WO2023104435A1 - Stator of an electric machine, comprising a temperature sensor attachment - Google Patents

Stator of an electric machine, comprising a temperature sensor attachment Download PDF

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WO2023104435A1
WO2023104435A1 PCT/EP2022/081778 EP2022081778W WO2023104435A1 WO 2023104435 A1 WO2023104435 A1 WO 2023104435A1 EP 2022081778 W EP2022081778 W EP 2022081778W WO 2023104435 A1 WO2023104435 A1 WO 2023104435A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
temperature sensor
receiving element
spring ring
spring
receiving
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/081778
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German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Fischer
Florian Greser
Uwe Knappenberger
Andreas Herzberger
Ravi SALE
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Filing date
Publication date
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    • 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
    • G01K1/146—Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations arrangements for moving thermometers to or from a measuring position

Definitions

  • the invention relates to an electric machine, in particular an electric drive motor for motor vehicles, with a temperature sensor connection being provided for a stator.
  • FIG. 4 An embodiment shown in FIG. 4 is known from DE 102017 217 355 A1, in which a sensor element holder is provided for a winding overhang of a stator of an electrical machine.
  • the electrical conductors of the stator form an electrical winding which forms a winding overhang on each of the end faces of the stator.
  • the sensor element receptacle on one of the winding overhangs is used for a sensor element of a temperature sensor, the sensor element receptacle being metallically connected to the winding overhang.
  • the sensor element receptacle completely encloses the sensor element as seen in the circumferential direction and interacts with the sensor element in a heat-transferring manner through indirect or direct contact.
  • the known sensor element holder comprises a holder housing which has a bore or opening for accommodating the sensor element and a fastening section for attachment to the associated electrical conductor or conductors.
  • the bore or opening can be cylindrical or conical, for example.
  • Sensor wires of the temperature sensor protrude from the opening of the receiving housing.
  • the sensor element of the temperature sensor can be glued or pressed into the sensor element receptacle. Disclosure of Invention
  • stator according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that an improved configuration and mode of operation are made possible.
  • an embodiment can be implemented that enables maintenance, service or replacement in a simplified manner.
  • the electrical winding also includes connection elements for connecting the electrical winding to an energy source or also connecting elements that connect the conductor strands of the winding to one another.
  • the spring ring is preferably designed as a slotted spring ring.
  • a serviceable, removable temperature sensor connection can be implemented.
  • the temperature sensor can then be easily removed from the receiving space of the receiving element and, if necessary, replaced or reinstalled as part of a service or maintenance.
  • the thermal connection of the temperature measuring element of the temperature sensor to the element to be measured namely the electrical winding, can also be implemented in a simplified manner. Defined thermal transitions can be implemented here, which reduces measurement errors. As a result, better control of the electric machine can be made possible, if necessary. Depending on the application, this may allow better utilization of the electrical machine.
  • it is particularly advantageous that a firmly defined contact to the measuring element is made possible, with denialability being able to be realized.
  • the spring geometry and the corresponding spring action can compensate for tolerances within a large tolerance band.
  • the spring geometry can be loosened and fixed at the measuring point of the element to be measured.
  • the spring ring and the temperature sensor can be assembled and disassembled.
  • one or more advantages can be realized. Flexible positioning of the temperature sensor on the element to be measured, ie the stator winding, can be made possible.
  • the solution can be robust against dynamic loads, with only a small use of materials and thus a low material weight being required.
  • the fixation and positioning can be implemented clearly and detachably again, with denialability and serviceability being able to be implemented.
  • a good thermal connection can be achieved, since tolerance compensation can be ensured via the spring effect and thus good thermal contact can be guaranteed.
  • the components can be implemented at low cost, with simple assembly and/or disassembly being possible. In addition to the good serviceability, which can be realized by the dismountable and detachable design, there is the possibility of a precise temperature measurement.
  • a detachable and thermally good connection can be achieved via the spring ring with one or more spring arms.
  • the spring effect due to the prestressing force, enables the temperature sensor to be positioned and fixed securely on the element to be measured or on the assembly to be measured. Furthermore, serviceability or denialability is made possible, since in particular the spring arms of the spring ring can be pressed together or released.
  • a good thermal connection can be achieved through the geometry and material selection.
  • the spring ring is used for the detachable fastening of the temperature sensor in the receiving space of the receiving element.
  • the spring ring advantageously comprises at least one spring arm, in particular a plurality of spring arms, the at least one spring arm being pretensioned in the assembled state against an inside of the receiving element which delimits the receiving space.
  • a plurality of spring arms, in particular three spring arms, are preferably provided. If three spring arms are provided, then these are preferably each arranged at a distance of 120° from one another about a longitudinal axis.
  • the inside of the receiving element is preferably designed in the shape of a cylinder jacket, at least in the functionally relevant part. As a result, the spring ring can be advantageously installed in the receiving space of the receiving element. Furthermore, a defined holding force is made possible.
  • the spring ring has a slotted, at least approximately hollow-cylindrical part and that the at least one spring arm is connected to the slotted, at least approximately hollow-cylindrical part, in particular protruding from the hollow-cylindrical part in the direction of an axis of the receiving space. If several spring arms are provided, these are preferably all connected to the slotted, hollow-cylindrical part. This results in an advantageous embodiment and high stability of the spring ring with low component weight. A better thermal connection can also be guaranteed here.
  • the at least one spring arm in the at least one spring ring is prestressed against the inside of the receiving element in such a way that a defined holding force is generated, with which the temperature sensor is fastened via the spring ring in the receiving space of the receiving element.
  • the defined holding force enables reliable attachment.
  • a defined contact resistance can be implemented, so that error tolerances are implemented.
  • the at least one spring arm for generating the pretension has a projection protruding towards the inside of the receiving element, which in the mounted state corresponds to a sensor jacket of the Temperature sensor is facing and rests against the sensor jacket. If several spring arms are provided, then these preferably all each have such a holding section. Here, several spring arms are preferably designed in a corresponding manner. On the one hand, this configuration allows the temperature sensor to be advantageously joined in the receiving space of the receiving element. On the other hand, it is also possible to avoid significant damage, for example in the form of deep scratches, occurring on the inside of the receiving element after assembly and disassembly, which damage can have an unfavorable effect on the contact resistance.
  • the receiving element has a sleeve in which the receiving space is configured.
  • the sleeve can be made of copper or a copper-based material, for example.
  • the sleeve may be overmolded to provide thermal balance and to minimize the effects on the temperature sensor when taking a temperature measurement.
  • the spring arm has a preferably hook-shaped or lug-shaped stop element on its end facing away from the hollow-cylindrical part, which limits the insertion of the spring ring into the receiving space of the receiving element, the stop element in the assembled state preferably being arranged partially outside the receiving space of the receiving element , In particular strikes the receiving element.
  • the preferably hook-shaped stop element can thus on the one hand limit the insertion and on the other hand also simplify the pulling out of the receiving element, in particular the sleeve.
  • the hollow-cylindrical part of the spring ring has a preferably hook-shaped or tab-shaped positioning element, which is formed in particular on an end of the part that faces away from the spring arm, and that the positioning element in the assembled state determines a position of the temperature sensor relative to the spring ring, in particular by Stops of the sensor casing of the temperature sensor on the positioning element, at least approximately specifies.
  • the positioning element in the assembled state determines a position of the temperature sensor relative to the spring ring, in particular by Stops of the sensor casing of the temperature sensor on the positioning element, at least approximately specifies.
  • Defined temperature measuring element are positioned in the receiving space of the receiving element. This defined positioning also applies to the spring ring. This results in defined relationships with regard to the thermal resistance between the element to be measured and the temperature measuring element.
  • the spring washer is at least essentially made of a material based on stainless steel. This enables a robust and durable design. Furthermore, in this way a spring effect or a prestressing force can be at least essentially maintained over the service life. As a result, a defined holding force can also be achieved over the service life.
