen. Vorzugsweise weist der Motor mehrere Wicklunsstränge auf, welche jeweils mehrere Wicklungen bilden. Der Sensorhalter weist einen Anbindungsabschnitt und einen Halteabschnitt auf. Der Anbindungsabschnitt ist geeignet und vorzugsweise ausgebildet, den Sensorhalter schwimmend oder ortsfest an einer Komponente des Elektromotors zu befestigen bzw. zu halten, wobei es sich bei der Komponente insbesondere um eine Leiterplatte, eine Schaltscheibe oder eine Statorbuchse des Elektromotors handeln kann. Der Anbindungsabschnitt und der Halteabschnitt sind ausschließlich durch eine erste Feder miteinander verbunden. Der Halteabschnitt weist zudem einen Aufnahmeraum zur Aufnahme des Temperatursensors auf, welcher bei einem bestimmungsgemäßen Gebrauch des Sensorhalters zu einer ersten Seite an die Wicklung des Elektromotors angrenzt. An dem Halteabschnitt ist an einer der ersten Seite gegenüberliegenden und von der Wicklung abgewandten zweiten Seite eine zweite Feder vorgesehen ist, welche ausgebildet ist, den Halteabschnitt und/oder den Temperatursensor gegen die Wicklung zu pressen.

Erfindungswesentlich ist dabei, dass der Sensorhalter nicht lediglich eine Feder aufweist, wie es im Stand der Technik teilweise bekannt ist, sondern zwei voneinander getrennte Federn.

Die erste Feder dient dabei insbesondere der Definition der Grundposition des Halteabschnitts bzw. dessen Aufnahmeraum an der Wicklung. Wird der Sensorhalter beispielsweise schwimmend auf einer Leiterplatte des Elektromotors oder auf einer Schaltscheibe des Elektromotors montiert, so wirkt sich diese erste Feder nicht auf den Anpressdruck des Halteabschnitts und des darin anordenbaren Temperatursensors an die Wicklung aus.

Wird der Sensorhalter beispielsweise fest auf der Leiterplatte des Elektromotors oder auf der Schaltscheibe des Elektromotors montiert, so kann diese erste Feder bereits einen Anpressdruck des Halteabschnitts und des darin anordenbaren Temperatursensors an die Wicklung erzeugen. Allerdings kann die erste Feder bei einer falschen Positionierung des Sensorhalters o- der einer fehlerhaften Umgebung um den Sensorhalter auch den Anpressdruck verringern. M it der vorgeschlagenen zweiten Feder kann der Halteabschnitt bzw. der in diesem aufnehmbare Temperatursensor durch die Montage des Sensorhalters an der Wicklung gegen die Wicklung bzw. deren Wickelkopf gepresst werden, sodass durch die zweite Feder ein zusätzlicher Anpressdruck gegen die Wicklung erzeugt wird. Hierfür kann sich die zweite Feder beispielsweise an einer zweiten Wicklung oder deren Umspritzung abstützen, welche zu der ersten Wicklung, an welcher die Temperatur durch den Temperatursensor gemessen werden soll, unmittelbar benachbart ist.

Der Anpressdruck des Sensorhalters und/oder des darin anordenbaren Temperatu rsensors wird also nicht oder nicht lediglich durch die erste Feder, sondern insbesondere durch die zweite Feder bestimmt.

Vorzugsweise ist die zweite Feder zudem ausgebildet, spezifisch den Temperatursensor bzw. eine Messfläche des Temperatursensors und/oder den Bereich des Halteabschnitts, in welchem der Temperatursensor oder dessen Messfläche angeordnet ist, gegen die Wicklung zu pressen, deren Temperatur erfasst werden soll.

