WO2019030110A1 - Elektromotor - Google Patents

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Publication number
WO2019030110A1
WO2019030110A1 PCT/EP2018/071006 EP2018071006W WO2019030110A1 WO 2019030110 A1 WO2019030110 A1 WO 2019030110A1 EP 2018071006 W EP2018071006 W EP 2018071006W WO 2019030110 A1 WO2019030110 A1 WO 2019030110A1
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WO
WIPO (PCT)
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electric motor
temperature sensor
holding element
housing
conductor
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/071006
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Robert Maly
Dirk Bergmann
Ole Berkefeld
Peter Marschall
Dennis GLASER
Original Assignee
Em-Motive Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Em-Motive Gmbh filed Critical Em-Motive Gmbh
Priority to CN201880051925.5A priority Critical patent/CN110915110B/zh
Publication of WO2019030110A1 publication Critical patent/WO2019030110A1/de

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/25—Devices for sensing temperature, or actuated thereby
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/14—Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations
    • G01K1/143—Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations for measuring surface temperatures

Definitions

  • the present invention relates to an electric motor.
  • the invention relates to a mounting of a temperature sensor to the electric motor.
  • the temperature sensors are usually mounted on the coil winding of the electric motor.
  • the coil winding comprises a plurality of electrical conductors, which are wound around a disk pack, wherein the temperature sensor is preferably attached to one of the electrical conductors. There is one
  • Disk pack the electrical conductors are wound to the coil winding, so as to be able to generate electric fields.
  • the attachment of the temperature sensors is usually carried out by means
  • FIG. 1 shows schematically a section of an electric motor 1 according to the prior art.
  • a temperature sensor 4 is used to the Temperature of a conductor 2 of a coil winding 16 to determine.
  • Temperature sensor 4 has a measuring element 15, which is mounted in a protective housing 1 1 for protection against mechanical effects.
  • the temperature sensor 4 is cohesively and positively connected to the conductor 2 of the coil winding 16.
  • the temperature sensor 4 is integrally connected to a holding element 5.
  • the temperature sensor 4 is connected via the adhesive 12 with a conductor 2 of the coil winding 16 cohesively.
  • the holding element 5 is also connected via the adhesive 12 to the conductor 2 of the coil winding 16.
  • the entire arrangement of holding element 5, temperature sensor 4 and conductor 2 of the coil winding 16 is in particular additionally surrounded by an impregnating resin 13.
  • Temperature sensor 4 firmly connected to the conductor 2 of the coil winding 16 to make temperature measurements.
  • Electric motor 1 is exposed to significant temperature fluctuations. Since coil winding 16, in particular the conductor 2, temperature sensor 4 and
  • Holding element 5 when heated usually vary greatly, mechanical stresses occur on the splices, which can lead to failure of the adhesive 12 and / or the impregnating resin 13.
  • the control unit of the electric motor 1 receives faulty data which lead to a control of the electric motor 1, which damages the electric motor 1. This can lead to the destruction of the electric motor 1.
  • the temperature sensor 4 is firmly connected to the rest of the electric motor 1. An exchange, for example in the event of a defect, can not take place without mechanical destruction of the electric motor 1. During assembly of the electric motor 1, electrical lines of the temperature sensor 4 are already on the electric motor 1 and complicate the
  • the electric motor according to the invention allows a simple and low-effort attachment of the temperature sensor.
  • the temperature sensor can only be installed as the last production step.
  • no disturbing cables of the temperature sensor in an early stage of production of the electric motor are available.
  • the electric motor can be easily mounted and transported in this way.
  • Electric motor not needed, which in particular leads to increased cleanliness of the electric motor.
  • the temperature sensor can easily be replaced or repaired in case of malfunction or defect, since an expansion of the temperature sensor is simplified from the electric motor.
  • the electric motor according to the invention comprises a coil winding and a temperature sensor.
  • the temperature sensor has a measuring element and a protective housing, wherein the protective housing surrounds the measuring element in a protective manner.
  • the protective housing is preferably made of plastic, particularly advantageously made of polytetrafluoroethylene.
  • the temperature sensor is via a clamping force of a holding element to an electrical conductor of
  • Temperature sensor ideally adapted to large temperature fluctuations.
  • An initial contact pressure of the temperature sensor to the head of the coil winding can be adjusted by the holding element preferably such that regardless of the temperature of the electric motor is always a sufficient pressure force, whereby the temperature measurement is not distorted.
  • the temperature sensor can be easily detached from the electrical conductor, thus enabling removal of the temperature sensor.
  • the holding element is also characterized by this clamping force between the
  • Clamping force is the holding element supported on the counter element.
  • Holding element to the electric motor and / or the temperature sensor to the electrical conductor In particular, cohesive connections can be dispensed with entirely. Likewise, it is not possible to fix the retaining element only on the counter element without a pressing of the
  • Temperature sensor to the conductor takes place. Rather, a counter force of pressing the temperature sensor to the conductor is needed to the
  • the temperature sensor is preferably attached to the holding element,
  • the temperature sensor is light
  • the holding element is in particular formed by the clamping force for exerting a pressing force by which the temperature sensor is pressed onto the conductor of the coil winding.
  • the coil winding itself does not need to be processed to accommodate the temperature sensor. Removal of the temperature sensor thus has no effect on the conductor or the other coil winding, in particular conductors and other coil winding are not damaged.
  • the counter element is a housing of the electric motor.
  • the holding member extends between the housing and the electrical conductor to press the temperature sensor to the electrical conductor.
  • the housing surrounds the electric motor, in particular the coil winding, at least partially.
  • the housing may in particular comprise an insulating ring. This is advantageous if the housing has a base body of an electrically conductive
  • Material in particular of metal, includes.
  • the insulating ring is preferably used for insulating the main body of the windings of the stator.
  • the insulating ring thus represents a component of the housing.
  • the Isolierring the counter element as described above, on which the
  • Holding element is held.
  • the holding element protrudes in particular through an opening of the housing in an interior of the electric motor. This simplifies the assembly of the electric motor. In particular, the attachment of the temperature sensor can be done as a last step in the production of the electric motor. Thus, it is not necessary, the electric motor in the partially manufactured state, taking into account the
  • thermosensor is particularly necessary because it includes cables that can be damaged by careless handling.
  • the holding element has an engagement region, which is arranged at least partially in the opening of the housing.
  • the engagement region is fastened in a form-fitting manner in the opening. So is
  • the engagement portion engages through the opening and at least partially abuts those two sides of the housing, between which the opening extends.
  • the mounting of the retaining element is preferably carried out via a rotation of the engagement region, wherein a removal of the retaining element is also possible only by rotating the engagement region.
  • the engagement portion is advantageously resilient to allow for elastic deformation during mounting.
  • the clamping force can be applied to the temperature sensor. It is advantageous if a required to remove the retaining element rotation is blocked by the lever arm by the lever arm presses the temperature sensor on the head of the coil winding.
  • projections are advantageously arranged.
  • the projections are adapted to abut an inner wall of the opening and / or on the housing.
  • the holding element can be positioned relative to the opening.
  • the holding member can be optimally aligned relative to the electrical conductor to an ideal concern of the temperature sensor to allow the electrical conductor.
  • Engagement region be designed resiliently.
  • an elastic deformation of the engagement region of the holding element is necessary.
  • at least a part of the projections is pressed by the elastic restoring force of the engagement portion to the inner walls of the opening, whereby a reliable grip is ensured.
  • at least a portion of the projections can absorb forces resulting from the clamping force by which the
  • Temperature sensor is pressed to the electrical conductor.
  • the holding element has a spring element separate from the lever arm for generating the clamping force.
  • the function of holding the temperature sensor is a function of the function of
  • the spring element is advantageously made of a metal, in particular made of spring steel, while the lever arm is formed of a plastic.
  • the clamping force can be optimally adjusted.
  • the spring element extends from the engagement region to the temperature sensor or to a partial region of the lever arm. Since the retaining element is supported on the engagement region relative to the housing, there is also a supporting effect for the spring element. Thus, the spring element can safely and reliably apply the clamping force to the
  • the clamping force By a length of the spring element on the lever arm, the clamping force can be adjusted. In particular, the clamping force is maximized when the spring element extends from the engagement region to the temperature sensor.
  • the spring element preferably has at least one housing
  • the protruding portion is applied to a clamping element of the housing. It is also provided that the projecting portion is elastically deformed by the clamping element.
  • the clamping element serves on the one hand for fixing the retaining element, on the other hand for optimum adjustment of the clamping force.
  • an elastic restoring force of the spring element is adjustable. This elastic restoring force acts on the one hand as a clamping force for holding the temperature sensor to the conductor the winding, on the other hand as a holding force for the holding element itself.
  • the clamping element may have a complementary shape to the protruding region, so that a positive connection between
  • Spring element and clamping element is present. This positive connection can be canceled by deforming the spring element, so that on the one hand a simple and reliable mounting of the retaining element is made possible on the housing, on the other hand, the retaining element is held securely and reliably in a target position.
  • the clamping element has particularly advantageous at least one inlet slope.
  • the inlet slope allows deformation of the protruding portion when the holding member is pushed into the opening.
  • the protruding area comes into contact with the inlet slope.
  • the spring element of the inlet slope must yield and is thus elastically deformed.
  • the inlet slope thus also serves to ensure correct installation, since in an insufficient insertion of the retaining element in the opening, the inlet slope can not be overcome and the elastic restoring force of the spring element acts on the inlet slope. This is done
  • the lever arm has a first arm region and a second arm region.
  • the second arm area serves to receive the
  • the first arm region preferably has a curved course, in particular a shoulder or a step.
  • a spring tension between the engagement region and the temperature sensor or the subregion reach the lever arm.
  • a secure and reliable pressing of the temperature sensor is achieved at the electrical conductor.
  • the first arm region and the second arm region are preferably angled relative to one another.
  • the temperature sensor may have any orientation, which are not predetermined by geometrical specifications from the position of the holding area.