  • FIG. 1A shows a temperature sensor connection in a partial, schematic sectional representation according to a first exemplary embodiment, with spring arms being shown, among other things, which are prestressed against an inside of a receiving element;
  • FIG. 1B shows a spring ring of the temperature sensor connection of the first exemplary embodiment shown in FIG. 1A in a schematic sectional view
  • FIG. 1C shows a receiving element of the temperature sensor connection shown in FIG. 1 of the first exemplary embodiment in a schematic representation in partial section;
  • FIG. 1D shows the receiving element shown in FIG. 1C in a schematic representation, a connecting element for connection to a winding overhang being shown
  • FIG. 1E shows the receiving element shown in FIG. 1C from the viewing direction denoted by I in a schematic representation
  • 1F shows a temperature sensor with a temperature measuring element in a partial, schematic representation for the temperature sensor connection
  • FIG. 2A shows a spring ring for a temperature sensor connection according to a second exemplary embodiment in a schematic, spatial representation
  • FIG. 2B shows the spring ring shown in FIG. 2A in a schematic side view
  • FIG. 2C shows the spring ring shown in FIG. 2B from the viewing direction marked II;
  • FIG. 2D shows the spring ring shown in FIG. 2B in a rear view
  • FIG. 2E shows the spring washer shown in FIG. 2B in a partial, schematic sectional view
  • FIG. 3A shows a winding overhang of a stator of an electrical machine and a temperature sensor connection according to a third exemplary embodiment in a partial, schematic, three-dimensional representation, with attachment to a conductor of the winding being shown, among other things;
  • FIG. 3B shows the stator shown in FIG. 3A with the temperature sensor connection in a detailed illustration, with the attachment to the conductor being shown in particular;
  • FIG. 3C shows a receiving element for the temperature sensor connection shown in FIG. 3B according to the third exemplary embodiment in a schematic representation
  • FIG. 3D shows the receiving element shown in FIG. 3C in a schematic representation from the side
  • FIG. 3E shows the receiving element shown in FIG. 3D in a schematic sectional view along the section line labeled III;
  • FIG. 3F shows the receiving element shown in FIG. 3D in a schematic representation from the sectional representation denoted by IV;
  • FIG. 3G shows a modified basic form for the configuration of the receiving element shown in FIG. 3D;
  • FIG. 4A shows a spring ring in a schematic, spatial representation for a temperature sensor connection according to a fourth exemplary embodiment
  • FIG. 4B shows the spring ring shown in FIG. 4A from the viewing direction marked V;
  • FIG. 4C shows the spring ring shown in FIG. 4A from the viewing direction designated VI in a schematic representation
  • FIG. 4D shows the spring ring shown in FIG. 4C in a schematic sectional illustration along the section line labeled VII;
  • FIG. 4F shows the spring ring shown in FIG. 4C in a schematic sectional illustration along the section line marked VIII;
  • FIG. 5A shows a temperature sensor connection in a partial, schematic, spatial representation according to a possible embodiment, with a temperature sensor and a spring ring being represented;
  • 5B shows a temperature sensor connection according to a possible embodiment in a partial, schematic, spatial representation, with a temperature sensor and a receiving element being represented; 6 shows a sleeve of a temperature sensor connection in a schematic, spatial representation according to a modified embodiment;
  • FIG. 7 shows a spring ring according to an alternative embodiment to FIG. 4A.
  • FIG. 3A to 1F show a temperature sensor connection 1 for a stator 2 (FIG. 3A) of an electrical machine 3, the stator 2 having an electrical winding 5 comprising electrical conductors 4, which forms a winding overhang 6 on each of the end faces of the stator 2 .
  • the temperature sensor connection 1 is particularly suitable for electrical machines 3 that serve as electrical drive motors for motor vehicles.
  • the temperature sensor connection 1 has a temperature sensor 7 which includes a temperature measuring element 8 and, for example, a sensor casing 22 surrounding the temperature measuring element 8 .
  • the temperature measuring element 8 can have a glass head.
  • the temperature measuring element 8 can be designed as an NTC resistor (thermistor).
  • the temperature sensor 7 is fastened in a receiving space 9 of a receiving element 10 of the temperature sensor connection 1 .
  • a holding structure or geometry 11 is provided on the receiving element 10, which can be configured from a copper sheet, for example. The holding geometry 11 can then be connected to the electrical winding 5 in a suitable manner. In this way, the receiving element 10 is connected to an electrical conductor 4 of the electrical winding 5 in the region of one of the winding overhangs 6 , that is to say attached or attached to the conductor 4 .
  • an overmold 12 is provided on the receiving element 10 .
  • the receiving element 10 serves as a holder.
  • the encapsulation 12 serves to bring about thermal equilibrium, to protect the holder from convection and the influences on the temperature sensor 7 in the to minimize temperature measurement.
  • the receiving element 10 can be designed as a copper sleeve.
  • a spring ring 15 is provided for fastening the temperature sensor 7 in the receiving space 9 of the receiving element 10 .
  • the spring ring 15 at least partially encloses the temperature sensor 7 in the assembled state. In the mounted state, the spring ring 15 with the temperature sensor 7 is at least partially arranged in the receiving space 9 .
  • the temperature measuring element 8 is then connected to the receiving element 10 in a thermally conductive manner, it being possible for the thermal conduction to take place via the spring washer 15 .
  • a detachable fastening of the temperature sensor 7 in the receiving space 9 of the receiving element 10 can be realized in an advantageous manner.
  • the spring washer 15 ensures a defined force when joining the temperature sensor 7 and immediately provides the necessary counterforce to the operating forces, so that the temperature sensor 7 does not slip in its position.
  • the spring ring 15 offers a sufficiently large thermal connection to the receiving element 10, which is preferably designed as a copper sleeve. Here, the temperature sensor 7 can remain removable.
  • the spring ring 15 has at least one, for example several, spring arms 16, 17, 18 (FIG. 2B).
  • the spring arms 16, 17, 18 are designed in such a way that they are each prestressed against an inner side 20 of the receiving element 10 in the assembled state.
  • the inner side 20 in this case delimits the receiving space 9 and is preferably designed in the shape of a cylinder jacket or almost cylindrical.
  • the spring ring 15 also has a slotted, hollow-cylindrical part 21 via which the spring arms 16, 17, 18 are connected.
  • the part 21 of the spring ring 15 is preferably formed as a split sleeve, as illustrated in a corresponding manner inter alia in Figures 2A, 2C, 4A and 4C. In this way, a certain preload can be implemented in relation to the temperature sensor 7 in the assembled state, in order to achieve a fastening of the temperature sensor 7 in the spring ring 15 .
  • the spring arms 16 , 17 , 18 protrude, for example, from the hollow-cylindrical part 21 in the direction of an axis of the receiving space 9 .
  • the spring arms 16, 17, 18 have, at their end facing away from the hollow-cylindrical part 21, a bulbous holding section 16', 17', 18', for example, which in the installed state faces a sensor casing 22 of the temperature sensor 7 and bears against the sensor casing 22. This enables the temperature sensor 7 to be reliably fastened. This applies in particular in combination with the attachment to the slotted, hollow-cylindrical part 21.
  • the spring arms 16, 17, 18 have a projection (16", 17", 18") protruding towards the inside of the receiving element (10) in order to generate the pretension. on, with which the spring arms 16, 17, 18 rest in the assembled state on the inside 20 of the receiving space 9, so that the defined holding force is generated.
  • the projections 16", 17", 18" are formed by bulbous holding sections 16", 17", 18".
  • the receiving element 10 can also have a sleeve 25 or at least essentially be designed as a sleeve 25, as is also described further with reference to FIG. 3G, for example.
  • the receiving space 9 can then be formed in the sleeve 25 in a corresponding manner.
  • the sleeve 25 could also be closed from below or open in another way.
  • FIGS. 2A to 2E show a spring ring 15 of a temperature sensor connection 1 according to a second embodiment in different views.
  • at least one of the spring arms 16, 17, 18 has a hook- or lug-shaped stop element 26 on its end facing away from the hollow-cylindrical part 21, which limits the insertion when the spring ring 15 is pushed into the receiving space 9 of the receiving element 10 and, for example, on the receiving element 10 strikes.
  • Several hook-shaped stop elements 26 can also be provided.
  • the hollow-cylindrical part 21 of the spring ring 15 has a preferably hook-shaped or tab-shaped positioning element 27 which is formed in particular on an end of the part 21 facing away from the spring arm 16 , 17 , 18 and specifies a position of the temperature sensor 7, in particular the temperature measuring element 8, relative to the spring ring 15, for example by the sensor casing 22 of the temperature sensor 7 striking the positioning element 27.
  • the temperature sensor 7 shown in Fig. 1F butts into the spring ring 15 when it is inserted with a tip 30 of its sensor casing 22 against a stop surface 31 of the positioning element 27 .
  • the temperature sensor 7 is then fixed and positioned.
  • the crimp sleeve 27 encloses the temperature sensor 7 with two crimp tabs 27.1 and is crimped to the sensor casing 22 of the temperature sensor 7.
  • the spring ring 15 can be arranged in the receiving space 9 in such a way that a stop surface 32 of the stop element 26 strikes an upper side 33 ( FIG. 1A ) of the receiving element 10 .
  • the stops can also take place on an upper side 34 of the encapsulation 12 .
  • the stop element 26 is then located partially outside the receiving space 9 in the assembled state.
  • a plurality of stop elements 26 can be provided, in particular in this case up to three.
  • the spring washer 15 is preferably formed from a material based on stainless steel. Likewise, spring steel or spring properties are advantageous in order to avoid relaxation during operation or to prevent settling during insertion through a higher yield point of the material.
  • the slotted, cylindrical part 21 has a slot 35 .