Hinzu kommt, dass weiter insbesondere vorgesehen ist, dass der Fuß der zweiten Feder, an welchem die zweite Feder in den Halteabschnitt bzw. die zweite Seite des Halteabschnitts übergeht, unmittelbar benachbart zu einem bestimmungsgemäß in dem Aufnahmeraum angeordneten Temperatursensor bzw. unmittelbar benachbart zu einer Soll-Position eines in dem Aufnahmeraum anordenbaren Temperatursensors angeordnet ist, sodass der Temperatursensor bzw. dessen Soll-Position zwischen dem Fuß der zweiten Feder und der Wicklung liegt, an welcher die Temperatur gemessen werden soll. Durch eine solche Anordnung kann der von der zweiten Feder aufgebaute Anpressdruck unmittelbar auf den Temperatursensor und über den Temperatursensor auf die Wicklung übertragen werden. Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass sich der Halteabschnitt entlang einer Längsachse erstreckt und die erste Feder ausgebildet ist, eine Drehbewegung des Halteabschnitts um einen Fuß der ersten Feder zu ermöglichen, wobei die erste Feder an ihrem Fuß in den Anbindungsabschnitt übergeht. Zusätzlich oder alternativ dazu ist die erste Feder ausgebildet eine im Wesentlichen orthogonale Bewegung zu der Längsachse relativ zu dem Anbindungsabschnitt zu ermöglichen. Dadurch kann bei einer ortsfesten Montage des Anbindungsabschnitts ein Positionsversatz zwischen einer Soll-Position der Leiterplatte oder der Deckscheibe und deren Ist-Position ausgeglichen werden. Ferner kann dadurch bei einem bestimmungsgemäßen Gebrauch auch bereits ein Anpressdruck des Halteabschnitts auf die Wicklung erzeugt werden.

Eine Drehbewegung des Halteabschnitts erfolgt zumeist, wenn der Sensorhalter ortsfest auf der Leiterplatte oder der Schaltscheibe und somit gerade nicht schwimmend fixiert ist. Bei einer schwimmenden Fixierung wird sich der Halteabschnitt dahingegen meist orthogonal zu der Längsachse oder parallel zu der Leiterplatte bzw. der Schaltscheibe verschieben.

Der Anbindungsabschnitt weist bei einer Variante des Sensorhalters zudem eine insbesondere am Fuß der ersten Feder angeordnete Öffnung zur Kabeldurchführung auf, wobei die Öffnung insbesondere zur Durchführung des Temperatursensors durch den Anbindungsabschnitt in den Halteabschnitt ausgebildet ist. Obwohl der Sensorhalter vorzugsweise vor der Montage am Stator durch die Öffnung mit dem Temperatursensor bestückt wird, ist durch eine solche Öffnung auch Bestückung des Sensorhalters mit dem Temperatursensor möglich, nachdem der Sensorhalter bereits am Stator angeordnet wurde.

Ist auch in der Leiterplatte bzw. der Schaltscheibe eine zu der Öffnung in dem Anbindungsabschnitt korrespondierende Öffnung vorgesehen, kann der Temperatursensor auch beispielsweise durch die beiden Öffnungen in den Halteabschnitt bzw. den dortigen Aufnahmeraum eingeschoben werden.

Weiter kann der Anbindungsabschnitt des Sensorhalters auch auf einer zu den Wicklungen gewandten Seite der Leiterplatte bzw. der Schaltscheibe o- der auf einer von den Wicklungen abgewandten Seite der Leiterplatte bzw. der Schaltscheibe angeordnet sein bzw. anliegen. Ist also in der Leiterplatte bzw. der Schaltscheibe eine Öffnung vorgesehen, so kann diese auch ausgebildet sein, dass der Sensorhalter mit dem Halteabschnitt oder mit dem Anbindungsabschnitt durch die Öffnung hindurchgeschoben wird, sodass der Halteabschnitt auf einer zu den Wicklungen gewandten Seite angeordnet ist und der Anbindungsabschnitt auf der von den Wicklungen abgewandten Seite anliegt.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Aufnahmeraum taschenförmig ausgebildet und ausschließlich zu dem Anbindungsabschnitt und/oder zu der Wicklung hin offen ist.

Grundsätzlich sind jedoch auch alternative Formen des Aufnahmeraums möglich, wobei der Temperatursensor jeweils sicher in dem Aufnahmeraum gehalten werden soll.

Besonders vorteilhaft ist eine Variante, bei welcher die zweite Feder an einer die zweite Seite des Halteabschnitts und den Aufnahmeraum bestimmenden Wandung vorgesehen ist. Insbesondere erstreckt sich die zweite Feder mit einem freien Ende von der ersten Seite weg, sodass sich also das freie Ende der zweiten Feder einen Anpressdruck aufbauend gegen beispielsweise die benachbarte zweite Wicklung oder eine durch die Umspritzung bestimmte Aufnahme abstützen kann.

Die zweite Feder muss jedoch nicht zwingend ein freies Ende oder genau ein freies Ende besitzen. Beispielsweise kann die Feder auch v- oder c-förmig ausgebildet sein. Eine v- oder c-förmig ausgebildete zweite Feder kann konvex oder konkav am Halteabschnitt angeordnet sein und an ihren Enden in den Halteabschnitt übergehen oder sich mit ihren Enden von dem Halteabschnitt wegerstrecken.