  • the second arm region it is thus possible for the second arm region to be arranged parallel to that conductor of the coil winding to which the temperature sensor is pressed by the retaining element.
  • the temperature sensor is usually designed as an elongated element, wherein a precise position of the measuring element in the protective housing is not determined optically accurate. If the temperature sensor is not aligned parallel to the conductor, then there is a risk that the measuring element is not at the level of the conductor, whereby a heat transfer path is extended through the protective housing. This leads to an increased risk of erroneous measurements. However, if the second arm region and thus the temperature sensor are aligned parallel to the conductor, then the measuring element is necessarily always at the height of this conductor. A heat transfer path is thus minimized so that highly accurate measurements are possible.
  • the counter element is alternatively a plate pack of the electric motor.
  • a housing of the electric motor is not absolutely necessary.
  • the holding element can thus be mounted in different ways to the
  • the holding element engages in a recess of the
  • the holding element By means of a contact region, the retaining element also bears against the disk pack outside the recess.
  • an attachment of the holding element is simplified, through the recess and the abutment region, the holding element is advantageously at least partially positively mounted on the plate pack.
  • the clamping force can be applied to the temperature sensor via a lever arm. The application of this clamping force preferably also prevents removal of the retaining element of the disk pack.
  • the retaining element can only be removed by being elastically deformed.
  • the holding element is an elastic element, in particular a spring element. By the elastic element or spring element, the temperature sensor is pressed against the conductor of the coil winding.
  • the clamping force for pressing the temperature sensor to the electrical conductor is a bias voltage of the holding element, which can be generated by the elastic properties of the holding element.
  • said bias can be adjusted. Due to the bias voltage, the pressing force of the temperature sensor to the conductor of the coil winding is sufficiently large even at thermal expansions to perform a reliable temperature measurement.
  • the holding element is made of plastic.
  • the retaining element is preferably made of metal. If the retaining element is made of plastic, the retaining element can be manufactured easily and with little effort. At the same time there is no disturbance of the operation of the electric motor by the holding element, so that the attachment of the temperature sensor does not adversely affect the operation of the electric motor. If the holding element is made of metal, then this has a high stability. To combine both advantages in particular a production of plastic and metal is possible.
  • Injection molding is made.
  • complex shapes of the holding element can be manufactured easily and with little effort.
  • the manufacturing costs of the holding elements and thus of each electric motor are minimized by the injection molding process.
  • Figure 1 is a schematic view of a section of a
  • Electric motor according to the prior art Figure 2 is a schematic view of a detail of a
  • Figure 3 is a schematic view of acting forces on a
  • Figure 4 is a schematic view of a section of a
  • Figure 5 is a schematic view of a first alternative of
  • Figure 6 is a schematic view of a second alternative of
  • FIG. 7 shows a schematic view of a part of an electric motor according to a third exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. 8 shows a schematic sectional view of the electric motor according to the third exemplary embodiment of the invention.
  • Figure 9 is a schematic view of the retaining element in the
  • Figure 10 is a schematic view of the temperature sensor in the
  • Figure 1 shows schematically a section of an electric motor 1 according to the prior art. This was already described at the beginning.
  • FIG. 2 shows schematically a section of an electric motor 1 according to a first embodiment of the invention.
  • the electric motor 1 comprises a coil winding 16 with a plurality of conductors 2 for generating electric fields.
  • the electric motor 1 comprises a surrounding housing 6.
  • a temperature sensor 4 for detecting a temperature of a conductor 2 of the coil winding 16 is not materially connected to the conductor 2 of the coil winding 16 as in the prior art, for example glued, but is pressed by a clamping force of a holder 5 to the conductor 2 of the coil winding 16.
  • the coil winding 16 comprises a plurality of electrical conductors 2 wound around a disk pack 3, so that said coil winding 16 is produced by the wrapping of the disk pact 3 with the conductor 2.
  • Temperature sensor 4 is applied to the electrical conductor 2.
  • the holding element 5 is resilient and presses the
  • the holding element 5 is mounted in an opening 7 of the housing 6.
  • the attachment in the opening 7 takes place in such a way that an engagement region 20 of the retaining element 5 rests in the opening 7 of the housing 6.
  • the engagement region 20 comprises first projections 21, second projections 22, which respectively abut against inner sides of the opening 7, and at least one third projection 23 which bears against the housing 6.
  • the second projections serve to facilitate insertion of the engagement portion 20 into the opening 7 and to position the engagement portion 20 in the opening 7.
  • the first projections 21, like the second projections 22, abut the inside of the opening 7 and serve for final fixation of
  • the engagement portion 20 is preferably formed resiliently, whereby in particular the first projections 21 can move. In this way, on the one hand, insertion of the engagement region into the opening 7 is simplified.
  • an elastic restoring force can be generated to the projections to press the housing 6.
  • the third projection 23 abuts directly on the housing 6 and serves to absorb a force resulting from the clamping force of the retaining element 5, via which the temperature sensor 4 is pressed against the electrical conductor.
  • the holding element 5 has a lever arm 8.
  • One end of the lever arm 8 serves to apply a pressing force 100 to the temperature sensor 4.
  • the pressing force 100 is realized by the clamping force of the holding element 5. This means that the holding element 5 is biased.
  • the positive connection between the housing 6 and the holding element 5 is achieved by a relative rotation between the housing 6 and the holding element 5. This rotation corresponds to a movement of the end of the lever arm 8 against the direction of the pressing force 100.
  • the temperature sensor 4 prevents the holding member 5 is removed from the opening 7 of the housing 6, as this is a relative rotation between the housing 6 and retaining element required by the concern of the end of the lever arm 8 at the
  • Temperature sensor 4 is prevented.
  • the holding member 5 must be elastically deformed to be inserted into the opening 7 of the housing 6 or removed from it.
  • the temperature sensor 4 has an electrical measuring element 15, which is surrounded by a protective housing 1 1. It is envisaged that the
  • Protective housing 1 1 is formed thermally conductive in order to avoid a falsification of a measurement result of the measuring element 15. That's it
  • the measuring element 15 also has cables in order to enable a connection of the measuring element 15 to a control unit of the electric motor 1. These cables can be easily damaged, which is why increased attention must be provided during the assembly of the electric motor 1.
  • An assembly step of the temperature sensor 4 may last a last time
  • the temperature sensor 4 is easy and inexpensive exchangeable. For this purpose, only the retaining element 5 is to be removed. Thus, the temperature sensor 4 can be changed in case of failure. Likewise, another temperature sensor 4 can be retrofitted with little effort.
  • Electric motor 1 reduced.
  • the side effect that adhesive residues remain on components of the electric motor 1. The cleanliness of these components is then possible only with increased effort.
  • the elimination of the adhesion process prevents contamination by adhesive residues.
  • FIG. 3 schematically shows those forces which act on the holding element 5 when the holding element 5 generates the pressing force 100 by its clamping force in order to press the temperature sensor 4 against the conductor 2 of the coil winding 16.
  • three forces F1, F2, F3 occur at that area of the
  • Retaining element 5 which is attached to the opening 7 of the housing 6.
  • the first force F1 and the second force F2 are received by the engagement portion 20, while the third force F3 is received by the third projection 23.
  • a further force F4 occurs, due to the pressing of the temperature sensor 4 to the conductor 2 of the
  • Coil winding 16 acts as a counter force on the holding element 5. All these forces F1, F2, F3, F4 are in equilibrium, both
  • the holding element 5 can be adapted differently to different housing shapes, as long as the pressure force 100 shown in Figure 2 is applied to the temperature sensor.
  • the pressing force 100 is particularly chosen such that an optimal temperature transfer from the conductor 2 of the coil winding 16 takes place on the temperature sensor 4.
  • the temperature sensor 4 is thus always firmly connected to the conductor 2 of the coil winding 16 to a reliable
  • the holding element 5 is designed such that this always applies a minimum pressure force 100 on the temperature sensor 4, which also in thermal expansions or changing
  • both the pressing force 100 and the holding forces for holding the holder 5 are based on the housing 6 on the clamping force of the holder.
  • FIG. 4 shows a second embodiment of the electric motor 1 according to the invention. Again, only a relevant section of the electric motor 1 is shown. The difference from the first embodiment lies in the
  • the holding element 5 is mounted in a recess 10 of the plate pack 3.
  • a housing 6 is not necessary. If a housing 6 still exists, this is not relevant to the
  • the holding member 5 has a lever arm 8, via which a pressing force 100 can be applied to the temperature sensor 4 to the
  • Temperature sensor frictionally with the conductor 2 of the coil winding 16 to connect.
  • the holding element 5 abuts with a contact area 9 outside the recess 10 against the disk pack 3.
  • Holding element 5 is not isolated from its task to press the temperature sensor 4 to the conductor 2, can be attached to the disk pack 3. Rather, attachment of the retaining element 5 and pressing the
  • Temperature sensor 4 to the conductor 2 only together to achieve.
  • Figures 5 and 6 show different alternatives of the holding member 5 with attached temperature sensor 4.
  • the holding members 5 are in the first embodiment of the electric motor 1 as described above and as shown in Figures 2 and 3 usable. These differ
  • Temperature sensor 4 partially positively connected to the lever arm 8, wherein the type of positive connection is different.
  • the temperature sensor 4 is connected to the holding element 5 via a dovetail connection 17 and via clamps 19.
  • Dovetail joint 17 and at least one bracket 19 are disposed at opposite ends of the temperature sensor 4.
  • Dovetail joint 17 is used for the positive connection of the protective housing 1 1 of the temperature sensor 4 and the holding element 5, while on the brackets 19 cable 14 of the temperature sensor 4 on the holding element 5 are fixed.
  • the temperature sensor is thus attached to the holding element 5 partially positively, to allow a simple and low-effort installation.
  • a non-positive connection between the temperature sensor 4 and the coil device 2 is present due to the pressing force 100.
  • a non-positive connection between the temperature sensor 4 and retaining element 5 is present.
  • the temperature sensor 4 is fastened to the holding element 5 via a bolt connection 18 and via clamps 19. It replaces the
  • the measuring element 15 always remains identical.