  • a certain amount of spreading can be made possible here in order to hold the temperature sensor 7 in place.
  • the cylindrical part 21 can be attached to the sensor casing 22 by crimping, pressing or other means.
  • 3A to 3F show the temperature sensor connection 1 according to a third embodiment in different views.
  • 3A and 3B also show a possible attachment to at least one electrical conductor 4 on the end winding 6 of a winding 5 of the stator 2 of the electrical machine 3.
  • a pinched sleeve 25, which is shown in FIG , or a sleeve 25 designed as a deep-drawn part, which is shown in FIG. 3G, can be connected to the electrical conductor 4.
  • the sleeve 25 can also be designed as a simple tube, tube-like part or the like.
  • the fastening arms (wings) 36, 37 provide contact surfaces for the contact pressure for welding a metal sheet 38 with the previously soldered sleeve 25 to the pin-shaped electrical conductor 4.
  • the wings 36, 37 can be omitted and the sleeve 25 is connected to the Sheet metal 38 is laser welded and not brazed as shown in FIG.
  • the sleeve 25 can be soldered to the sheet metal 38 over its length. Direct heat transfer from the electrical conductor 4 (pin) via the sheet metal 38 to the sleeve 25 is possible via the soldering point.
  • the design of the sleeve 25 as a deep-drawn part (or tube) has the advantage that further material savings can be achieved.
  • a length 41 of the positioning element 27 viewed along a longitudinal axis 40 is at least approximately the same size as a length 42 of the slotted, cylindrical part 21.
  • the length 41 can be approximately 20% less than the length 42.
  • the radii of curvature of the bulbous holding sections 16", 17", 18" and optionally the bulbous holding sections 16', 17', 18' are designed with a very small radius of curvature 45, as is shown by way of example in Fig. 4F using the bulbous holding section 18" of the spring arm 18 is shown.
  • the radius of curvature 45 is preferably smaller than a material thickness of the spring arm 18.
  • the radius of curvature 45 can be approximately 25% of the material thickness of the spring arm 18.
  • 5A shows the temperature sensor connection 1 in a partial, schematic, spatial representation in the assembled state, with the temperature sensor 7 and the spring washer 15 fastened to the temperature sensor 7 being shown.
  • the tip 30 of the sensor casing 22 of the temperature sensor 7 hits the positioning element 27 .
  • FIG. 5B shows a temperature sensor connection 1 in a partial, schematic, spatial representation according to a further possible embodiment.
  • an L-shaped sheet metal 38 is attached to the sleeve 25 in order to enable a mechanical and thermally conductive connection to a winding head 6 , in particular an electrical conductor 4 of the winding 5 on the winding head 6 .
  • FIG. 6 shows a sleeve 25 of a temperature sensor connection 1 in a schematic, three-dimensional representation according to a modified embodiment.
  • the wings 36, 37 are omitted.
  • the sleeve 25 is laser-welded to the metal sheet 38.
  • the sleeve 25 has a groove 50 in order to catch the spring arms 16, 17, 18 well.
  • the groove 50 can be stamped into the tube 51 of the sleeve 25 .
  • the groove 50 contributes to achieving ergonomic and/or haptic feedback for the employee or service mechanic during insertion.
  • the groove 50 provides additional resistance to the temperature sensor 7 detaching from the receiving element (receiving holder) 10 both during assembly or during service and during operation.
  • the receiving element 10 can also be metallically connected to a high-voltage wiring assembly, so that a temperature measurement is also possible at a location other than at a winding 5 .
  • the invention is not limited to the exemplary embodiments described.

Abstract

The invention relates to a stator (2) for an electric machine (3), in particular for electric drive motors for motor vehicles, said stator (2) having an electric winding (5) that comprises electric conductors (4) and forms a respective winding head (6) at the end faces of the stator (2). A temperature sensor (7), which is used to measure a temperature and which has a temperature measuring element (8) and in particular a sensor casing (22) that surrounds the temperature measuring element (8), can be secured in a receiving area (9) of a receiving element (10) that is connected to an electric conductor (4) of the electric winding (5) in the region of one of the winding heads (6), in particular the receiving element is secured thereto. According to the invention, at least one spring ring (15) is provided that is used to secure the temperature sensor (7) in the receiving chamber (9) of the receiving element (10), and in the installed state, the spring ring (15) at least partly surrounds the temperature sensor (7) and is at least partly arranged in the receiving chamber (9) of the receiving element (10) such that the temperature measuring element (8) is connected to the receiving element (10) in a thermally conductive manner.

Description

Beschreibung Description
Titel title
Stator einer elektrischen Maschine mit einer Temperatursensoranbindung Stator of an electrical machine with a temperature sensor connection
Stand der Technik State of the art
Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, insbesondere einen elektrischen Antriebsmotor für Kraftfahrzeuge, wobei eine Temperatursensoranbindung für einen Stator vorgesehen ist. The invention relates to an electric machine, in particular an electric drive motor for motor vehicles, with a temperature sensor connection being provided for a stator.
Aus der DE 102017 217 355 A1 ist eine in deren Fig. 4 gezeigte Ausgestaltung bekannt, bei der eine Sensorelement-Aufnahme für einen Wickelkopf eines Stators einer elektrischen Maschine vorgesehen ist. Hierbei bilden elektrische Leiter des Stators eine elektrische Wicklung, die an den Stirnseiten des Stators jeweils einen Wickelkopf bildet. Die Sensorelement-Aufnahme an einem der Wickelköpfe dient für ein Sensorelement eines Temperatursensors, wobei die Sensorelement-Aufnahme metallisch mit dem Wickelkopf verbunden ist. Die Sensorelement-Aufnahme umschließt das Sensorelement in Umfangsrichtung gesehen vollständig und wirkt mit dem Sensorelement durch mittelbaren oder unmittelbaren Kontakt wärmeübertragend zusammen. Die bekannte Sensorelement-Aufnahme umfasst ein Aufnahmegehäuse, das eine Bohrung oder Öffnung zur Aufnahme des Sensorelementes und einen Befestigungsabschnitt zum Anfügen an den oder die zugeordneten elektrischen Leiter aufweist. Die Bohrung oder Öffnung kann beispielsweise zylinderförmig oder kegelförmig sein. Sensordrähte des Temperatursensors ragen aus der Öffnung des Aufnahmegehäuses heraus. Das Sensorelement des Temperatursensors kann in der Sensorelement-Aufnahme eingeklebt oder eingepresst sein. Offenbarung der Erfindung An embodiment shown in FIG. 4 is known from DE 102017 217 355 A1, in which a sensor element holder is provided for a winding overhang of a stator of an electrical machine. In this case, the electrical conductors of the stator form an electrical winding which forms a winding overhang on each of the end faces of the stator. The sensor element receptacle on one of the winding overhangs is used for a sensor element of a temperature sensor, the sensor element receptacle being metallically connected to the winding overhang. The sensor element receptacle completely encloses the sensor element as seen in the circumferential direction and interacts with the sensor element in a heat-transferring manner through indirect or direct contact. The known sensor element holder comprises a holder housing which has a bore or opening for accommodating the sensor element and a fastening section for attachment to the associated electrical conductor or conductors. The bore or opening can be cylindrical or conical, for example. Sensor wires of the temperature sensor protrude from the opening of the receiving housing. The sensor element of the temperature sensor can be glued or pressed into the sensor element receptacle. Disclosure of Invention
Der erfindungsgemäße Stator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine verbesserte Ausgestaltung und Funktionsweise ermöglicht sind. Insbesondere kann eine Ausgestaltung realisiert werden, die in vereinfachter Weise eine Wartung, einen Service oder einen Austausch ermöglicht. The stator according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that an improved configuration and mode of operation are made possible. In particular, an embodiment can be implemented that enables maintenance, service or replacement in a simplified manner.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen Stators möglich. Advantageous developments of the stator specified in claim 1 are possible as a result of the measures listed in the subclaims.
Zur elektrischen Wicklung gehören auch Anschlusselemente zum Anschließen der elektrischen Wicklung an eine Energiequelle oder auch Verbindungselemente, die Leiterstränge der Wicklung miteinander verbinden. Der Federring ist vorzugsweise als geschlitzter Federring ausgestaltet. The electrical winding also includes connection elements for connecting the electrical winding to an energy source or also connecting elements that connect the conductor strands of the winding to one another. The spring ring is preferably designed as a slotted spring ring.