Die Wandung, welche die zweite Seite des Halteabschnitts bestimmt, ist bei einer vorteilhaften Weiterbildung zudem beidseitig der Feder geschlitzt, sodass die Wandung zumindest abschnittsweise und insbesondere federnd in den Aufnahmeraum hinein verschiebbar ist. Wird die Wandung in den Aufnahmeraum hinein verschoben, kann ein darin angeordneter bzw. anordenbarer Temperatursensor zu der ersten Seite und mithin an die Wicklung gepresst werden.

Die Schlitze können sich zudem von der Wandung auch in einen den Aufnahmeraum abschließenden Boden erstrecken und diesen insbesondere vollständig durchtrennen, sodass der Boden zusammen mit dem Abschnitt der Wandung von der zweiten Feder verschiebbar ist.

Zusätzlich kann die Wandung nicht nur beidseitig der zweiten Feder, sondern auch die beiden seitlichen Schlitze verbindend an einem Fußpunkt der zweiten Feder, an welchem diese in die Wandung übergeht, geschlitzt sein.

Insbesondere, wenn die seitlichen Schlitze am Fußpunkt der zweiten Feder miteinander verbunden sind, kann der den Aufnahmeraum abschließende Boden mit der Wandung an der ersten Seite, mit der Wandung an der zweiten Seite oder weiteren den Aufnahmeraum begrenzenden Wandungen des Sensorhalters verbunden sein, da in diesem Fall der Boden nicht durch die zweite Feder verschiebbar ausgebildet werden muss.

Alternativ, kann die Wandung selbst durch entsprechende Schlitze die zweite Feder bilden. An einem solchen die zweite Feder bildenden Abschnitt der Wandung kann ein sich von der ersten Seite weg erstreckender und insbesondere keilförmiger Vorsprung angeordnet sein, durch welchen die zweite Feder in den Aufnahmeraum hinein verschoben werden kann.

Vorteilhaft ist zudem eine Variante des Sensorhalters, bei welchem ein zwischen der ersten Feder und dem Aufnahmeraum angeordneter Bereich des Halteabschnitts trichterförmig ist. Der trichterförmige Bereich ist insbesondere ausgebildet, den Temperatursensor bei einem Einstecken des Temperatursensors in den Aufnahmeraum in eine zu einem Fuß der zweiten Feder benachbarte Soll-Position des Temperatursensors diesen zu führen.

Hinzu kommt, dass als weiterer Aspekt eine Sensorhalteranordnung vorgeschlagen wird, welche mehrere erfindungsgemäße Sensorhalter aufweist. Diese sind an ihren Anbindungsabschnitten miteinander verbunden, sodass die Sensorhalter beispielsweise ringförmig um eine Rotationsachse des Elektromotors anordenbar sind. Vorzugsweise ist die Verbindung der Anbindungsabschnitte dabei einstückig, also aus einem stoffschlüssig verbundenen Material. Weiter sieht die Sensorhalteanordnung vorzugsweise für jeden Wicklungsstrang des Elektromotors einen Sensorhalter vor, sodass also an jeweils einer Wicklung jedes Wicklungsstrangs ein Sensorhalter angeordnet werden kann.

Beispielsweise ist jedoch auch möglich, dass die Sensorhalteranordnung drei Sensorhalter aufweist, welche an ihren Anbindungsabschnitten verbunden sind und beispielsweise zur Anordnung an je eine Wicklung von einander abweichender Wicklungsstränge des Motors ausgebildet sind, sodass die Wicklungstemperatur bzw. die Temperaturen der drei Wicklungsstränge überwacht werden können.

Weiter kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Sensorhalteranordnung mehrere Sensorhalter für sicherheitsrelevante Motorkomponenten aufweist, beispielsweise für je einen Wicklungsstrang, sowie zusätzlich weitere Sensorhalter für weniger oder nicht sicherheitsrelevante Komponenten des Elektromotors, welche zusätzlich überwacht werden sollen.

Beispielsweise können drei Sensorhalter mit je einem PTC Sensor für die sicherheitsrelevanten Komponenten sowie ein Sensorhalter mit einem NTC Sensor vorgesehen sein. Die PTC Sensoren können dabei das Abschalten des Motors übernehmen. Der NTC kann dahingegen vorgesehen sein, die Leistung des Motors bei hohen Temperaturen zu reduzieren, ohne den Motor abzuschalten bzw. um gerade ein Abschalten des Motors aufgrund zu hoher Temperaturen zu vermeiden.