  • a clamp 19 is not attached directly to one end of the temperature sensor 4. Nevertheless, one
  • Protective housing 1 1 is not applied before the cables 14 are held by a clamp 19. Thus, in turn, a partial positive connection between the temperature sensor 4 and holding element 5 is achieved.
  • the assembly of the temperature sensor 4 is carried out as in the first alternative. Thus, it is irrelevant for the manufacture of the electric motor 1, in which manner holding element 5 and temperature sensor 4 are connected.
  • the retaining element 5 has the lever arm 8 and, subsequently, the engagement region 20.
  • Engaging portion 20 is formed C-shaped and has at the ends of the C-shape, the first projections 21. In addition, the engagement portion 20 has the second projections 22. The at least one third projection 23 is hidden in the view of Figure 5 and Figure 6 of the lever arm 8 and not visible.
  • the C-shape of the engagement portion 20 is elastically deformable, whereby in particular the first projections 21 from its normal position
  • Restoring force which can also be used in particular to press the first projections 21 on the inner sides of the opening 7 of the housing 6 of the electric motor 1.
  • a holding of the holding member to the housing 6 can be supported.
  • the electric motor 1 thus has a variety of advantages. So assembly steps are simplified when building the engine due to lack of disturbing cables of the temperature sensor. Likewise, transportation of the motor during assembly in the assembly line is simplified due to the lack of interfering cables of the temperature sensor. Another advantage results from the elimination of a bonding process in manufacturing. This leads to an easier one
  • Temperature sensor can be installed in exactly the same way as the original temperature sensor. Furthermore, there is the possibility of a simple, time-saving and cost-effective rework and repair.
  • the electric motor is particularly suitable for large temperature differences during rest periods and operating phases. Finally, the electric motor is suitable for different sensor types, such as NTC, PTC, PT100, or the like.
  • Figure 7 shows schematically a part of an electric motor 1 according to a third embodiment of the invention. In FIG. 7, only one stator of the
  • the electric motor 1 shown.
  • the electric motor 1 has a housing 6, which comprises an opening 7.
  • a holding element 5 is inserted, which presses a (not shown in Figure 7) temperature sensor 4 against a conductor 2 of a winding 16 of the electric motor 1.
  • Figure 8 shows schematically a section through the electric motor 1.
  • the housing 6 has a housing base body 6a and an insulating ring 6b.
  • the housing base body 6a is preferably made of a metallic material, while the insulating ring 6b is formed of an electrically insulating material.
  • the holding element 5 is advantageously supported on the insulating ring 6b.
  • the holding element 5 has an engagement region 20, with which the
  • Retaining element 5 engages in the opening 7 of the housing 6.
  • the holding element 5 has a first arm portion 8a and a second arm portion 8b, which act together as a lever arm 8.
  • the engagement region 20, the first arm region 8a and the second arm region 8b are preferably formed in one piece.
  • a first projection 21 is present, which cooperates as a snap hook connection with the housing 6, in particular the insulating ring 6b. In this way, the holding element 5 can be fixed in the opening 7.
  • a spring element 24 is arranged in a radial direction of the electric motor 1 opposite to the first projection 21, a spring element 24 is arranged.
  • the spring member 24 extends from the engagement portion 20 to the second arm portion 8b and applies a force to the second arm portion 8b.
  • a clamping force is generated which presses the temperature sensor 4 over the second arm region against a conductor 2 of a winding 16 (compare FIGS. 9 and 10).
  • the temperature sensor 4 can reliably determine a temperature of the conductor 2.
  • the spring element 24 has a protruding to the housing 6,
  • the tensioning element 25 preferably also has an inlet bevel 27 in order to simplify the insertion of the retaining element 5 into the opening 7.
  • Inlet bevel 27 is used in particular for elastic deformation of the
  • the first arm region 8a has a step 30.
  • a curved course of the first arm portion 8a is realized.
  • a clamping force of the spring element 24 is improved.
  • the stage 30 is designed such that the
  • FIGS. 9 and 10 schematically show the arrangement of the temperature sensor 4 on the winding 16 of the electric motor 1.
  • FIG. 9 shows how the holding element 5 presses the temperature sensor 4 against a conductor 2 of the winding 16.
  • Figure 10 shows the orientation of the temperature sensor 4 by the holding member 5 is not shown.
  • the winding 16 is in particular designed as a plug-in winding, are used in the arcuate, rigid conductor 2 in grooves 28 of a Statorground body 29.
  • the stator main body 29 is in particular identical to the previously described disk pack.
  • the temperature sensor 4 is arranged on one of the conductors 2. Thus, the temperature of the conductor 2 of the winding can be determine. However, as shown in FIG. 10, the temperature sensor 4 is elongated.
  • the temperature sensor 4 comprises an elongated
  • Protective housing 1 in which a measuring element 15 is arranged.
  • the exact position of the measuring element 15 within the protective housing 1 1 is unknown.
  • an alignment of the elongated temperature sensor 4 is parallel to the conductor 2, to which the temperature sensor 4 is applied.
  • the first arm portion 8a serves to position the second arm portion 8b on the conductor 2.
  • the second arm portion 8b serves to align the temperature sensor 4 in parallel with said conductor 2. Therefore, the second arm portion 8b is also aligned parallel to the conductor 2.
  • the temperature sensor 4 can thus be arranged on the conductor 2 such that a safe and reliable temperature measurement is possible.
  • the temperature sensor 4 is pressed by a clamping force on the conductor 2 and in particular not materially connected to the conductor.
  • the holding element 5 is held in the opening 7 of the housing 6, so that an exchange of temperature sensor 4 and holding element 5 is made possible easily and with little effort.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektromotor (1) umfassend eine Spulenwicklung (16), sowie einen Temperatursensor (4), wobei der Temperatursensor (4) über eine Spannkraft eines Halteelementes (5) an einen elektrischen Leiter (2) der Spulenwicklung (16) angedrückt ist, und wobei durch diese Spannkraft das Halteelement (5) zwischen dem Temperatursensor (4) und einem Gegenelement (3, 6) gehalten ist.

Description

Beschreibung Titel
Elektromotor Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektromotor. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Anbringung eines Temperatursensors an dem Elektromotor.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, Temperaturen an Elektromotoren mittels Temperatursensoren zu ermitteln. Dabei wird zumeist auf NTC (Negative Temperature Coefficient) zurückgegriffen. Die Temperaturinformation kann an ein Steuergerät des Elektromotors übergeben werden, das diese Information zum Zweck der Ansteuerung des Elektromotors verwendet.
Die Temperatursensoren werden üblicherweise an der Spulenwicklung des Elektromotors angebracht. Die Spulenwicklung umfasst mehrere elektrische Leiter, die um ein Lamellenpaket gewickelt sind, wobei der Temperatursensor bevorzugt an einem der elektrischen Leiter angebracht ist. Dabei ist ein
Lamellenpaket ein Stapel einer Vielzahl von Blechelementen, wobei der Stapel einen Statorgrundkörper und/oder Rotorgrundkörper darstellt. Um das
Lamellenpaket werden die elektrischen Leiter zu der Spulenwicklung gewickelt, um somit elektrische Felder erzeugen zu können.
Das Anbringen der Temperatursensoren erfolgt üblicherweise mittels
stoffschlüssiger und/oder formschlüssiger Verbindung. Dabei erfolgt zumeist ein Ankleben des Temperatursensors an der Spulenwicklung oder dem
Lamellenpaket mittels Klebstoff und/oder Harz. Dieser Fall ist in Figur 1 schematisch gezeigt.
Figur 1 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus einem Elektromotor 1 gemäß dem Stand der Technik. Dabei wird ein Temperatursensor 4 verwendet, um die Temperatur eines Leiters 2 einer Spulenwicklung 16 zu ermitteln. Der
Temperatursensor 4 weist ein Messelement 15 auf, das zum Schutz vor mechanischen Einwirkungen in einem Schutzgehäuse 1 1 angebracht ist. Der Temperatursensor 4 ist stoffschlüssig und formschlüssig mit dem Leiter 2 der Spulenwicklung 16 verbunden.
Über einen Klebstoff 12 ist der Temperatursensor 4 mit einem Halteelement 5 stoffschlüssig verbunden. Außerdem ist der Temperatursensor 4 über den Klebstoff 12 mit einem Leiter 2 der Spulenwicklung 16 stoffschlüssig verbunden. Das Halteelement 5 ist ebenfalls über den Klebstoff 12 mit dem Leiter 2 der Spulenwicklung 16 verbunden. Die gesamte Anordnung aus Halteelement 5, Temperatursensor 4 und Leiter 2 der Spulenwicklung 16 ist insbesondere zusätzlich mit einem Imprägnierharz 13 umgeben. Somit wird der
Temperatursensor 4 fest mit dem Leiter 2 der Spulenwicklung 16 verbunden, um Temperaturmessungen vorzunehmen.
Eine Anordnung wie in Figur 1 gezeigt, hat jedoch einige Nachteile: So können im Betrieb des Elektromotors 1 Temperaturen bis ca. 200°C auftreten, während sich in der Ruhephase der Elektromotor 1 auf die Umgebungstemperatur abkühlt. In den Ruhephasen kann somit die Temperatur des Elektromotors 1 bis -40°C betragen. Betriebsphasen und Ruhephasen des Elektromotors 1 wechseln sich während der Lebensdauer des Elektromotors mehrmals ab, so dass der
Elektromotor 1 erheblichen Temperaturschwankungen ausgesetzt ist. Da sich Spulenwicklung 16, insbesondere der Leiter 2, Temperatursensor 4 und
Halteelement 5 bei Erwärmung üblicherweise unterschiedlich stark ausdehnen, treten mechanische Belastungen an den Klebestellen auf, die zu Versagen des Klebstoffs 12 und/oder des Imprägnierharzes 13 führen können.