Je nach Ausgestaltung der Temperatursensoranbindung kann eine servicefähige demontierbare Temperatursensoranbindung realisiert werden. Beispielsweise kann der Temperatursensor dann im Rahmen eines Services oder einer Wartung in einfacher Weise aus dem Aufnahmeraum des Aufnahmeelements entfernt und gegebenenfalls ausgetauscht oder auch wieder eingebaut werden. Hierbei kann beim Einbau außerdem in vereinfachter Weise die thermische Anbindung des Temperaturmesselements des Temperatursensors an das zu messende Element, nämlich die elektrische Wicklung, realisiert werden. Hierbei können definierte thermische Übergänge realisiert werden, was Messfehler verringert. Hierdurch kann gegebenenfalls eine bessere Regelung der elektrischen Maschine ermöglicht werden. Je nach Anwendung ermöglicht dies gegebenenfalls eine bessere Ausnutzung der elektrischen Maschine. Somit ist es insbesondere von Vorteil, dass ein fest definierter Kontakt zum messenden Element ermöglicht wird, wobei eine Dementierbarkeit realisiert werden kann. Depending on the design of the temperature sensor connection, a serviceable, removable temperature sensor connection can be implemented. For example, the temperature sensor can then be easily removed from the receiving space of the receiving element and, if necessary, replaced or reinstalled as part of a service or maintenance. During installation, the thermal connection of the temperature measuring element of the temperature sensor to the element to be measured, namely the electrical winding, can also be implemented in a simplified manner. Defined thermal transitions can be implemented here, which reduces measurement errors. As a result, better control of the electric machine can be made possible, if necessary. Depending on the application, this may allow better utilization of the electrical machine. Thus, it is particularly advantageous that a firmly defined contact to the measuring element is made possible, with denialability being able to be realized.
In vorteilhafter Weise kann durch die Federgeometrie und die entsprechende Federwirkung ein Toleranzausgleich in einem großen Toleranzband erfolgen. Gleichzeitig kann die Federgeometrie ein Lösen und Fixieren an der Messstelle des zu messenden Elements bilden. Somit können der Federring und der Temperatursensor montiert und demontiert werden. Advantageously, the spring geometry and the corresponding spring action can compensate for tolerances within a large tolerance band. At the same time, the spring geometry can be loosened and fixed at the measuring point of the element to be measured. Thus, the spring ring and the temperature sensor can be assembled and disassembled.
Je nach Ausgestaltung können ein oder mehrere Vorteile realisiert werden. Es kann eine flexible Positionierung des Temperatursensors am zu messenden Element, also der Statorwicklung, ermöglicht werden. Die Lösung kann robust gegenüber dynamischen Lasten sein, wobei nur ein geringer Materialeinsatz und somit ein geringes Materialgewicht erforderlich sind. Die Fixierung und Positionierung können eindeutig und wieder lösbar realisiert werden, wobei eine Dementierbarkeit und Servicefähigkeit realisiert werden können. Es kann eine gute thermische Anbindung realisiert werden, da über die Federwirkung ein Toleranzausgleich sichergestellt und damit ein guter thermischer Kontakt gewährleistet werden kann. Die Bauteile können mit geringen Kosten realisiert werden, wobei eine einfache Montage und/oder Demontage möglich ist. Neben der guten Servicefähigkeit, die durch die demontierbare und lösbare Ausgestaltung realisiert werden kann, ergibt sich somit die Möglichkeit einer präzisen Temperaturmessung. Depending on the configuration, one or more advantages can be realized. Flexible positioning of the temperature sensor on the element to be measured, ie the stator winding, can be made possible. The solution can be robust against dynamic loads, with only a small use of materials and thus a low material weight being required. The fixation and positioning can be implemented clearly and detachably again, with denialability and serviceability being able to be implemented. A good thermal connection can be achieved, since tolerance compensation can be ensured via the spring effect and thus good thermal contact can be guaranteed. The components can be implemented at low cost, with simple assembly and/or disassembly being possible. In addition to the good serviceability, which can be realized by the dismountable and detachable design, there is the possibility of a precise temperature measurement.
Eine lösbare und thermische gute Anbindung kann über den Federring mit ein oder mehreren Federarmen erzielt werden. Hierbei ermöglicht die Federwirkung durch die Vorspannkraft eine sichere Positionierung und Fixierung des Temperatursensors am zu messenden Element beziehungsweise an der zu messenden Baugruppe. Ferner wird eine Servicefähigkeit beziehungsweise Dementierbarkeit ermöglicht, da insbesondere die Federarme des Federrings zusammengedrückt beziehungsweise gelöst werden können. Eine gute thermische Anbindung kann durch die Geometrie und Werkstoffauswahl erzielt werden. A detachable and thermally good connection can be achieved via the spring ring with one or more spring arms. In this case, the spring effect, due to the prestressing force, enables the temperature sensor to be positioned and fixed securely on the element to be measured or on the assembly to be measured. Furthermore, serviceability or denialability is made possible, since in particular the spring arms of the spring ring can be pressed together or released. A good thermal connection can be achieved through the geometry and material selection.
Je nach Ausgestaltung kann außerdem eine flexible Positionierung des Aufnahmeelements und somit des Temperatursensors am zu messenden Element, also der Statorwicklung, ermöglicht werden. Depending on the configuration, flexible positioning of the receiving element and thus of the temperature sensor on the element to be measured, ie the stator winding, can also be made possible.
Vorteilhaft ist es, dass der Federring zum lösbaren Befestigen des Temperatursensors in dem Aufnahmeraum des Aufnahmeelements dient. Hierdurch wird insbesondere eine gute Servicefähigkeit erzielt. In vorteilhafter Weise umfasst der Federring zumindest einen Federarm, insbesondere mehrere Federarme, wobei der zumindest eine Federarm im montierten Zustand gegen eine den Aufnahmeraum begrenzende Innenseite des Aufnahmeelements vorgespannt ist. Vorzugsweise sind mehrere Federarme, insbesondere drei Federarme, vorgesehen. Wenn drei Federarme vorgesehen sind, dann sind diese vorzugsweise jeweils um 120° zueinander beabstandet um eine Längsachse angeordnet. Die Innenseite des Aufnahmeelements ist vorzugsweise zumindest im funktionsmäßig relevanten Teil zylindermantelförmig ausgestaltet. Dadurch kann eine vorteilhafte Montage des Federrings in dem Aufnahmeraum des Aufnahmeelements erfolgen. Ferner wird eine definierte Haltekraft ermöglicht. It is advantageous that the spring ring is used for the detachable fastening of the temperature sensor in the receiving space of the receiving element. In this way, in particular, good serviceability is achieved. The spring ring advantageously comprises at least one spring arm, in particular a plurality of spring arms, the at least one spring arm being pretensioned in the assembled state against an inside of the receiving element which delimits the receiving space. A plurality of spring arms, in particular three spring arms, are preferably provided. If three spring arms are provided, then these are preferably each arranged at a distance of 120° from one another about a longitudinal axis. The inside of the receiving element is preferably designed in the shape of a cylinder jacket, at least in the functionally relevant part. As a result, the spring ring can be advantageously installed in the receiving space of the receiving element. Furthermore, a defined holding force is made possible.
Vorteilhaft ist es auch, dass der Federring ein geschlitztes, zumindest näherungsweise hohlzylinderförmiges Teil aufweist und dass der zumindest eine Federarm mit dem geschlitzten, zumindest näherungsweise hohlzylinderförmigen Teil verbunden ist, insbesondere von dem hohlzylinderförmige Teil in Richtung einer Achse des Aufnahmeraums vorsteht. Wenn mehrere Federarme vorgesehen sind, dann sind diese vorzugsweise alle mit dem geschlitzten, hohlzylinderförmigen Teil verbunden. Hierdurch ergibt sich eine vorteilhafte Ausgestaltung und eine hohe Stabilität des Federrings bei geringem Bauteilgewicht. Ebenso kann hier eine bessere thermische Anbindung gewährleistet werden. It is also advantageous that the spring ring has a slotted, at least approximately hollow-cylindrical part and that the at least one spring arm is connected to the slotted, at least approximately hollow-cylindrical part, in particular protruding from the hollow-cylindrical part in the direction of an axis of the receiving space. If several spring arms are provided, these are preferably all connected to the slotted, hollow-cylindrical part. This results in an advantageous embodiment and high stability of the spring ring with low component weight. A better thermal connection can also be guaranteed here.
Vorteilhaft ist es auch, dass der zumindest eine Federarm im zumindest einen Federring so gegen die Innenseite des Aufnahmeelements vorgespannt ist, dass eine definierte Haltekraft erzeugt ist, mit der der Temperatursensor über den Federring in dem Aufnahmeraum des Aufnahmeelements befestigt ist. Über die definierte Haltekraft wird zum einen eine zuverlässige Befestigung ermöglicht. Zum anderen kann ein definierter Kontaktwiderstand realisiert werden, so dass Fehlertoleranzen realisiert sind. It is also advantageous that the at least one spring arm in the at least one spring ring is prestressed against the inside of the receiving element in such a way that a defined holding force is generated, with which the temperature sensor is fastened via the spring ring in the receiving space of the receiving element. On the one hand, the defined holding force enables reliable attachment. On the other hand, a defined contact resistance can be implemented, so that error tolerances are implemented.