Durch eine solche mehrere Sensorhalter aufweisende Sensorhalteranordnung kann der Montageaufwand weiter reduziert werden.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft zudem ein System aus einem erfindungsgemäßen Sensorhalter oder einer Sensorhalteranordnung und einer an einem Wickelkopf einer Wicklung eines Elektromotors anordenbaren Aufnahme. Die Aufnahme ist an einer ersten Seite zu dem Wickelkopf offen oder alternativ durch ein in die Aufnahme eingebrachtes Material verschlossen, welches auch eine gesamte die erste Seite der Aufnahme bestimmende Wandung bilden kann. Ferner ist das Material vorzugsweise ausgebildet, die Wärme von dem Wickelkopf auf den Halteabschnitt des Sensorhalters bzw. auf den Temperatursensor zu übertragen. Insbesondere hat ein solches Material eine Wärmeleitfähigkeit von zumindest 200 und weiter vorzugsweise zumindest 300 W/mK aufweisen. Bei dem Material kann es sich beispielsweise um Aluminium, Kupfer oder Kunststoff handeln, welches beispielsweise als ein Blech oder eine Platte die der Wicklung zugewandten Seite verschließend in der Aufnahme angeordnet sein kann. Alternativ kann das Material jedoch auch eine Füllmasse sein, mit welcher die Aufnahme ausgegossen oder ausgespritzt wird, wodurch der Sensor vor Umwelteinflüssen geschützt werden kann. Bei der Füllmasse kann es sich beispielsweise um Kunststoff handeln. Zudem kann auch vorgesehen sein, die der Wicklung zugewandte Seite verschlossen auszugestalten oder durch ein erstes Material (Blech oder Platte) zu verschließen und die Aufnahme anschließend mit einem zweiten Material auszugießen oder auszuspritzen. Weiter ist die Aufnahme an einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite geschlossen. Der Sensorhalter ist mit dem Halteabschnitt durch eine Einführöffnung der Aufnahme in die Aufnahme einführbar, sodass sich die zweite Feder des Sensorhalters an der geschlossenen zweiten Seite der Aufnahme abstützt und den Halteabschnitt und/oder den in dem Aufnahmeraum aufgenommenen Temperatursensor durch die offene Seite der Aufnahme gegen den Wickelkopf presst.

Vorzugsweise ist die Aufnahme integral durch eine Umpressung der Wicklungen, eine Umspritzung einer Endscheibe des Elektromotors, eine Umspritzung der Wicklung oder eine Umspritzung eines Statorzahns gebildet, um welchen die Wicklung angeordnet ist.

Wird ein Temperatursensor in den Sensorhalter eingeschoben, wird dadurch ein System aus dem erfindungsgemäßen Sensorhalter und einem Temperatursensor gebildet, wobei es sich bei dem Temperatursensor beispielsweise um einen NTC- oder PTC-Sensor handeln kann. Auch beispielsweise ein PT1000 oder ein Temperaturwächter sind als ein solcher Temperatursensor verwendbar.

Zudem betrifft ein Aspekt der Erfindung einen Elektromotor mit einer Wicklung, wobei an der Wicklung ein erfindungsgemäßer Sensorhalter angeordnet ist, sodass ein in dem Aufnahmeraum des Sensorhalters angeordneter Temperatursensor die Temperatur der Wicklung erfasst. Sind an mehreren Wicklungen jeweils ein Sensorhalter vorgesehen, können diese miteinander zu einer Sensorhalteranordnung verbunden sein. Der Elektromotor kann ebenso mehrere Wicklungen aufweisen, an welchen Sensorhalter positioniert sind.

Dabei kann der Elektromotor zugleich eine Umspritzung oder Umpressung der Wicklung oder einen Endscheibenaufbau mit einer Endscheibe aufweisen und ein erfindungsgemäßes System bilden bzw. umfassen.

Die vorstehend offenbarten Merkmale sind beliebig kombinierbar, soweit dies technisch möglich ist und diese nicht im Widerspruch zueinander stehen.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Variante des Sensorhalters in einer Einbausituation;

Fig. 2 die erste Variante in erster perspektivischer Ansicht;

Fig. 3 die erste Variante in einer um 180° gedrehten Ansicht;

Fig. 4 eine zweite Variante des Sensorhalters in einer Einbausituation;

Fig. 5 die zweite Variante in erster perspektivischer Ansicht;

Fig. 6 die zweite Variante in einer um 180° gedrehten Ansicht;

Fig. 7 eine dritte Variante des Sensorhalters in einer Einbausituation;

Fig. 8 die dritte Variante in erster perspektivischer Ansicht;

Fig. 9 die dritte Variante in einer um 180° gedrehten Ansicht;

Fig. 10 die zweite Variante des Sensorhalters im Schnitt. Die Figuren sind beispielhaft schematisch. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren weisen auf gleiche funktionale und/oder strukturelle Merkmale hin.