Ein Versagen des Klebstoffs 12 und/oder des Imprägnierharzes 13 kann zu einer Verschlechterung der Qualität der Messwerte des Temperatursensors führen. Dadurch erhält das Steuergerät des Elektromotors 1 fehlerhafte Daten, die zu einer Ansteuerung des Elektromotors 1 führen, die den Elektromotor 1 beschädigt. Dies kann zur Zerstörung des Elektromotors 1 führen.
Ebenso ist aus Figur 1 ersichtlich, dass der Temperatursensor 4 fest mit dem restlichen Elektromotor 1 verbunden ist. Ein Austausch, beispielsweise bei Defekt, kann nicht ohne mechanische Zerstörung des Elektromotors 1 erfolgen. Während einer Montage des Elektromotors 1 befinden sich elektrische Leitungen des Temperatursensors 4 bereits am Elektromotor 1 und erschweren die
Handhabe, den Aufbau, den Transport und die Qualitätskontrolle des
Elektromotors 1. Oftmals hat dieses Design negative Folgen für die
Qualitätsansprüche wie insbesondere die Sauberkeit des Elektromotors 1 . Dies bedeutet, dass Oberflächen nur mit erhöhtem Aufwand ohne Rückstände von Harz und Klebstoff realisiert werden können und/oder die Partikellast erhöht ist.
Offenbarung der Erfindung
Der erfindungsgemäße Elektromotor erlaubt ein einfaches und aufwandarmes Anbringen des Temperatursensors. Insbesondere kann der Temperatursensor erst als letzter Fertigungsschritt angebracht werden. Damit sind keine störenden Kabel des Temperatursensors in einem frühen Stadium der Fertigung des Elektromotors vorhanden. Außerdem kann der Elektromotor auf diese Weise leichter montiert und transportiert werden. Durch ein kraftschlüssiges Anbringen des Temperatursensors wird ein Klebeprozess in der Fertigung des
Elektromotors nicht benötigt, was insbesondere zu einer erhöhten Sauberkeit des Elektromotors führt. Schließlich kann der Temperatursensor bei Fehlfunktionen oder bei Defekt einfach ersetzt oder repariert werden, da ein Ausbau des Temperatursensors aus dem Elektromotor vereinfacht ist.
Der erfindungsgemäße Elektromotor umfasst eine Spulenwicklung und einen Temperatursensor. Der Temperatursensor weist insbesondere ein Messelement und ein Schutzgehäuse auf, wobei das Schutzgehäuse das Messelement schützend umgibt. Das Schutzgehäuse ist bevorzugt aus Kunststoff, besonders vorteilhaft aus Polytetrafluorethylen, gefertigt. Der Temperatursensor ist über eine Spannkraft eines Halteelements an einen elektrischen Leiter der
Spulenwicklung angedrückt. Durch ein solches Andrücken ist der
Temperatursensor ideal an große Temperaturschwankungen angepasst. Eine initiale Andruckkraft des Temperatursensors an den Leiter der Spulenwicklung kann durch das Halteelement bevorzugt derart eingestellt werden, dass unabhängig von der Temperatur des Elektromotors stets eine ausreichende Andruckkraft vorliegt, wodurch die Temperaturmessung nicht verfälscht wird. Außerdem kann der Temperatursensor von dem elektrischen Leiter einfach gelöst werden, um somit ein Entfernen des Temperatursensors zu ermöglichen. Das Halteelement ist durch diese Spannkraft außerdem zwischen dem
Temperatursensor bzw. dem elektrischen Leiter der Spulenwicklung und einem Gegenelement eingespannt und dadurch gehalten. Zur Erzeugung der
Spannkraft ist das Halteelement an dem Gegenelement abgestützt. Somit sind insbesondere keine zusätzlichen Montageelemente notwendig, um das
Halteelement an dem Elektromotor und/oder den Temperatursensor an dem elektrischen Leiter zu halten. Insbesondere auf stoffschlüssige Verbindungen kann gänzlich verzichtet werden. Ebenso ist nicht möglich, das Halteelement nur an dem Gegenelement zu fixieren, ohne dass ein Andrücken des
Temperatursensors an den Leiter erfolgt. Vielmehr wird eine Gegenkraft des Andrückens des Temperatursensors an den Leiter benötigt, um das
Halteelement an dem Gegenelement zu befestigen.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
Der Temperatursensor ist bevorzugt an dem Halteelement befestigt,
insbesondere formschlüssig. Somit ist der Temperatursensor leicht
austauschbar. Das Halteelement ist insbesondere durch die Spannkraft zum Ausüben einer Andruckkraft ausgebildet, durch die der Temperatursensor auf den Leiter der Spulenwicklung gedrückt wird. Die Spulenwicklung selbst muss somit nicht bearbeitet werden, um den Temperatursensor aufzunehmen. Ein Entfernen des Temperatursensors hat damit keinerlei Auswirkungen auf den Leiter oder die sonstige Spulenwicklung, insbesondere werden Leiter und sonstige Spulenwicklung nicht beschädigt.
Vorteilhafterweise ist das Gegenelement ein Gehäuse des Elektromotors. Somit erstreckt sich das Halteelement zwischen dem Gehäuse und dem elektrischen Leiter, um den Temperatursensor an den elektrischen Leiter anzudrücken. Das Gehäuse umgibt den Elektromotor, insbesondere die Spulenwicklung, zumindest teilweise. Durch ein Abstützen des Halteelements an dem Gehäuse ist eine Montage des Temperatursensors vereinfacht. So ist insbesondere ein
Austauschen des Temperatursensors einfach und aufwandsarm möglich. Das Gehäuse kann insbesondere einen Isolierring umfassen. Dies ist dann vorteilhaft, wenn das Gehäuse einen Grundkörper aus einem elektrisch leitfähigen
Werkstoff, insbesondere aus Metall, umfasst. Der Isolierring dient bevorzugt zum Isolieren des Grundkörpers von den Wicklungen des Stators. Der Isolierring stellt somit eine Komponente des Gehäuses dar. Vorteilhafterweise stellt der Isolierring das Gegenelement wie zuvor beschrieben dar, an dem das
Halteelement gehalten ist.
Das Halteelement ragt insbesondere durch eine Öffnung des Gehäuses in einen Innenraum des Elektromotors. Dies vereinfacht die Montage des Elektromotors. Insbesondere kann das Anbringen des Temperatursensors als letzter Schritt bei der Fertigung des Elektromotors erfolgen. Dadurch ist nicht notwendig, den Elektromotor im teilgefertigten Zustand unter Berücksichtigung des
Temperatursensors fertigzustellen und/oder zu Transportieren. Ein
Berücksichtigen des Temperatursensors ist insbesondere deshalb notwendig, da dieser Kabel umfasst, die bei unachtsamer Handhabung beschädigt werden können.
Besonders bevorzugt weist das Halteelement einen Eingriffsbereich auf, der zumindest teilweise in der Öffnung des Gehäuses angeordnet ist. Insbesondere ist der Eingriffsbereich in der Öffnung formschlüssig befestigt. So ist
insbesondere vorgesehen, dass der Eingriffsbereich durch die Öffnung greift und zumindest teilweise an denjenigen beiden Seiten des Gehäuses anliegt, zwischen denen sich die Öffnung erstreckt. Das Montieren des Halteelements erfolgt bevorzugt über eine Rotation des Eingriffsbereichs, wobei ein Entfernen des Halteelements ebenfalls nur durch Rotieren des Eingriffsbereichs ermöglicht ist. Zum Vereinfachen des Montierens ist der Eingriffsbereich vorteilhafterweise federnd ausgebildet, um elastische Verformungen während des Montierens zu ermöglichen. Über einen Hebelarm des Halteelements ist die Spannkraft auf den Temperatursensor aufbringbar. Dabei ist vorteilhaft, wenn durch den Hebelarm eine zum Entfernen des Halteelements benötigte Rotation blockiert ist, indem der Hebelarm den Temperatursensor auf den Leiter der Spulenwicklung drückt. Somit wird einerseits die kraftschlüssige Verbindung erreicht, andererseits ist das Halteelement sicher und zuverlässig an dem Gehäuse befestigt. Dennoch kann der Temperatursensor zusammen mit der Haltevorrichtung einfach und aufwandsarm entfernt werden.
An dem Eingriffsbereich sind vorteilhafterweise Vorsprünge angeordnet. Die Vorsprünge sind ausgelegt, an einer Innenwand der Öffnung und/oder an dem Gehäuse anzuliegen. Dadurch lässt sich das Halteelement relativ zu der Öffnung positionieren. Somit kann das Halteelement relativ zu dem elektrischen Leiter optimal ausgerichtet werden, um ein ideales Anliegen des Temperatursensors an dem elektrischen Leiter zu ermöglichen. Besonders vorteilhaft kann der
Eingriffsbereich federnd ausgestaltet sein. Um die Vorsprünge innerhalb oder an der Öffnung zu platzieren, ist insbesondere ein elastisches Verformen des Eingriffsbereichs des Halteelements notwendig. Somit wird zumindest ein Teil der Vorsprünge durch die elastische Rückstell kraft des Eingriffsbereichs an die Innenwände der Öffnung gedrückt, wodurch ein zuverlässiger Halt sichergestellt ist. Ebenso ist vorgesehen, dass zumindest ein Teil der Vorsprünge Kräfte aufnehmen kann, die aus der Spannkraft resultieren, durch die der
Temperatursensor an den elektrischen Leiter gedrückt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Halteelement ein von dem Hebelarm separates Federelement zum Generieren der Spannkraft auf. Somit ist die Funktion des Haltens des Temperatursensors von der Funktion des
Beaufschlagens der Spannkraft getrennt. Das Federelement ist vorteilhafterweise aus einem Metall, insbesondere aus Federstahl, gefertigt, während der Hebelarm aus einem Kunststoff ausgebildet ist. Somit lässt sich die Spannkraft optimal einstellen.