Vorteilhaft ist es hierbei auch, dass der zumindest eine Federarm zur Erzeugung der Vorspannung einen zur Innenseite des Aufnahmeelements hin vorstehenden Vorsprung aufweist, der im montierten Zustand einem Sensormantel des Temperatursensors zugewandt ist und an dem Sensormantel anliegt. Wenn mehrere Federarme vorgesehen sind, dann weisen diese vorzugsweise alle jeweils einen solchen Halteabschnitt auf. Hierbei sind mehrere Federarme vorzugsweise in entsprechender Weise ausgestaltet. Durch diese Ausgestaltung kann zum einen ein vorteilhaftes Fügen des Temperatursensors in den Aufnahmeraum des Aufnahmeelements erfolgen. Zum anderen kann auch vermieden werden, dass nach einer Montage und Demontage wesentliche Beschädigungen, zum Beispiel in Form von tiefen Kratzern, an der Innenseite des Aufnahmeelements auftreten, die den Übergangswiderstand ungünstig beeinflussen können. It is also advantageous here that the at least one spring arm for generating the pretension has a projection protruding towards the inside of the receiving element, which in the mounted state corresponds to a sensor jacket of the Temperature sensor is facing and rests against the sensor jacket. If several spring arms are provided, then these preferably all each have such a holding section. Here, several spring arms are preferably designed in a corresponding manner. On the one hand, this configuration allows the temperature sensor to be advantageously joined in the receiving space of the receiving element. On the other hand, it is also possible to avoid significant damage, for example in the form of deep scratches, occurring on the inside of the receiving element after assembly and disassembly, which damage can have an unfavorable effect on the contact resistance.
Vorteilhaft ist es, dass das Aufnahmeelement eine Hülse aufweist, in der der Aufnahmeraum ausgestaltet ist. Die Hülse kann beispielsweise aus Kupfer oder aus einem auf Kupfer basierenden Werkstoff hergestellt sein. Die Hülse kann umspritzt sein, um ein thermisches Gleichgewicht herbeizuführen und um die Einflüsse auf den Temperatursensor bei einer Temperaturmessung zu minimieren. It is advantageous that the receiving element has a sleeve in which the receiving space is configured. The sleeve can be made of copper or a copper-based material, for example. The sleeve may be overmolded to provide thermal balance and to minimize the effects on the temperature sensor when taking a temperature measurement.
Vorteilhaft ist es, dass der Federarm an seinem dem hohlzylinderförmigen Teil abgewandten Ende ein vorzugsweise haken- oder laschenförmiges Anschlagelement aufweist, das das Einschieben des Federrings in den Aufnahmeraum des Aufnahmeelements begrenzt, wobei das Anschlagelement im montierten Zustand vorzugsweise teilweise außerhalb des Aufnahmeraums des Aufnahmeelements angeordnet ist, insbesondere am Aufnahmeelement anschlägt. Das vorzugsweise hakenförmige Anschlagelement kann somit zum einen das Einschieben begrenzen und zum anderen auch das Herausziehen aus dem Aufnahmeelement, insbesondere der Hülse, vereinfachen. It is advantageous that the spring arm has a preferably hook-shaped or lug-shaped stop element on its end facing away from the hollow-cylindrical part, which limits the insertion of the spring ring into the receiving space of the receiving element, the stop element in the assembled state preferably being arranged partially outside the receiving space of the receiving element , In particular strikes the receiving element. The preferably hook-shaped stop element can thus on the one hand limit the insertion and on the other hand also simplify the pulling out of the receiving element, in particular the sleeve.
Vorteilhaft ist es, dass der hohlzylinderförmige Teil des Federrings ein vorzugsweise haken- oder laschenförmiges Positionierungselement aufweist, das insbesondere an einem dem Federarm abgewandten Ende des Teils ausgebildet ist, und dass das Positionierungselement im montierten Zustand eine Position des Temperatursensors relativ zu dem Federring, insbesondere durch Anschlägen des Sensormantels des Temperatursensors an dem Positionierungselement, zumindest näherungsweise vorgibt. Dadurch kann das Temperaturmesselement definiert in dem Aufnahmeraum des Aufnahmeelements positioniert werden. Diese definierte Positionierung besteht auch bezüglich des Federrings. Dadurch ergeben sich definierte Verhältnisse in Bezug auf den Wärmewiderstand zwischen dem zu messenden Element und dem Temperaturmesselement. It is advantageous that the hollow-cylindrical part of the spring ring has a preferably hook-shaped or tab-shaped positioning element, which is formed in particular on an end of the part that faces away from the spring arm, and that the positioning element in the assembled state determines a position of the temperature sensor relative to the spring ring, in particular by Stops of the sensor casing of the temperature sensor on the positioning element, at least approximately specifies. This can do that Defined temperature measuring element are positioned in the receiving space of the receiving element. This defined positioning also applies to the spring ring. This results in defined relationships with regard to the thermal resistance between the element to be measured and the temperature measuring element.
Vorteilhaft ist es, dass der Federring zumindest im Wesentlichen aus einem Werkstoff gebildet ist, der auf einem rostfreien Stahl basiert. Hierdurch ist eine robuste und widerstandsfähige Ausgestaltung möglich. Ferner kann hierdurch eine Federwirkung beziehungsweise eine Vorspannkraft über die Lebensdauer zumindest im Wesentlichen aufrechterhalten werden. Dadurch kann über die Lebensdauer auch eine definierte Haltekraft erzielt werden. It is advantageous that the spring washer is at least essentially made of a material based on stainless steel. This enables a robust and durable design. Furthermore, in this way a spring effect or a prestressing force can be at least essentially maintained over the service life. As a result, a defined holding force can also be achieved over the service life.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigen: Preferred exemplary embodiments of the invention are explained in more detail in the following description with reference to the attached drawings, in which corresponding elements are provided with the same reference symbols. Show it:
Fig. 1A eine Temperatursensoranbindung in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel, wobei unter anderem Federarme gezeigt sind, die gegen eine Innenseite eines Aufnahmeelements vorgespannt sind; 1A shows a temperature sensor connection in a partial, schematic sectional representation according to a first exemplary embodiment, with spring arms being shown, among other things, which are prestressed against an inside of a receiving element;
Fig. 1 B einen Federring, der in Fig. 1A gezeigten Temperatursensoranbindung des ersten Ausführungsbeispiels in einer schematischen Schnittdarstellung; FIG. 1B shows a spring ring of the temperature sensor connection of the first exemplary embodiment shown in FIG. 1A in a schematic sectional view;
Fig. 1C ein Aufnahmeelement der in Fig. 1 gezeigten Temperatursensoranbindung des ersten Ausführungsbeispiels in einer schematischen, auszugsweise geschnittenen Darstellung; FIG. 1C shows a receiving element of the temperature sensor connection shown in FIG. 1 of the first exemplary embodiment in a schematic representation in partial section; FIG.
Fig. 1 D das in Fig. 1C dargestellte Aufnahmeelement in einer schematischen Darstellung, wobei ein Verbindungselement zur Verbindung mit einem Wickelkopf gezeigt ist; Fig. 1 E das in Fig. 1C dargestellte Aufnahmeelement aus der mit I bezeichneten Blickrichtung in einer schematischen Darstellung; FIG. 1D shows the receiving element shown in FIG. 1C in a schematic representation, a connecting element for connection to a winding overhang being shown; FIG. FIG. 1E shows the receiving element shown in FIG. 1C from the viewing direction denoted by I in a schematic representation;
Fig. 1 F einen Temperatursensor mit einem Temperaturmesselement in einer auszugsweisen, schematischen Darstellung für die Temperatursensoranbindung; 1F shows a temperature sensor with a temperature measuring element in a partial, schematic representation for the temperature sensor connection;
Fig. 2A einen Federring für eine Temperatursensoranbindung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel in einer schematischen, räumlichen Darstellung; 2A shows a spring ring for a temperature sensor connection according to a second exemplary embodiment in a schematic, spatial representation;
Fig. 2B den in Fig. 2A gezeigten Federring in einer schematischen Seitenansicht; FIG. 2B shows the spring ring shown in FIG. 2A in a schematic side view; FIG.
Fig. 2C den in Fig. 2B gezeigten Federring aus der mit II bezeichneten Blickrichtung; FIG. 2C shows the spring ring shown in FIG. 2B from the viewing direction marked II;
Fig. 2D den in Fig. 2B gezeigten Federring in einer Ansicht von hinten; FIG. 2D shows the spring ring shown in FIG. 2B in a rear view; FIG.