Der in Figur 1 in einer Einbausituation bzw. bei einer bestimmungsgemäßen Verwendung dargestellte Sensorhalter 1 entspricht dem in den Figuren 2 und 3 dargestellten Sensorhalter 1 , sodass die diesbezügliche Beschreibung des Sensorhalters 1 gleichermaßen für die Figuren 1 bis 3 gilt. Der Übersichtlichkeit halber sind nicht in allen Figuren alle Bezugszeichen den Sensorhalter 1 betreffend verwendet, wobei die entsprechenden Merkmale dennoch vorhanden sind.

Gleiches gilt auch für die zweite Variante des Sensorhalters 1 gemäß den Figuren 4 bis 6 und die dritte Variante des Sensorhalters 1 gemäß den Figuren 7 bis 9.

Die Figuren 1 und 4 sind zudem jeweils als Teilschnitt durch einen Statorzahn 4, um welchen die Wicklung 2 gewickelt ist, eine die Aufnahme 40 bildende Umspritzung des Statorzahns 4 sowie durch die zweite Feder 32 ausgeführt. Gemäß den Figuren 1 und 4 ist zudem beispielhaft dargestellt, dass der Sensorhalter 1 nicht zwischen zwei Wicklungen, sondern an einer, bezogen auf die Rotationsachse des Elektromotors, nach radialaußen weisenden Stirnseite der Wicklung 2, deren Temperatur erfasst werden soll, angeordnet ist. Ebenso wäre eine radialinnere Anordnung möglich.

Unabhängig von der konkreten Variante des Sensorhalters 1 , weist dieser jeweils einen Anbindungsabschnitt 10 auf, mit welchem er ortsfest oder schwimmend an beispielsweise einer Schaltscheibe oder, wie in den Figuren 1 , 4 und 7 dargestellt, an einer Leiterplatte 3 befestigbar ist. Dem Anbindungsabschnitt 10 schließt sich ein Halteabschnitt 20 an, welcher zum Halten bzw. zur Aufnahme eines Temperatursensors ausgebildet ist. Der Anbindungsabschnitt 10 und der Halteabschnitt 20 sind jeweils über eine erste Feder 31 verbunden, sodass sich der Halteabschnitt 20 federnd gegenüber dem Anbindungsabschnitt 10 bewegen und insbesondere beim Montieren des Sensorhalters 1 an der zugehörigen Wicklung 2 - beispielsweise zur Positionskorrektur - federnd ausweichen kann.

Erfindungsgemäß sieht jede der in den Figuren 1 bis 9 dargestellten Sensorhalter 1 eine zweite Feder 32 am Halteabschnitt 20 vor, welche sich an einer zweiten Seite 22 des Halteabschnitts, welche am Halteabschnitt 20 einer zu der Wicklung 2 gewandten ersten Seite 21 des Halteabschnitts 20 gegenüberliegt, von der Wicklung 2 bzw. von der ersten Seite 21 weg erstreckt.

Die zweite Feder 32 ist jeweils ausgebildet, einen in dem Aufnahmeraum 23 des Halteabschnitts 20 aufgenommenen Temperatursensor oder den gesamten Halteabschnitt 20 zu der ersten Seite 21 des Halteabschnitts 20 und entsprechend gegen die Wicklung 2 zu pressen, sodass durch die dabei resultierende Anpresskraft eine gute und dauerhafte thermische Kopplung zwischen dem Temperatursensor und der Wicklung erzeugbar ist.

Bei der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Variante ist vorgesehen, dass der Sensorhalter 1 bei der Montage in eine durch die Umspritzung des Statorzahns 4, um welche die Wicklung 2 gewickelt ist, ausgebildet Aufnahme 40 eingesteckt wird. Entsprechend kann sich die zweite Feder 32 an der geschlossenen Seite 42 der Aufnahme 40 abstützen und einen in dem Halteabschnitt 20 angeordneten Temperatursensor durch die offene Seite 41 der Aufnahme 40 gegen die Wicklung 2 pressen.