Besonders vorteilhaft erstreckt sich das Federelement von dem Eingriffsbereich zu dem Temperatursensor oder zu einem Teilbereich des Hebelarms. Da sich das Halteelement an dem Eingriffsbereich gegenüber dem Gehäuse abstützt, erfolgt ebenso eine abstützende Wirkung für das Federelement. Damit kann das Federelement sicher und zuverlässig die Spannkraft aufbringen, um den
Temperatursensor gegen einen Leiter der Wicklung zu drücken. Durch eine Länge des Federelements an dem Hebelarm lässt sich die Spannkraft einstellen. Insbesondere ist die Spannkraft maximiert, wenn sich das Federelement von dem Eingriffsbereich zu dem Temperatursensor erstreckt.
Das Federelement weist bevorzugt zumindest einen zum Gehäuse
hervorstehenden, insbesondere konvex geformten oder ausgebuchteten, Bereich auf. Der hervorstehende Bereich liegt an einem Spannelement des Gehäuses an. Außerdem ist vorgesehen, dass der hervorstehende Bereich durch das Spannelement elastisch verformt ist. Somit dient das Spannelement einerseits zum fixieren des Halteelements, andererseits zum optimalen Einstellen der Spannkraft. Durch den Grad der elastischen Verformung ist eine elastische Rückstellkraft des Federelements einstellbar. Diese elastische Rückstellkraft wirkt einerseits als Spannkraft zum Halten des Temperatursensors an dem Leiter der Wicklung, andererseits als Haltekraft für das Halteelement selbst.
Insbesondere kann das Spannelement eine zu dem hervorstehenden Bereich komplementäre Form aufweisen, sodass ein Formschluss zwischen
Federelement und Spannelement vorhanden ist. Dieser Formschluss lässt sich durch Verformen des Federelements aufheben, sodass einerseits eine einfache und zuverlässige Montage des Halteelements an dem Gehäuse ermöglicht ist, andererseits das Halteelement in einer Zielposition sicher und zuverlässig gehalten ist.
Das Spannelement weist besonders vorteilhaft zumindest eine Einlaufschräge auf. Die Einlaufschräge erlaubt ein Verformen des hervorstehenden Bereichs, wenn das Halteelement in die Öffnung geschoben wird. Insbesondere gelangt während des Einschiebevorgangs des Halteelements in die Öffnung der hervorstehende Bereich in Kontakt mit der Einlaufschräge. Dies führt dazu, dass bei weiterem Einschieben des Halteelements in die Öffnung das Federelement der Einlaufschräge ausweichen muss und somit elastisch verformt wird. Die Einlaufschräge dient somit auch zur Sicherstellung einer korrekten Montage, da bei einem unzureichenden Einschieben des Halteelements in die Öffnung die Einlaufschräge nicht überwunden werden kann und die elastische Rückstell kraft des Federelements auf die Einlaufschräge wirkt. Dadurch erfolgt ein
Herausdrücken des Halteelements aus der Öffnung. Erst wenn die
Einlaufschräge überwunden ist, verbleibt das Halteelement an dem
Spannelement. Insbesondere erfolgt nach Überwindung der Einlaufschräge der zuvor genannte Formschluss zwischen dem hervorstehenden Bereich und dem Spannelement.
Besonders bevorzugt weist der Hebelarm einen ersten Armbereich und einen zweiten Armbereich auf. Der zweite Armbereich dient zur Aufnahme des
Temperatursensors, während sich der erste Armbereich von dem Eingriffsbereich zu dem zweiten Armbereich erstreckt. Dadurch sind die Aufgaben des Haltens des Temperatursensors und des Andrückens des Temperatursensors an den elektrischen Leiter getrennt.
Bevorzugt weist der erste Armbereich einen gekrümmten Verlauf, insbesondere eine Schulter oder eine Stufe, auf. Somit lässt sich optimal eine Federspannung zwischen dem Eingriffsbereich und dem Temperatursensor oder dem Teilbereich des Hebelarms erreichen. Dadurch ist ein sicheres und zuverlässiges Andrücken des Temperatursensors an den elektrischen Leiter erreicht.
Der erste Armbereich und der zweite Armbereich sind bevorzugt gewinkelt zueinander ausgebildet. Somit kann der Temperatursensor eine beliebige Ausrichtung aufweisen, die nicht durch geometrische Vorgaben aus der Position des Haltebereichs vorgegeben sind. Insbesondere ist somit ermöglicht, dass der zweite Armbereich parallel zu demjenigen Leiter der Spulenwicklung angeordnet ist, an den der Temperatursensor durch das Halteelement angedrückt ist. So ist der Temperatursensor zumeist als längliches Element ausgebildet, wobei eine genaue Position des Messelements in dem Schutzgehäuse optisch nicht genau bestimmbar ist. Ist der Temperatursensor nicht parallel zu dem Leiter ausgerichtet, so besteht die Gefahr, dass das Messelement nicht auf Höhe des Leiters liegt, wodurch ein Wärmeübertragungspfad durch das Schutzgehäuse verlängert ist. Dies führt zu einem erhöhten Risiko von fehlerhaften Messungen. Ist der zweite Armbereich und damit der Temperatursensor jedoch parallel zu dem Leiter ausgerichtet, so liegt das Messelement zwangsläufig stets auf Höhe dieses Leiters. Ein Wärmeübertragungspfad ist damit minimiert, sodass hochgenaue Messungen ermöglicht sind.
Das Gegenelement ist alternativ ein Lamellenpaket des Elektromotors. Somit ist ein Gehäuse des Elektromotors nicht zwingend notwendig. Das Halteelement kann somit auf unterschiedliche Arten angebracht werden, um den
Temperatursensor an den Leiter die Spulenwicklung anzudrücken.
Besonders vorteilhaft greift das Halteelement in eine Ausnehmung des
Lamellenpakets ein. Mittels eines Anlagebereichs liegt das Halteelement außerdem an dem Lamellenpaket außerhalb der Ausnehmung an. Somit ist ein Anbringen des Halteelements vereinfacht, durch die Ausnehmung und den Anlagebereich ist das Halteelement vorteilhafterweise zumindest teilweise formschlüssig an dem Lamellenpaket angebracht. Über einen Hebelarm ist die Spannkraft auf den Temperatursensor aufbringbar. Das Aufbringen dieser Spannkraft verhindert bevorzugt außerdem ein Entfernen des Halteelements von dem Lamellenpaket. Das Halteelement kann nur dadurch entfernt werden, dass dieses elastisch verformt wird. Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass das Halteelement ein elastisches Element, insbesondere ein Federelement, ist. Durch das elastische Element oder Federelement ist der Temperatursensor an den Leiter der Spulenwicklung gedrückt. Somit ist die Spannkraft zum Andrücken des Temperatursensors an den elektrischen Leiter eine Vorspannung des Halteelements, die durch die elastischen Eigenschaften des Halteelements generierbar ist. Durch Wahl der elastischen Eigenschaft lässt sich besagte Vorspannung einstellen. Durch die Vorspannung ist die Andruckkraft des Temperatursensors an den Leiter der Spulenwicklung selbst bei Wärmeausdehnungen ausreichend groß ist, um eine zuverlässige Temperaturmessung durchzuführen.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das Halteelement aus Kunststoff gefertigt ist. Alternativ oder zusätzlich ist das Halteelement bevorzugt aus Metall gefertigt. Ist das Halteelement aus Kunststoff gefertigt, so ist das Halteelement einfach und aufwandsarm fertigbar. Gleichzeitig erfolgt keinerlei Störung des Betriebs des Elektromotors durch das Halteelement, so dass das Anbringen des Temperatursensors den Betrieb des Elektromotors nicht negativ beeinflusst. Ist das Halteelement aus Metall gefertigt, so weist dieses eine hohe Stabilität auf. Zum Kombinieren beider Vorteile ist insbesondere eine Fertigung aus Kunststoff und Metall möglich.
Schließlich ist bevorzugt vorgesehen, dass das Haltelement durch ein
Spritzgussverfahren gefertigt ist. Somit lassen sich auch komplexe Formen des Halteelements einfach und aufwandsarm fertigen. Des Weiteren sind durch das Spritzgussverfahren die Herstellungskosten der Halteelemente und damit jedes Elektromotors minimiert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
Figur 1 eine schematische Ansicht eines Ausschnitts eines
Elektromotors nach dem Stand der Technik Figur 2 eine schematische Ansicht eines Ausschnitts eines
Elektromotors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 3 eine schematische Ansicht einwirkender Kräfte auf ein
elastisches Element des Elektromotors gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 4 eine schematische Ansicht eines Ausschnitts eines
Elektromotors gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 5 eine schematische Ansicht einer ersten Alternative des
Halteelements des Elektromotors gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 6 eine schematische Ansicht einer zweiten Alternative des
Halteelements des Elektromotors gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 7 eine schematische Ansicht eines Teils eines Elektromotors gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 8 eine schematische Schnittansicht des Elektromotors gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 9 eine schematische Ansicht des Halteelements in dem
Elektromotor gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
Figur 10 eine schematische Ansicht des Temperatursensors in dem
Elektromotor gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ausführungsformen der Erfindung
Figur 1 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus einem Elektromotor 1 gemäß dem Stand der Technik. Dieser wurde eingangs bereits beschrieben.
Figur 2 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus einem Elektromotor 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Elektromotor 1 umfasst eine Spulenwicklung 16 mit mehreren Leitern 2 zum Erzeugen elektrischer Felder. Außerdem umfasst der Elektromotor 1 ein umgebendes Gehäuse 6.
Ein Temperatursensor 4 zum Erfassen einer Temperatur eines Leiters 2 der Spulenwicklung 16 ist nicht wie im Stand der Technik stoffschlüssig mit dem Leiter 2 der Spulenwicklung 16 verbunden, beispielsweise verklebt, sondern ist über eine Spannkraft einer Halterung 5 an den Leiter 2 der Spulenwicklung 16 gedrückt. Die Spulenwicklung 16 umfasst mehrere um ein Lamellenpaket 3 gewickelte elektrische Leiter 2, sodass durch das Umwickeln des Lamellenpaktes 3 mit dem Leiter 2 besagte Spulenwicklung 16 hergestellt ist. Der
Temperatursensor 4 liegt an dem elektrischen Leiter 2 an.