Fig. 2E den in Fig. 2 B gezeigten Federring in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung; FIG. 2E shows the spring washer shown in FIG. 2B in a partial, schematic sectional view;
Fig. 3A einen Wickelkopf eines Stators einer elektrischen Maschine und eine Temperatursensoranbindung entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel in einer auszugsweisen, schematischen, räumlichen Darstellung, wobei unter anderem eine Befestigung an einem Leiter der Wicklung gezeigt ist; 3A shows a winding overhang of a stator of an electrical machine and a temperature sensor connection according to a third exemplary embodiment in a partial, schematic, three-dimensional representation, with attachment to a conductor of the winding being shown, among other things;
Fig. 3B den in Fig. 3A gezeigten Stator mit der Temperatursensoranbindung in einer Detaildarstellung, wobei insbesondere die Befestigung an dem Leiter gezeigt ist; FIG. 3B shows the stator shown in FIG. 3A with the temperature sensor connection in a detailed illustration, with the attachment to the conductor being shown in particular;
Fig. 3C ein Aufnahmeelement für die in Fig. 3B gezeigte Temperatursensoranbindung entsprechend dem dritten Ausführungsbeispiel in einer schematischen Darstellung; Fig. 3D das in Fig. 3C dargestellte Aufnahmeelement in einer schematischen Darstellung von der Seite; FIG. 3C shows a receiving element for the temperature sensor connection shown in FIG. 3B according to the third exemplary embodiment in a schematic representation; FIG. FIG. 3D shows the receiving element shown in FIG. 3C in a schematic representation from the side; FIG.
Fig. 3E das in Fig. 3D dargestellte Aufnahmeelement in einer schematischen Schnittdarstellung entlang der mit III bezeichneten Schnittlinie; FIG. 3E shows the receiving element shown in FIG. 3D in a schematic sectional view along the section line labeled III;
Fig. 3F das in Fig. 3D gezeigte Aufnahmeelement in einer schematischen Darstellung aus der mit IV bezeichneten Schnittdarstellung; FIG. 3F shows the receiving element shown in FIG. 3D in a schematic representation from the sectional representation denoted by IV; FIG.
Fig. 3G eine abgewandelte Grundform zur Ausgestaltung des in Fig. 3D dargestellten Aufnahmeelements; FIG. 3G shows a modified basic form for the configuration of the receiving element shown in FIG. 3D;
Fig. 4A ein Federring in einer schematischen, räumlichen Darstellung für eine Temperatursensoranbindung entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel; 4A shows a spring ring in a schematic, spatial representation for a temperature sensor connection according to a fourth exemplary embodiment;
Fig. 4B den in Fig. 4A gezeigten Federring aus der mit V bezeichneten Blickrichtung; FIG. 4B shows the spring ring shown in FIG. 4A from the viewing direction marked V; FIG.
Fig. 4C den in Fig. 4A gezeigten Federring aus der VI bezeichneten Blickrichtung in einer schematischen Darstellung; FIG. 4C shows the spring ring shown in FIG. 4A from the viewing direction designated VI in a schematic representation;
Fig. 4D den in Fig. 4C gezeigten Federring in einer schematischen Schnittdarstellung entlang der mit VII bezeichneten Schnittlinie; FIG. 4D shows the spring ring shown in FIG. 4C in a schematic sectional illustration along the section line labeled VII;
Fig. 4F den in Fig. 4C gezeigten Federring in einer schematischen Schnittdarstellung entlang der mit VIII gekennzeichneten Schnittlinie; FIG. 4F shows the spring ring shown in FIG. 4C in a schematic sectional illustration along the section line marked VIII;
Fig. 5A eine Temperatursensoranbindung in einer auszugsweisen, schematischen, räumlichen Darstellung entsprechend einer möglichen Ausgestaltung, wobei ein Temperatursensor und ein Federring dargestellt sind; 5A shows a temperature sensor connection in a partial, schematic, spatial representation according to a possible embodiment, with a temperature sensor and a spring ring being represented;
Fig. 5B eine Temperatursensoranbindung entsprechend einer möglichen Ausgestaltung in einer auszugsweisen, schematischen, räumlichen Darstellung, wobei ein Temperatursensor und ein Aufnahmeelement dargestellt sind; Fig. 6 eine Hülse einer Temperatursensoranbindung in einer schematischen, räumlichen Darstellung entsprechend einer abgewandelten Ausgestaltung; 5B shows a temperature sensor connection according to a possible embodiment in a partial, schematic, spatial representation, with a temperature sensor and a receiving element being represented; 6 shows a sleeve of a temperature sensor connection in a schematic, spatial representation according to a modified embodiment;
Fig.7 einen Federring gemäß einer alternativen Ausführung zu Fig.4A. 7 shows a spring ring according to an alternative embodiment to FIG. 4A.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
Fig. 1A bis 1 F zeigen eine Temperatursensoranbindung 1 für einen Stator 2 (Fig. 3A) einer elektrischen Maschine 3, wobei der Stator 2 eine elektrische Leiter 4 umfassende elektrische Wicklung 5 aufweist, die an den Stirnseiten des Stators 2 jeweils einen Wickelkopf 6 bildet. Die Temperatursensoranbindung 1 eignet sich besonders für elektrische Maschinen 3, die als elektrische Antriebsmotoren für Kraftfahrzeuge dienen. 1A to 1F show a temperature sensor connection 1 for a stator 2 (FIG. 3A) of an electrical machine 3, the stator 2 having an electrical winding 5 comprising electrical conductors 4, which forms a winding overhang 6 on each of the end faces of the stator 2 . The temperature sensor connection 1 is particularly suitable for electrical machines 3 that serve as electrical drive motors for motor vehicles.
Die Temperatursensoranbindung 1 weist einen Temperatursensor 7 auf, der ein Temperaturmesselement 8 und beispielsweise ein das Temperaturmesselement 8 umschließenden Sensormantel 22 umfasst. Das Temperaturmesselement 8 kann hierbei einen Glaskopf aufweisen. Das Temperaturmesselement 8 kann als NTC-Widerstand (Heißleiter) ausgebildet sein. Im montierten Zustand, in dem mittels des Temperaturmesselements 8 eine Temperaturmessung bezüglich der elektrischen Wicklung 5 erfolgen kann, ist der Temperatursensor 7 in einem Aufnahmeraum 9 eines Aufnahmeelements 10 der Temperatursensoranbindung 1 befestigt. Am Aufnahmeelement 10 ist eine Haltestruktur oder -geometrie 11 vorgesehen, die beispielsweise aus einem Kupferblech ausgestaltet sein kann. Die Haltegeometrie 11 kann dann auf geeignete Weise mit der elektrischen Wicklung 5 verbunden sein. Das Aufnahmeelement 10 ist auf diese Weise mit einem elektrischen Leiter 4 der elektrischen Wicklung 5 im Bereich eines der Wickelköpfe 6 verbunden, also an dem Leiter 4 befestigt bzw. angefügt. The temperature sensor connection 1 has a temperature sensor 7 which includes a temperature measuring element 8 and, for example, a sensor casing 22 surrounding the temperature measuring element 8 . The temperature measuring element 8 can have a glass head. The temperature measuring element 8 can be designed as an NTC resistor (thermistor). In the assembled state, in which the temperature measuring element 8 can be used to measure the temperature of the electrical winding 5 , the temperature sensor 7 is fastened in a receiving space 9 of a receiving element 10 of the temperature sensor connection 1 . A holding structure or geometry 11 is provided on the receiving element 10, which can be configured from a copper sheet, for example. The holding geometry 11 can then be connected to the electrical winding 5 in a suitable manner. In this way, the receiving element 10 is connected to an electrical conductor 4 of the electrical winding 5 in the region of one of the winding overhangs 6 , that is to say attached or attached to the conductor 4 .
Außerdem ist an dem Aufnahmeelement 10 eine Umspritzung 12 vorgesehen. Das Aufnahmeelement 10 dient als Halter. Die Umspritzung 12 dient dazu, ein thermisches Gleichgewicht herbeizuführen, den Halter vor Konvektion zu schützen und die Einflüsse auf den Temperatursensor 7 bei der Temperaturmessung zu minimieren. Das Aufnahmeelement 10 kann als Kupferhülse ausgestaltet sein. In addition, an overmold 12 is provided on the receiving element 10 . The receiving element 10 serves as a holder. The encapsulation 12 serves to bring about thermal equilibrium, to protect the holder from convection and the influences on the temperature sensor 7 in the to minimize temperature measurement. The receiving element 10 can be designed as a copper sleeve.