Beidseitig der zweiten Feder 32 sind dabei Schlitze 25 vorgesehen, welche sich parallel der Längsachse L durch eine Wandung 24 bis zu einem Boden 26 des Halteabschnitts 20 erstrecken, wobei der Boden 26 durch die Schlitze 25 vollständig durchtrennt wird, sodass der Boden 26 zusammen mit dem geschlitzten Abschnitt der Wandung 24 von der zweiten Feder 32 bewegbar ist.

Bei der Montage kann der nicht dargestellte Temperatursensor durch die Öffnung 11 des Anbindungsabschnitts 10 in den taschenförmigen Aufnahmeraum 23 des Halteabschnitts 20 geführt werden, wobei der Sensorhalter 1 zuvor oder anschließend mit seinem Halteabschnitt 20 durch die Einführöffnung 43 der Aufnahme 43 in dieser anordenbar ist.

Die zweite Feder 32 presst den geschlitzten Abschnitt der Wandung 24 gemeinsam mit dem Boden zu der Wicklung 2 hin, sodass der in dem Aufnahmeraum 23 angeordnete Temperatursensor durch die offene Seite 21 des Aufnahmeraums 23 gegen die Wicklung gepresst wird.

Bei der gemäß den Figuren 4 bis 6 dargestellten Ausführung des Sensorhalters 1 ist vorgesehen, dass dieser sich ebenfalls mit einem freien Ende 33 der zweiten Feder 32 gegen eine geschlossene Seite 42 einer durch die Umspritzung des Statorzahns 4 gebildete Aufnahme 40 stützt. Dabei ist der taschenförmige Aufnahmeraum 23 jedoch ausschließlich zu dem Anbindungsabschnitt 10 hin geöffnet, sodass die zweite Feder 32 nicht lediglich einen in dem Aufnahmeraum 23 angeordneten bzw. anordenbaren Temperatursensor, sondern den gesamten Halteabschnitt 20 durch die offene Seite 41 der Aufnahme 40 gegen die Wicklung 2 presst.

In Längsrichtung L zwischen dem Aufnahmeraum 23 am vom Anbindungsabschnitt 10 abgewandten Ende des Halteabschnitts 20 und dem Anbindungsabschnitt 10 ist zudem ein trichterförmiger Bereich 28 vorgesehen, durch welchen ein Temperatursensor beim Einführen in den taschenförmig ausgebildeten Halteabschnitt 20 in einer vorbestimmten Position in den Aufnahmeraum 23 geführt wird. Vorzugsweise ist der Aufnahmeraum 23 dabei derart ausgebildet, dass ein in ihm aufgenommener Temperatursensor zu der ersten Seite 21 des Halteabschnitts 20 an der den Aufnahmeraum 23 bildenden Wandung anliegt, welche von der zweite Feder 32 gegen die Wicklung 2 gepresst wird, sodass der Temperatursensor über die Wandung thermisch mit der Wicklung 2 gekoppelt ist.

Abweichend von der ersten Variante des Sensorhalters 1 und der dritten Variante des Sensorhalters 1 sieht die in den Figuren 4 bis 6 dargestellte zweite Variante keine Öffnung in dem Anbindungsabschnitt 10 vor. Um den Temperatursensor in den Halteabschnitt 20 einführen zu können, sind Halteabschnitt 20 und Anbindungsabschnitt 10 orthogonal zu der Längsachse L des Halteabschnitts 20 zueinander versetzt angeordnet, sodass ein Temperatursensor an dem Anbindungsabschnitt 10 vorbei in den Aufnahmeraum 23 geschoben werden kann.

Abweichend von den in den Figuren 1 und 4 dargestellten Einbausituationen ist in Figur 7 vorgesehen, dass sich der Sensorhalter 1 mit dem freien Ende 33 der zweiten Feder 32 nicht an einer Aufnahme 40, sondern an der zu der Wicklung 2 benachbarten Wicklung 5 abstützt und den Aufnahmeraum 23, wie bei der zweiten Variante des Sensorhalters 1 gemäß den Figuren 4 bis 6, gegen die Wicklung 2 presst. Der Sensorhalter 1 ist entsprechend zwischen den zwei Wicklungen 2, 5 angeordnet.

Dabei ist darauf hinzuweisen, dass sowohl der Sensorhalter 1 gemäß der dritten Variante mit einer Aufnahme 40, als auch der Sensorhalter 1 gemäß einer der Varianten 1 oder 2 ohne eine Aufnahme 40 und sich an einer zu der Wicklung 2 benachbarten zweiten Wicklung 5 abstützend verwendbar ist.