Das Halteelement 5 ist federelastisch ausgebildet und drückt den
Temperatursensor 4 auf einen Leiter 2 der Spulenwicklung 16. Dazu ist das Halteelement 5 in einer Öffnung 7 des Gehäuses 6 angebracht. Das Anbringen in der Öffnung 7 erfolgt derart, dass ein Eingriffsbereich 20 des Halteelements 5 in der Öffnung7 des Gehäuses 6 anliegt. Somit ist zumindest teilweise eine formschlüssige Verbindung zwischen Gehäuse 6 und Halteelement 5 vorhanden. Der Eingriffsbereich 20 umfasst erste Vorsprünge 21 , zweite Vorsprünge 22, die jeweils an Innenseiten der Öffnung 7 anliegen, und zumindest einen dritten Vorsprung 23, der an dem Gehäuse 6 anliegt. Die zweiten Vorsprünge dienen insbesondere zu einem vereinfachten Einsetzten des Eingriffsbereichs 20 in die Öffnung 7 und zum Positionieren des Eingriffsbereichs 20 in die Öffnung 7. Die ersten Vorsprünge 21 liegen ebenso wie die zweiten Vorsprünge 22 an der Innenseite der Öffnung 7 an und dienen zum finalen Fixieren des
Eingriffsbereichs 20 und damit des Halteelements 5 an dem Gehäuse 6. Der Eingriffsbereich 20 ist bevorzugt elastisch federnd ausgebildet, wodurch sich insbesondere die ersten Vorsprünge 21 bewegen lassen. Auf diese Weise ist einerseits ein Einsetzten des Eingriffsbereichs in die Öffnung 7 vereinfacht.
Andererseits ist eine elastische Rückstellkraft generierbar, um die Vorsprünge an das Gehäuse 6 zu drücken. Somit ist ein sicherer und zuverlässiger Halt des Halteelements 5 an dem Gehäuse 6 erreicht. Der dritte Vorsprung 23 liegt direkt an dem Gehäuse 6 an und dient zum Aufnehmen einer Kraft, die aus der Spannkraft des Halteelements 5 resultiert, über die der Temperatursensor 4 an den elektrischen Leiter gedrückt ist.
Das Halteelement 5 weist einen Hebelarm 8 auf. Ein Ende des Hebelarms 8 dient zum Aufbringen einer Andruckkraft 100 auf den Temperatursensor 4. Die Andruckkraft 100 wird durch die Spannkraft des Halteelements 5 realisiert. Dies bedeutet, dass das Halteelement 5 vorgespannt ist. Dabei ist vorgesehen, dass die formschlüssige Verbindung zwischen Gehäuse 6 und Halteelement 5 durch eine relative Rotation zwischen Gehäuse 6 und Halteelement 5 erreicht wird. Diese Rotation entspricht einer Bewegung des Endes des Hebelarms 8 entgegen der Richtung der Andruckkraft 100. Somit ist durch den Temperatursensor 4 verhindert, dass das Halteelement 5 aus der Öffnung 7 des Gehäuses 6 entfernt wird, da dies eine relative Rotation zwischen Gehäuse 6 und Halteelement 4 erfordert, die durch das Anliegen des Endes des Hebelarms 8 an dem
Temperatursensor 4 verhindert ist. Somit muss das Halteelement 5 elastisch verformt werden, um in die Öffnung 7 des Gehäuses 6 eingesetzt oder aus dieser entfernt werden zu können.
Der Temperatursensor 4 weist ein elektrisches Messelement 15 auf, das von einem Schutzgehäuse 1 1 umgeben ist. Dabei ist vorgesehen, dass das
Schutzgehäuse 1 1 wärmeleitend ausgebildet ist, um eine Verfälschung eines Messergebnisses des Messelements 15 zu vermeiden. Dazu ist das
Schutzgehäuse insbesondere aus Kunststoff, besonders vorteilhaft aus
Tetraflourethylen gefertigt. Das Messelement 15 weist außerdem Kabel auf, um einen Anschluss des Messelements 15 an ein Steuergerät des Elektromotors 1 zu ermöglichen. Diese Kabel können leicht beschädigt werden, weshalb eine erhöhte Achtsamkeit bei der Montage des Elektromotors 1 vorhanden sein muss. Durch das Halteelement 5 und die daraus resultierende einfache Verbindung zwischen Temperatursensor 4 und Leiter 2 der Spulenwicklung 16 durch
Andrücken kann ein Montageschritt des Temperatursensors 4 ein letzter
Montageschritt oder einer der letzten Montageschritte des Elektromotors 1 sein. Somit wird die Zeitspanne der erhöhten Achtsamkeit verringert, da der
Temperatursensor 4 und damit die Kabel erst zum Ende der Montage des Elektromotors 1 montiert werden. Eine Gefahr einer Beschädigung der Kabel ist somit verringert.
Durch das beschriebene Design des Elektromotors 1 ist der Temperatursensor 4 einfach und aufwandsarm austauschbar. Dazu ist lediglich das Halteelement 5 zu entfernen. Somit kann der Temperatursensor 4 bei Defekt gewechselt werden. Ebenso lässt sich ein weiterer Temperatursensor 4 aufwandsarm nachrüsten.
Da bei der Fertigung des Elektromotors 1 im Vergleich zum eingangs genannten Stand der Technik ein Klebeprozess entfällt, ist eine Verschmutzung des
Elektromotors 1 verringert. So besteht bei dem Klebeprozess der Nebeneffekt, dass Klebereste auf Bauteilen des Elektromotors 1 verbleiben. Das Sauberhalten dieser Bauteile ist dann nur mit erhöhtem Aufwand möglich. Durch den Entfall des Klebeprozesses ist ein Verschmutzen durch Klebereste verhindert.
Figur 3 zeigt schematisch diejenigen Kräfte, die auf das Halteelement 5 wirken, wenn das Halteelement 5 durch seine Spannkraft die Andruckkraft 100 generiert, um den Temperatursensor 4 an den Leiter 2 der Spulenwicklung 16 zu drücken. Insbesondere treten drei Kräfte F1 , F2, F3 an demjenigen Bereich des
Halteelements 5 auf, der an der Öffnung 7 des Gehäuses 6 angebracht ist. Die erste Kraft F1 und die zweite Kraft F2 werden von dem Eingriffsbereich 20 aufgenommen, während die dritte Kraft F3 von dem dritten Vorsprung 23 aufgenommen wird. An dem Hebelarm 8 tritt eine weitere Kraft F4 auf, die aufgrund des Andrückens des Temperatursensors 4 an den Leiter 2 der
Spulenwicklung 16 als Gegenkraft auf das Halteelement 5 wirkt. Alle diese Kräfte F1 , F2, F3, F4 befinden sich in einem Gleichgewicht, wobei sowohl
Kräftegleichgewicht als auch Momentengleichgewicht vorherrscht. Dabei kann das Halteelement 5 an unterschiedliche Gehäuseformen unterschiedlich angepasst werden, solange die in Figur 2 gezeigte Andruckkraft 100 auf den Temperatursensor aufgebracht wird.
Die Andruckkraft 100 wird insbesondere derart gewählt, dass eine optimale Temperaturübertragung von dem Leiter 2 der Spulenwicklung 16 auf den Temperatursensor 4 erfolgt. Der Temperatursensor 4 ist somit stets fest mit dem Leiter 2 der Spulenwicklung 16 verbunden, um eine zuverlässige
Temperaturmessung sicherzustellen. Dabei ist vorgesehen, dass die
Andruckkraft 100 in jedem Zustand des Elektromotors 1 besagte zuverlässige Temperaturmessung ermöglicht. Dazu wird das Halteelement 5 derart ausgelegt, dass dieses stets eine minimale Andruckkraft 100 auf den Temperatursensor 4 aufbringt, die auch bei thermischen Ausdehnungen oder wechselnden
thermischen Belastungen nicht unterschritten ist. Ein Risiko eines Versagens einer Temperaturmessung durch den Temperatursensor 4 ist somit
ausgeschlossen.
Außerdem ist ersichtlich, dass das Halteelement 5 nicht gesondert an dem Gehäuse 6 zu befestigen ist. Vielmehr beruhen sowohl die Andruckkraft 100 als auch die Haltekräfte zum Halten der Halterung 5 an dem Gehäuse 6 auf der Spannkraft der Halterung. So ist aus Figur 3 ersichtlich, dass durch das
Andrücken des Temperatursensors 4 an den Leiter 2 mit den resultierenden Kräften F1 , F2, F3 und F4 auch solche Kräfte resultieren, die für die Fixierung des Halteelements 5 am Gehäuse 6 verwendet werden können. Bei diesen Kräften handelt es sich um die Kräfte F1 , F2 und F3. Ein reines Befestigen der Halterung an dem Gehäuse 6, ohne gleichzeitig den Temperatursensor an den Leiter zu drücken, ist daher nicht möglich.
Figur 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Elektromotors 1 gemäß der Erfindung. Wiederum ist lediglich ein relevanter Ausschnitt aus dem Elektromotor 1 gezeigt. Der Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel liegt in der
Anordnung und Ausgestaltung des Halteelements 5.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist das Halteelement 5 in einer Ausnehmung 10 des Lamellenpakets 3 angebracht. Der Temperatursensor 4, der
insbesondere identisch zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist, ist wiederum durch das Halteelement 5 an einen elektrischen Leiter 2 der Spulenwicklung 16 angedrückt. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Gehäuse 6 nicht notwendig. Ist ein Gehäuse 6 dennoch vorhanden, so ist dies nicht relevant, um das
Halteelement 5 abzustützen.