Zur Befestigung des Temperatursensors 7 in dem Aufnahmeraum 9 des Aufnahmeelements 10 ist ein Federring 15 vorgesehen. Der Federring 15 umschließt den Temperatursensor 7 im montierten Zustand zumindest teilweise. Im montierten Zustand ist der Federring 15 mit dem Temperatursensor 7 zumindest teilweise in dem Aufnahmeraum 9 angeordnet. Das Temperaturmesselement 8 ist dann wärmeleitend mit dem Aufnahmeelement 10 verbunden, wobei die Wärmeleitung über den Federring 15 erfolgen kann. Hierbei kann in vorteilhafter weise eine lösbare Befestigung des Temperatursensors 7 in dem Aufnahmeraum 9 des Aufnahmeelements 10 realisiert werden. A spring ring 15 is provided for fastening the temperature sensor 7 in the receiving space 9 of the receiving element 10 . The spring ring 15 at least partially encloses the temperature sensor 7 in the assembled state. In the mounted state, the spring ring 15 with the temperature sensor 7 is at least partially arranged in the receiving space 9 . The temperature measuring element 8 is then connected to the receiving element 10 in a thermally conductive manner, it being possible for the thermal conduction to take place via the spring washer 15 . Here, a detachable fastening of the temperature sensor 7 in the receiving space 9 of the receiving element 10 can be realized in an advantageous manner.
Der Federring 15 sorgt für eine definierte Kraft beim Fügen des Temperatursensors 7 und sorgt sogleich für die notwendige Gegenkraft gegenüber den Betriebskräften, so dass der Temperatursensor 7 nicht in seiner Position verrutscht. Der Federring 15 bietet eine ausreichend große thermische Anbindung an das Aufnahmeelement 10, das vorzugsweise als Kupferhülse ausgebildet ist. Hierbei kann der Temperatursensor 7 demontierbar bleiben. The spring washer 15 ensures a defined force when joining the temperature sensor 7 and immediately provides the necessary counterforce to the operating forces, so that the temperature sensor 7 does not slip in its position. The spring ring 15 offers a sufficiently large thermal connection to the receiving element 10, which is preferably designed as a copper sleeve. Here, the temperature sensor 7 can remain removable.
Der Federring 15 weist zumindest einen, beispielsweise mehrere Federarme 16, 17, 18 (Fig. 2B) auf. Die Federarme 16, 17, 18 sind so ausgestaltet, dass diese im montierten Zustand jeweils gegen eine Innenseite 20 des Aufnahmeelements 10 vorgespannt sind. Die Innenseite 20 begrenzt hierbei den Aufnahmeraum 9 und ist vorzugsweise zylindermantelförmig oder beinah zylindrisch ausgestaltet. The spring ring 15 has at least one, for example several, spring arms 16, 17, 18 (FIG. 2B). The spring arms 16, 17, 18 are designed in such a way that they are each prestressed against an inner side 20 of the receiving element 10 in the assembled state. The inner side 20 in this case delimits the receiving space 9 and is preferably designed in the shape of a cylinder jacket or almost cylindrical.
Der Federring 15 weist außerdem ein geschlitztes, hohlzylinderförmiges Teil 21 auf, über das die Federarme 16, 17, 18 verbunden sind. Das Teil 21 des Federrings 15 ist vorzugsweise als geschlitzte Hülse ausgeformt, wie es in entsprechender Weise unter anderem in den Fig. 2A, 2C, 4A und 4C veranschaulicht ist. Hierdurch ist im montierten Zustand eine gewisse Vorspannung gegenüber dem Temperatursensor 7 realisierbar, um eine Befestigung des Temperatursensors 7 in dem Federring 15 zu erzielen. Die Federarme 16, 17, 18 stehen beispielsweise von dem hohlzylinderförmige Teil 21 in Richtung einer Achse des Aufnahmeraums 9 vor. The spring ring 15 also has a slotted, hollow-cylindrical part 21 via which the spring arms 16, 17, 18 are connected. The part 21 of the spring ring 15 is preferably formed as a split sleeve, as illustrated in a corresponding manner inter alia in Figures 2A, 2C, 4A and 4C. In this way, a certain preload can be implemented in relation to the temperature sensor 7 in the assembled state, in order to achieve a fastening of the temperature sensor 7 in the spring ring 15 . The spring arms 16 , 17 , 18 protrude, for example, from the hollow-cylindrical part 21 in the direction of an axis of the receiving space 9 .
Die Federarme 16, 17, 18 weisen an ihrem dem hohlzylinderförmigen Teil 21 abgewandten Ende einen beispielsweise bauchförmigen Halteabschnitt 16‘, 17‘, 18‘ auf, der im montierten Zustand einem Sensormantel 22 des Temperatursensors 7 zugewandt ist und an dem Sensormantel 22 anliegt. Hierdurch ist eine zuverlässige Befestigung des Temperatursensors 7 möglich. Dies gilt insbesondere in Kombination mit der Befestigung an dem geschlitzten, hohlzylinderförmigen Teil 21. Ferner weisen die Federarme 16, 17, 18 zur Erzeugung der Vorspannung einen zur Innenseite des Aufnahmeelements (10) hin vorstehenden Vorsprung (16“, 17“, 18“) auf, mit denen die Federarme 16, 17, 18 im montierten Zustand an der Innenseite 20 des Aufnahmeraums 9 anliegen, so dass die definierte Haltekraft erzeugt ist. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Vorsprünge 16“, 17“, 18“ durch bauchförmige Halteabschnitte 16“, 17“, 18“ gebildet. The spring arms 16, 17, 18 have, at their end facing away from the hollow-cylindrical part 21, a bulbous holding section 16', 17', 18', for example, which in the installed state faces a sensor casing 22 of the temperature sensor 7 and bears against the sensor casing 22. This enables the temperature sensor 7 to be reliably fastened. This applies in particular in combination with the attachment to the slotted, hollow-cylindrical part 21. Furthermore, the spring arms 16, 17, 18 have a projection (16", 17", 18") protruding towards the inside of the receiving element (10) in order to generate the pretension. on, with which the spring arms 16, 17, 18 rest in the assembled state on the inside 20 of the receiving space 9, so that the defined holding force is generated. In this exemplary embodiment, the projections 16", 17", 18" are formed by bulbous holding sections 16", 17", 18".
Bei einer abgewandelten Ausgestaltung kann das Aufnahmeelement 10 auch eine Hülse 25 aufweisen oder zumindest im Wesentlichen als Hülse 25 ausgebildet sein, wie es beispielsweise auch anhand von Fig. 3G weiter beschrieben ist. Der Aufnahmeraum 9 kann dann in entsprechender Weise in der Hülse 25 ausgebildet sein. Die Hülse 25 könnte ebenso auf andere Art und Weise von unten geschlossen oder offen ausgebildet sein. In a modified embodiment, the receiving element 10 can also have a sleeve 25 or at least essentially be designed as a sleeve 25, as is also described further with reference to FIG. 3G, for example. The receiving space 9 can then be formed in the sleeve 25 in a corresponding manner. The sleeve 25 could also be closed from below or open in another way.
Fig. 2A bis 2E zeigen einen Federring 15 einer Temperatursensoranbindung 1 entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel in unterschiedlichen Ansichten. Zumindest einer der Federarme 16,17,18 weist in diesem Ausführungsbeispiel an seinem dem hohlzylinderförmigen Teil 21 abgewandten Ende ein haken- oder laschenförmiges Anschlagelement 26 auf, das beim Einschieben des Federrings 15 in den Aufnahmeraum 9 des Aufnahmeelements 10 das Einschieben begrenzt und beispielsweise am Aufnahmeelement 10 anschlägt. Es können auch mehrere hakenförmige Anschlagelemente 26 vorgesehen sein. 2A to 2E show a spring ring 15 of a temperature sensor connection 1 according to a second embodiment in different views. In this exemplary embodiment, at least one of the spring arms 16, 17, 18 has a hook- or lug-shaped stop element 26 on its end facing away from the hollow-cylindrical part 21, which limits the insertion when the spring ring 15 is pushed into the receiving space 9 of the receiving element 10 and, for example, on the receiving element 10 strikes. Several hook-shaped stop elements 26 can also be provided.