Der Sensorhalter 1 gemäß den Figuren 7 bis 9 sieht dabei wie die erste Variante des Sensorhalters 1 gemäß der Figuren 1 bis 3 eine Öffnung 11 im Anbindungsabschnitt 10 vor, welche entlang der Längsachse L oberhalb des zu dem Anbindungsabschnitt 10 hin offenen Aufnahmeraums 23 angeordnet ist, sodass der Temperatursensor durch die Öffnung 11 hindurch in dem Aufnahmeraum 23 anordenbar ist. Weiter weist jedoch auch die Leiterplatte 3 eine dazu korrespondierende Öffnung 6 auf, sodass ein Temperatursensor 11 durch die Öffnung 6 der Leiterplatte 3 und durch die Öffnung 11 des Anbindungsabschnitts 10 in dem Aufnahmeraum 23 anordenbar ist.

Unabhängig von der Ausführungsform ist für den Sensorhalter 1 jeweils wesentlich, dass die zweite Feder 32 einen Anpressdruck des Temperatursensors oder des Aufnahmeraums 23 gegen die Wicklung 2 aufbaut und dadurch eine gute und dauerhafte thermische Ankopplung des Temperatursensors mit der Wicklung herstellt.

In Figur 10 ist die zweite Variante des Sensorhalters 1 gemäß den Figuren 4 bis 6 in einer Schnittdarstellung dargestellt. Über die zu den Figuren 4 bis 6 beschriebenen Details hinaus ist in Figur 10 ein in den Sensorhalter 1 eingeschobener Temperatursensor 7 dargestellt. Weiter entspricht zwar der Sensorhalter 1 dem Sensorhalter gemäß den Figuren 4 bis 6, dieser ist mit seinem Anbindungsabschnitt 10 jedoch nicht auf einer zu der Wicklung 2 gewandten Seite der Leiterplatte 3, sondern auf der von der Wicklung 2 abgewandten Seite angeordnet, sodass die erste Feder 31 durch eine Öffnung der Leiterplatte 3 hindurch verläuft.

Weiter liegt der Fuß bzw. Fußpunkt der zweiten Feder 32, an welchem die zweite Feder 32 in die von der Wicklung 2 abgewandte Wandung des Halteabschnitts 20 übergeht, unmittelbar benachbart und in einer hier horizontalen Ebene X unmittelbar angrenzend an den Sensor 7, welcher in seiner vorbestimmten Soll-Position angeordnet ist, sodass dieser in vorteilhafter Weise gegen die Wicklung 2 gepresst wird. Obwohl, wie in Figur 2 dargestellt, vorgesehen sein kann, dass sich die zweite Feder 32 unmittelbar an der Wandung bzw. an der die zweite Seite 42 der Aufnahme 40 bildenden Wandung abstützt, können an dieser Wandung auch Zwischenelemente 8 vorgesehen werden, durch welche Fertigungsungenauigkeiten ausgeglichen und eine An- presskraft eingestellt werden können, sodass der Sensor 7 bzw. der Halteabschnitt 20 des Sensorhalters 1 mit einer vorbestimmten und bestimmungsgemäßen Anpresskraft gegen die Wicklung 2 oder in Richtung der Wicklung 2 gepresst werden kann. Auf das Zwischenelement 8 kann jedoch verzichtet werden, wenn der Sensorhalter 1 und/oder die Aufnahme 40 durch beispielsweise eine Werkzeugänderung eine entsprechende Federkraft auf den Sensorhalter 1 aufbringend angepasst werden.

Wie in Figur 10 sichtbar, kann in dem Aufnahmeraum 23 ein den Temperatursensor 7 umgebender Hohlraum verbleiben. Dieser Hohlraum kann durch eine Füllmasse verfallt bzw. der Temperatursensor 7 in dem Aufnahmeraum

23 umspritzt sein, sodass der Temperatursensor 7 vor Umwelteinflüssen geschützt ist und sich vorzugsweise die Position des Temperatursensors 7 nach der Positionierung in seiner Soll-Position nicht mehr ändern kann.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.