Wiederum weist das Halteelement 5 einen Hebelarm 8 auf, über den eine Andruckkraft 100 auf den Temperatursensor 4 aufbringbar ist, um den
Temperatursensor kraftschlüssig mit dem Leiter 2 der Spulenwicklung 16 zu verbinden. Das Halteelement 5 liegt dazu mit einem Anlagebereich 9 außerhalb der Ausnehmung 10 an dem Lamellenpaket 3 an. Außerdem wird der
Anlagebereich 9 durch einen weiteren Leiter 2 der Spulenwicklung 16 an einem Lösen von dem Lamellenpakt 3 gehindert. An dem weiteren Leiter 2 der Spulenwicklung 16 kann sich der Anlagebereich 9 abstützen, um somit sicher und zuverlässig an dem Lamellenpaket 3 angebracht zu sein.
In Figur 4 sind wiederum drei Auflagekräfte F1 , F2 und F3 gezeigt, die aus dem Andrücken des Temperatursensors 4 an den Leiter 2 durch die Vorspannkraft des Halteelements 5 resultieren. Eine Weitere Kraft F4 wirkt auf das
Halteelement 5 aufgrund der Andruckkraft 100. Wiederum ist vorgesehen, dass alle diese Kräfte F1 , F2, F3, F4 in einem Kräftegleichgewicht sowie
Momentengleichgewicht stehen. Dabei ist ermöglicht, das Halteelement 5 auf unterschiedliche Arten an unterschiedliche Lamellenpakete 3 anzupassen.
Lediglich das Aufbringen der Andruckkraft 100 muss gewährleistet sein, um, wie im ersten Ausführungsbeispiel erklärt, stets eine Temperaturmessung mittels des Temperatursensors 4 durchführen zu können. Außerdem ist vorgesehen, dass die resultierenden Kräfte F1 , F2 und F3 zum Fixieren des Halteelements 5 an dem Lamellenpaket 3 dienen. Somit ist wiederum vorgesehen, dass das
Halteelement 5 nicht isoliert von seiner Aufgabe, den Temperatursensors 4 an den Leiter 2 anzudrücken, an dem Lamellenpaket 3 befestigt werden kann. Vielmehr sind Befestigung des Halteelements 5 und Andrücken des
Temperatursensors 4 an den Leiter 2 nur gemeinsam zu erreichen.
Figuren 5 und 6 zeigen unterschiedliche Alternativen des Halteelements 5 mit angebrachtem Temperatursensor 4. Die Halteelemente 5 sind in dem ersten Ausführungsbeispiel des Elektromotors 1 wie oben beschrieben und wie in Figuren 2 und 3 gezeigt verwendbar. Dabei unterscheiden sich die
Halteelemente 5 aus Figur 5 und Figur 6 lediglich in der Anbringung des
Temperatursensors 4 an dem Hebelarm 8. In beiden Fällen ist der
Temperatursensor 4 teilweise formschlüssig mit dem Hebelarm 8 verbunden, wobei die Art des Formschlusses unterschiedlich ist.
In Figur 5 ist der Temperatursensor 4 über eine Schwalbenschwanzverbindung 17 und über Klammern 19 mit dem Halteelement 5 verbunden. Die
Schwalbenschwanzverbindung 17 und zumindest eine Klammer 19 sind an gegenüberliegenden Enden des Temperatursensors 4 angeordnet. Die
Schwalbenschwanzverbindung 17 dient zum formschlüssigen Verbindung des Schutzgehäuses 1 1 des Temperatursensors 4 und des Haltelements 5, während über die Klammern 19 Kabel 14 des Temperatursensors 4 an dem Halteelement 5 fixiert sind. Der Temperatursensor ist somit an dem Halteelement 5 teilweise formschlüssig befestigt, um eine einfache und aufwandsarme Montage zu ermöglichen. Sobald der Temperatursensor 4 an dem restlichen Elektromotor 1 montiert ist, ist aufgrund der Andruckkraft 100 eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Temperatursensor 4 und Spulenvorrichtung 2 vorhanden. Ebenso ist eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Temperatursensor 4 und Halteelement 5 vorhanden.
Um den Temperatursensor 4 zu montieren, ist lediglich das Halteelement 5 an dem Gehäuse 6 des Elektromotors 1 zu befestigen, wie in Figur 2 gezeigt ist. Eine Montage ist, ebenso wie eine Demontage, daher sehr einfach und aufwandsarm ermöglicht.
In Figur 6 ist der Temperatursensor 4 über eine Bolzenverbindung 18 und über Klammern 19 an dem Halteelement 5 befestigt. Dabei ersetzt die
Bolzenverbindung 18 die in Figur 5 gezeigte Schwalbenschwanzverbindung 17. Somit ist lediglich das Schutzgehäuse 1 1 des Temperatursensors 4 in
unterschiedlichen Formen bereitzustellen, um zwischen der ersten Alternative und der zweiten Alternative zu wechseln. Das Messelement 15 bleibt stets identisch.
Im Gegensatz zu der ersten Alternative ist eine Klammer 19 nicht unmittelbar an einem Ende des Temperatursensors 4 angebracht. Um dennoch eine
formschlüssige Verbindung zu erreichen, verlaufen die Kabel 14 des
Temperatursensors 4 auf eine Rückseite des Hebelarms 8, an der das
Schutzgehäuse 1 1 nicht anliegt, bevor die Kabel 14 durch eine Klammer 19 gehalten werden. Somit ist wiederum ein teilweiser Formschluss zwischen Temperatursensor 4 und Halteelement 5 erreicht.
Die Montage des Temperatursensors 4 erfolgt wie in der ersten Alternative. Somit ist es für die Fertigung des Elektromotors 1 unerheblich, in welcher Art und Weise Halteelement 5 und Temperatursensor 4 verbunden sind.
Wie sowohl in Figur 5 als auf in Figur 6 gezeigt ist, weist das Halteelement 5 den Hebelarm 8 und daran anschließend den Eingriffsbereich 20 auf. Der
Eingriffsbereich 20 ist C-förmige ausgebildet und weist an den Enden der C-Form die ersten Vorsprünge 21 auf. Außerdem weist der Eingriffsbereich 20 die zweiten Vorsprünge 22 auf. Der zumindest eine dritte Vorsprung 23 ist in der Ansicht von Figur 5 und Figur 6 von dem Hebelarm 8 verdeckt und nicht sichtbar.
Durch die C-Form ist der Eingriffsbereich 20 elastisch verformbar, wodurch insbesondere die ersten Vorsprünge 21 aus ihrer normalen Position
herausbewegt werden können. Sobald die ersten Vorsprünge 21 aus ihrer normalen Position herausbewegt werden, wirkt auf diese eine elastische
Rückstellkraft, die insbesondere auch dazu verwendet werden kann, die ersten Vorsprünge 21 an Innenseiten der Öffnung 7 des Gehäuses 6 des Elektromotors 1 anzudrücken. Somit kann ein Halten des Halteelements an dem Gehäuse 6 unterstützt werden.
Der Elektromotor 1 weist somit die eine Vielzahl von Vorteilen auf. So sind Montageschritte bei Aufbau des Motors aufgrund fehlender störender Kabel des Temperatursensors vereinfacht. Ebenso ist ein Transport des Motors während der Montage in der Montagelinie aufgrund der fehlenden störenden Kabel des Temperatursensors vereinfacht. Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus dem Entfall eines Klebeprozesses in der Fertigung. Dies führt zu einer leichter zu
erreichende Sauberkeit des Motors, da mit Klebeprozessen oftmals eine
Verschmutzung des Motors einhergeht. Bei Fehlfunktion des Temperatursensors ist ein Tausch einfach und aufwandsarm ermöglicht. Ein neuer
Temperatursensor kann auf exakt die gleich Art und Weist eingebaut werden wie der ursprüngliche Temperatursensor. Des Weiteren besteht die Möglichkeit einer einfachen, zeitsparenden und kostengünstigen Nacharbeit und Reparatur.
Besonders gut eignet sich der Elektromotor für große Temperaturunterschiede während Ruhephasen und Betriebsphasen. Schließlich ist der Elektromotor für unterschiedliche Sensortypen, wie beispielsweise NTC, PTC, PT100, oder ähnliche, geeignet.
Figur 7 zeigt schematisch einen Teil eines Elektromotors 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Figur 7 ist lediglich ein Stator des
Elektromotors 1 gezeigt. Der Elektromotor 1 weist ein Gehäuse 6 auf, das eine Öffnung 7 umfasst. In die Öffnung 7 ist ein Halteelement 5 eingesetzt, das einen (in Figur 7 nicht gezeigten) Temperatursensor 4 gegen einen Leiter 2 einer Wicklung 16 des Elektromotors 1 drückt. Grundsätzlich wird somit dasselbe Prinzip erreicht wie im ersten und zweiten Ausführungsbeispiel. Figur 8 zeigt schematisch einen Schnitt durch den Elektromotor 1. Es ist gezeigt, dass das Gehäuse 6 einen Gehäusegrundkörper 6a und einen Isolierring 6b aufweist. Der Gehäusegrundkörper 6a ist bevorzugt aus einem metallischen Werkstoff gefertigt, während der Isolierring 6b aus einem elektrisch isolierenden Material ausgebildet ist. Das Halteelement 5 ist vorteilhafterweise an dem Isolierring 6b abgestützt.
Das Halteelement 5 weist einen Eingriffsbereich 20 auf, mit dem das
Halteelement 5 in die Öffnung 7 des Gehäuses 6 eingreift. Außerdem weist das Halteelement 5 einen ersten Armbereich 8a und einen zweiten Armbereich 8b auf, die zusammen als Hebelarm 8 wirken. Der Eingriffsbereich 20, der erste Armbereich 8a und der zweite Armbereich 8b sind bevorzugt einstückig ausgebildet. An dem Eingriffsbereich 20 ist ein erster Vorsprung 21 vorhanden, der als Schnapphakenverbindung mit dem Gehäuse 6, insbesondere dem Isolierring 6b, zusammenwirkt. Auf diese Weise lässt sich das Halteelement 5 in der Öffnung 7 fixieren.
In einer radialen Richtung des Elektromotors 1 gegenüberliegend zu dem ersten Vorsprung 21 ist ein Federelement 24 angeordnet. Das Federelement 24 erstreckt sich von dem Eingriffsbereich 20 zu dem zweiten Armbereich 8b und übt eine Kraft auf den zweiten Armbereich 8b auf. Dadurch ist eine Spannkraft erzeugt, die den Temperatursensor 4 über den zweiten Armbereich an einen Leiter 2 einer Wicklung 16 (vgl. Figuren 9 und 10) drücken. Dadurch kann der Temperatursensor 4 eine Temperatur des Leiters 2 zuverlässig bestimmen.
Das Federelement 24 weist einen zum Gehäuse 6 hervorstehenden,
insbesondere konvex geformten oder ausgebuchteten, Bereich 26 auf. Dieser liegt an einem Spannelement 25 des Gehäuses 6 an. Durch das Anliegen des hervorstehenden Bereichs 26 an dem Spannelement 25 ist das Federelement 24 elastisch verformt. Durch einen Grad der elastischen Verformung, der durch eine Größe des Spannelements 25 bestimmt wird, lässt sich somit insbesondere die Spannkraft einstellen, mit der der Temperatursensor 4 gegen den Leiter 2 gedrückt wird. Zusätzlich ist durch das Zusammenwirken von hervorstehendem Bereich 26 und Spannelement 25 das Halteelement 5 in der Öffnung 7 oder an dem Gehäuse 6 gehalten. Dies wird dadurch erreicht, dass das Spannelement 25 mit einer Oberfläche an dem hervorstehenden Bereich 26 des Federelements 24 anliegt, die eine komplementäre Form zu dem hervorstehenden Bereich 26 aufweist. Somit ist ein Formschluss vorhanden.
Das Spannelement 25 weist bevorzugt außerdem eine Einlaufschräge 27 auf, um das Einführen des Halteelements 5 in die Öffnung 7 zu vereinfachen. Die
Einlaufschräge 27 dient insbesondere zum elastischen Verformen des
Federelements 24, sobald das Federelement 24 durch das Einschieben des Halteelements 5 in die Öffnung 7 an der Einlaufschräge 27 anliegt. Dadurch ist außerdem sichergestellt, dass das Halteelement 5 korrekt in der Öffnung 7 platziert ist. Wird das Halteelement 5 nicht weit genug in die Öffnung 7 eingeschoben, so kann der hervorstehende Bereich 26 die Einlaufschräge 27 nicht überwinden. Somit wird das Halteelement 5 durch das Federelement 24 und die Einlaufschräge 27 aus der Öffnung 7 herausgeschoben, sobald eine externe Montagekraft mehr vorhanden ist. Erst wenn die Einlaufschräge 27 überwunden ist und sich das Halteelement 5 somit in seiner vorgesehen
Montageposition befindet verbleibt das Halteelement 5 innerhalb der Öffnung 7.
Außerdem ist insbesondere vorgesehen, dass der erste Armbereich 8a eine Stufe 30 aufweist. Durch diese Stufe 30 ist ein gekrümmter Verlauf des ersten Armbereichs 8a realisiert. Dadurch ist eine Spannkraft des Federelements 24 verbessert. Insbesondere ist die Stufe 30 derart ausgebildet, dass der
Eingriffsbereich 20 gegenüber dem Temperatursensor 4 entgegen der Richtung des hervorstehenden Bereichs 25 verschoben ist. Somit ist eine Länge des Federelements 24 vergrößert, wodurch die Federkraft, wie zuvor beschrieben, optimiert ist.
Die Figuren 9 und 10 zeigen schematisch die Anordnung des Temperatursensors 4 an der Wicklung 16 des Elektromotors 1 . So ist in Figur 9 gezeigt, wie das Halteelement 5 den Temperatursensor 4 an einen Leiter 2 der Wicklung 16 presst. Figur 10 zeigt die Ausrichtung des Temperatursensors 4, indem das Halteelement 5 nicht dargestellt ist.
Die Wicklung 16 ist insbesondere als Steckwicklung ausgebildet, bei der bogenförmige, starre Leiter 2 in Nuten 28 eines Statorgrund körpers 29 eingesetzt werden. Der Statorgrundkörper 29 ist insbesondere identisch zu dem zuvor beschriebenen Lamellenpaket. An einem der Leiter 2 ist der Temperatursensor 4 angeordnet. Somit lässt sich die Temperatur des Leiters 2 der Wicklung bestimmen. Allerdings ist, wie in Figur 10 gezeigt, der Temperatursensor 4 länglich ausgebildet. Der Temperatursensor 4 umfasst ein längliches
Schutzgehäuse 1 1 , in dem ein Messelement 15 angeordnet ist. Die genaue Position des Messelements 15 innerhalb des Schutzgehäuses 1 1 ist jedoch unbekannt. Somit erfolgt ein Ausrichten des länglichen Temperatursensors 4 parallel zu dem Leiter 2, an dem der Temperatursensor 4 anliegt. Dies wird erreicht durch die gewinkelte Anordnung des zweiten Armbereichs 8b hinsichtlich des ersten Armbereichs 8a. Der erste Armbereich 8a dient zum Positionieren des zweiten Armbereichs 8b an dem Leiter 2. Der zweite Armbereich 8b dient zum Ausrichten des Temperatursensors 4 parallel zu besagtem Leiter 2. Daher ist der zweite Armbereich 8b ebenfalls parallel zu dem Leiter 2 ausgerichtet.
Durch das Halteelement 5 ist der Temperatursensor 4 somit derart an dem Leiter 2 anordenbar, dass eine sichere und zuverlässige Temperaturmessung ermöglicht ist. Dabei ist der Temperatursensor 4 lediglich durch eine Spannkraft an den Leiter 2 gedrückt und insbesondere nicht stoffschlüssig mit dem Leiter verbunden. Das Halteelement 5 ist in der Öffnung 7 des Gehäuses 6 gehalten, sodass ein Austausch von Temperatursensor 4 und Halteelement 5 einfach und aufwandsarm ermöglicht ist.

Claims

Ansprüche
1 . Elektromotor (1 ) umfassend eine Spulenwicklung (16), sowie einen
Temperatursensor (4), wobei der Temperatursensor (4) über eine Spannkraft eines Halteelementes (5) an einen elektrischen Leiter (2) der Spulenwicklung (16) angedrückt ist, und wobei durch diese Spannkraft das Halteelement (5) zwischen dem Temperatursensor (4) und einem Gegenelement (3, 6) gehalten ist.
2. Elektromotor (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der
Temperatursensor (4), insbesondere formschlüssig, an dem Halteelement (5) befestigt ist.
3. Elektromotor (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Gegenelement (3, 6) ein Gehäuse (6) des
Elektromotors (1 ) ist.
4. Elektromotor (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das
Halteelement (5) durch eine Öffnung (7) des Gehäuses (6) in einen
Innenraum des Elektromotors (1 ) ragt.
5. Elektromotor (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das
Halteelement (5) einen Eingriffsbereich (20), der zumindest teilweise in der Öffnung (7) des Gehäuses (6) angeordnet ist, und einen Hebelarm (8) zur Erzeugung der Spannkraft auf den Temperatursensor (4) aufweist.
6. Elektromotor (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Eingriffsbereich (20) Vorsprünge (21 , 22, 23) angeordnet sind, die an einer Innenwand der Öffnung (7) und/oder an dem Gehäuse (6) anliegen, um das Halteelement (5) relativ zu der Öffnung (7) zu positionieren.
7. Elektromotor (1 ) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (5) ein von dem Hebelarm (8) separates Federelement (24) zum Generieren der Spannkraft aufweist.
8. Elektromotor (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Federelement (24) von dem Eingriffsbereich (20) zu dem Temperatursensor (5) oder zu einem Teilbereich des Hebelarms (8) erstreckt.
9. Elektromotor (1 ) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (24) zumindest einen zum Gehäuse (6) hervorstehenden, insbesondere konvex geformten oder ausgebuchteten, Bereich (26) aufweist, der insbesondere an einem Spannelement (25) des Gehäuses (6) anliegt, wobei der konvex geformte oder hervorstehende Bereich (26) durch das Spannelement (25) elastisch verformt ist.
10. Elektromotor (1 ) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das
Spannelement (25) eine Einlaufschräge (27) aufweist, durch die der hervorstehende Bereich (26) elastisch verformbar ist, wenn das
Halteelement (5) in die Öffnung (7) geschoben wird.
1 1 . Elektromotor (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, dass der Hebelarm (8) einen ersten Armbereich (8a) und einen zweiten Armbereich (8b) umfasst, wobei der zweite Armbereich (8b) zur Aufnahme des Temperatursensors (4) ausgebildet ist, wobei sich der erste Armbereich (8a) von dem Eingriffsbereich (20) zu dem zweiten
Armbereich (8b) erstreckt.
12. Elektromotor (1 ) nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Armbereich (8a) einen gekrümmten Verlauf, insbesondere eine Schulter oder eine Stufe (30), aufweist.
13. Elektromotor (1 ) nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Armbereich (8a) und der zweite Armbereich (8b) gewinkelt zueinander ausgebildet sind, und wobei der zweite Armbereich (8b) parallel zu demjenigen elektrischen Leiter (2) der Spulenwicklung (16) angeordnet ist, an den der Temperatursensor (4) durch das Halteelement (5) angedrückt ist.
14. Elektromotor (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenelement (3, 6) ein Lamellenpaket (3) des Elektromotors (1 ) ist.
15. Elektromotor (1 ) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (5) in eine Ausnehmung (10) des Lamellenpakets (3) eingreift und mit einem Anlagebereich (9) an dem Lamellenpaket (3) außerhalb der Ausnehmung (10) anliegt, wobei über einen Hebelarm (8) die Spannkraft auf den Temperatursensor (4) aufbringbar ist.
16. Elektromotor (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Halteelement (5) ein elastisches Element, insbesondere ein Federelement, ist, durch das der Temperatursensor (4) an den Leiter (2) der Spulenwicklung (16) gedrückt ist, wobei insbesondere die Spannkraft aus einer Vorspannung des Halteelements (5) resultiert, die durch eine elastische Verformung des Halteelements (5) bedingt ist.
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