Claims

Patentansprüche

1 . Sensorhalter (1) zum Anpressen eines Temperatursensors (7) an eine Wicklung (2) eines Elektromotors, wobei der Sensorhalter (1) einen Anbindungsabschnitt (10) zur schwimmenden oder ortsfesten Befestigung des Sensorhalters (1) an einer Komponente des Elektromotors sowie einen Halteabschnitt (20) aufweist, welche ausschließlich durch eine erste Feder (31) miteinander verbunden sind, wobei der Halteabschnitt (20) einen Aufnahmeraum (23) zur Aufnahme des Temperatursensors (7) aufweist, welcher zu einer ersten Seite (21) an die Wicklung (2) angrenzt, wobei an dem Halteabschnitt (20) an einer der ersten Seite (21) gegenüberliegenden und von der Wicklung (2) abgewandten zweiten Seite (22) eine zweite Feder (32) vorgesehen ist, welche ausgebildet ist, den Halteabschnitt (20) und/oder den in dem Aufnahmeraum (23) aufgenommenen Temperatursensor (7) gegen die Wicklung (2) zu pressen.

2. Sensorhalter nach Anspruch 1 , wobei sich der Halteabschnitt (20) entlang einer Längsachse (L) erstreckt und die erste Feder (31) ausgebildet ist, eine Drehbewegung des Halteabschnitts (20) um einen Fuß der ersten Feder (31), an welchem die erste Feder (31) in den Anbindungsabschnitt (10) übergeht, und/oder eine Bewegung im Wesentlichen orthogonal zu der Längsachse (L) relativ zu dem Anbindungsabschnitt (10) zu ermöglichen.

3. Sensorhalter nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Anbindungsabschnitt (10) eine insbesondere am Fuß der ersten Feder (31) angeordnete Öffnung (11) zur Kabeldurchführung aufweist und wobei die Öffnung (11) insbesondere zur Durchführung des Temperatursensors durch den Anbindungsabschnitt (10) in den Halteabschnitt (20) ausgebildet ist. Sensorhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Aufnahmeraum (23) taschenförmig ausgebildet und ausschließlich zu dem Anbindungsabschnitt (10) und/oder zu der Wicklung (2) hin offen ist. Sensorhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Feder (32) an einer die zweite Seite (22) des Halteabschnitts (20) und den Aufnahmeraum (23) bestimmenden Wandung (24) vorgesehen ist und sich insbesondere mit einem freien Ende (33) von der ersten Seite (21) wegerstreckt. Sensorhalter nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Wandung (24) beidseitig der Feder (32) geschlitzt ist, sodass die Wandung (24) zumindest abschnittsweise in den Aufnahmeraum (23) hinein verschiebbar ist. Sensorhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein zwischen der ersten Feder (31) und dem Aufnahmeraum (23) angeordneter Bereich (28) des Halteabschnitts (20) trichterförmig ist und insbesondere ausgebildet ist, den Temperatursensor (7) bei einem Einstecken des Temperatursensors (7) in den Aufnahmeraum (23) in eine zu einem Fuß der zweiten Feder (32) benachbarte Soll-Position zu führen. Sensorhalteranordnung aufweisend mehrere Sensorhalter (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, welche an ihrem jeweiligen Anbindungsabschnitt (10) insbesondere einstückig miteinander ver- bunden sind, wobei insbesondere je Wicklungsstrang des Elektromotors ein Sensorhalter vorgesehen ist. System aus einem Sensorhalter (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7 oder einer Sensorhalteranordnung gemäß dem vorhergehenden Anspruch sowie einer an einem Wickelkopf einer Wicklung (2) eines Elektromotors anordenbaren Aufnahme (40), wobei die Aufnahme (40) an einer ersten zu dem Wickelkopf gewandten Seite (41) offen oder durch ein in die Aufnahme eingebrachtes Material verschlossen ist und wobei die Aufnahme (40) an einer gegenüberliegenden zweiten Seite (42) geschlossen ist, wobei der Sensorhalter (1) mit dem Halteabschnitt (20) durch eine Einführöffnung (43) der Aufnahme (40) in die Aufnahme (40) einführbar ist, sodass sich die zweite Feder (32) des Sensorhalters (1) an der geschlossenen zweiten Seite (42) der Aufnahme (40) abstützt und den Halteabschnitt (20) und/oder den in dem Aufnahmeraum (23) aufgenommenen Temperatursensor (7) durch die offene Seite (41) der Aufnahme (40) gegen den Wickelkopf presst. System nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Aufnahme (40) integral durch eine Umpressung der Wicklung (2), eine Umspritzung einer Endscheibe oder eine Umspritzung eines Statorzahns (4) gebildet ist, um welchen die Wicklung (2) angeordnet ist. Elektromotor mit einer Wicklung (2), wobei an der Wicklung (2) ein Sensorhalter (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 angeordnet ist, sodass ein in dem Aufnahmeraum (23) des Sensorhalters (1) angeordneter Temperatursensor (7) die Temperatur der Wicklung (2) erfasst.

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