Ferner weist der hohlzylinderförmige Teil 21 des Federrings 15 ein vorzugsweise haken- oder laschenförmiges Positionierungselement 27 auf, das insbesondere an einem dem Federarm 16,17,18 abgewandten Ende des Teils 21 ausgebildet ist und eine Position des Temperatursensors 7, insbesondere des Temperaturmesselements 8, relativ zu dem Federring 15 vorgibt, beispielsweise durch Anschlägen des Sensormantels 22 des Temperatursensors 7 an dem Positionierungselement 27. Beispielsweise stößt der in Fig. 1F dargestellte Temperatursensor 7 beim Einfügen in den Federring 15 mit einer Spitze 30 seines Sensormantels 22 an einer Anschlagfläche 31 des Positionierungselements 27 an. Der Temperatursensor 7 ist dann fixiert und positioniert. Alternativ zu der haken- oder laschenförmigen Ausführung des Positionierungselementes 27 nach Fig.4A kann das Positionierungselement 27 nach Fig.7 als Crimphülse ausgebildet sein, die an einem dem Federarm 16,17,18 abgewandten Ende des Teils 21 angeordnet ist und über einen Steg 27.2 mit dem Teil 21 verbunden ist. Die Crimphülse 27 umschließt den Temperatursensor 7 mit zwei Crimplaschen 27.1 und ist mit dem Sensormantel 22 des Temperatursensors 7 vercrimpt. Furthermore, the hollow-cylindrical part 21 of the spring ring 15 has a preferably hook-shaped or tab-shaped positioning element 27 which is formed in particular on an end of the part 21 facing away from the spring arm 16 , 17 , 18 and specifies a position of the temperature sensor 7, in particular the temperature measuring element 8, relative to the spring ring 15, for example by the sensor casing 22 of the temperature sensor 7 striking the positioning element 27. For example, the temperature sensor 7 shown in Fig. 1F butts into the spring ring 15 when it is inserted with a tip 30 of its sensor casing 22 against a stop surface 31 of the positioning element 27 . The temperature sensor 7 is then fixed and positioned. As an alternative to the hook- or tab-shaped design of the positioning element 27 according to FIG. 4A, the positioning element 27 according to FIG connected to part 21. The crimp sleeve 27 encloses the temperature sensor 7 with two crimp tabs 27.1 and is crimped to the sensor casing 22 of the temperature sensor 7.
Ferner kann der Federring 15 so in dem Aufnahmeraum 9 angeordnet werden, dass eine Anschlagfläche 32 des Anschlagelements 26 an einer Oberseite 33 (Fig. 1A) des Aufnahmeelements 10 anschlägt. Insbesondere wenn eine Umspritzung 12 vorgesehen ist, dann kann das Anschlägen auch an einer Oberseite 34 der Umspritzung 12 erfolgen. Das Anschlagelement 26 befindet sich dann im montierten Zustand teilweise außerhalb des Aufnahmeraums 9. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung können mehrere Anschlagelemente 26 vorgesehen sein, insbesondere in diesem Fall bis zu drei. Furthermore, the spring ring 15 can be arranged in the receiving space 9 in such a way that a stop surface 32 of the stop element 26 strikes an upper side 33 ( FIG. 1A ) of the receiving element 10 . In particular, if an encapsulation 12 is provided, then the stops can also take place on an upper side 34 of the encapsulation 12 . The stop element 26 is then located partially outside the receiving space 9 in the assembled state. In a modified embodiment, a plurality of stop elements 26 can be provided, in particular in this case up to three.
Um im montierten Zustand eine gute Wärmeleitfähigkeit zu erzielen, ist der Federring 15 vorzugsweise aus einem Werkstoff gebildet, der auf einem rostfreien Stahl basiert. Ebenso Federstahl oder Federeigenschaften sind vorteilhaft, um eine Relaxation im Betrieb zu vermeiden oder durch eine höhere Streckgrenze des Materials ein Setzen beim Einfügen zu verhindern. In order to achieve good thermal conductivity in the assembled state, the spring washer 15 is preferably formed from a material based on stainless steel. Likewise, spring steel or spring properties are advantageous in order to avoid relaxation during operation or to prevent settling during insertion through a higher yield point of the material.
In diesem Ausführungsbeispiel weist das geschlitzte, zylinderförmige Teil 21 einen Schlitz 35 auf. Hierbei kann ein gewisses Aufspreizen ermöglicht werden, um den Temperatursensor 7 festzuhalten. Bei einer Variante des Schlitzes 35 kann das zylinderförmige Teil 21 auf dem Sensormantel 22 durch Crimpen, Pressen oder andere Art und Weise befestigt werden. Fig. 3A bis 3F zeigen die Temperatursensoranbindung 1 entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel in verschiedenen Ansichten. Hierbei zeigen Fig. 3A und 3B außerdem eine mögliche Befestigung an zumindest einem elektrischen Leiter 4 am Wickelkopf 6 einer Wicklung 5 des Stators 2 der elektrischen Maschine 3. Über Befestigungsarme 36, 37 kann hierbei eine gequetschte Hülse 25, die in Fig. 3B gezeigt ist, oder eine als Tiefziehteil ausgestaltete Hülse 25, die in Fig. 3G dargestellt ist, mit dem elektrischen Leiter 4 verbunden werden. Die Hülse 25 kann auch als einfaches Rohr, rohrähnliches Teil oder dergleichen ausgebildet sein. Die Befestigungsarme (Flügel) 36, 37 realisieren Auflageflächen für die Anpresskraft für das Anschweißen eines Blechs 38 mit der zuvor angelöteten Hülse 25 an den pinförmigen elektrischen Leiter 4. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung können die Flügel 36, 37 entfallen und die Hülse 25 wird mit dem Blech 38 lasergeschweißt und nicht verlötet, wie es in Fig. 6 gezeigt ist. In this exemplary embodiment, the slotted, cylindrical part 21 has a slot 35 . A certain amount of spreading can be made possible here in order to hold the temperature sensor 7 in place. In a variant of the slot 35, the cylindrical part 21 can be attached to the sensor casing 22 by crimping, pressing or other means. 3A to 3F show the temperature sensor connection 1 according to a third embodiment in different views. 3A and 3B also show a possible attachment to at least one electrical conductor 4 on the end winding 6 of a winding 5 of the stator 2 of the electrical machine 3. A pinched sleeve 25, which is shown in FIG , or a sleeve 25 designed as a deep-drawn part, which is shown in FIG. 3G, can be connected to the electrical conductor 4. The sleeve 25 can also be designed as a simple tube, tube-like part or the like. The fastening arms (wings) 36, 37 provide contact surfaces for the contact pressure for welding a metal sheet 38 with the previously soldered sleeve 25 to the pin-shaped electrical conductor 4. In a modified embodiment, the wings 36, 37 can be omitted and the sleeve 25 is connected to the Sheet metal 38 is laser welded and not brazed as shown in FIG.
Hierbei kann die Hülse 25 über ihre Länge mit dem Blech 38 verlötet sein. Über die Lötstelle ist eine direkte Wärmeübertragung vom elektrischen Leiter 4 (Pin) über das Blech 38 auf die Hülse 25 möglich. Die Ausgestaltung der Hülse 25 als Tiefziehteil (oder Rohr) hat den Vorteil, dass eine weitere Materialeinsparung realisiert werden kann. Here, the sleeve 25 can be soldered to the sheet metal 38 over its length. Direct heat transfer from the electrical conductor 4 (pin) via the sheet metal 38 to the sleeve 25 is possible via the soldering point. The design of the sleeve 25 as a deep-drawn part (or tube) has the advantage that further material savings can be achieved.
Fig. 4A bis 4F zeigen einen Federring 15 einer Temperatursensoranbindung 1 entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel in verschiedenen Ansichten. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine entlang einer Längsachse 40 betrachtete Länge 41 des Positionierungselement 27 zumindest näherungsweise gleich groß wie eine Länge 42 des geschlitzten, zylinderförmigen Teils 21. Beispielsweise kann die Länge 41 etwa 20 % kleiner als die Länge 42 sein. Ferner sind Krümmungsradien der bauchförmigen Halteabschnitte 16“, 17“, 18“ und gegebenenfalls der bauchförmigen Halteabschnitte 16‘, 17‘, 18‘ mit einem sehr kleinen Krümmungsradius 45 ausgeführt, wie es exemplarisch in Fig. 4F anhand des bauchförmigen Halteabschnitts 18“ des Federarms 18 gezeigt ist. Der Krümmungsradius 45 ist hierbei vorzugsweise kleiner als eine Materialstärke des Federarms 18. Insbesondere kann der Krümmungsradius 45 etwa 25 % der Materialstärke des Federarms 18 betragen. Fig. 5A zeigt die Temperatursensoranbindung 1 in einer auszugsweisen, schematischen, räumlichen Darstellung im montierten Zustand, wobei der Temperatursensor 7 und der an dem Temperatursensor 7 befestigte Federring 15 dargestellt sind. Hierbei stößt die Spitze 30 des Sensormantels 22 des Temperatursensors 7 an dem Positionierungselement 27 an. 4A to 4F show a spring ring 15 of a temperature sensor connection 1 according to a fourth exemplary embodiment in different views. In this exemplary embodiment, a length 41 of the positioning element 27 viewed along a longitudinal axis 40 is at least approximately the same size as a length 42 of the slotted, cylindrical part 21. For example, the length 41 can be approximately 20% less than the length 42. Furthermore, the radii of curvature of the bulbous holding sections 16", 17", 18" and optionally the bulbous holding sections 16', 17', 18' are designed with a very small radius of curvature 45, as is shown by way of example in Fig. 4F using the bulbous holding section 18" of the spring arm 18 is shown. The radius of curvature 45 is preferably smaller than a material thickness of the spring arm 18. In particular, the radius of curvature 45 can be approximately 25% of the material thickness of the spring arm 18. 5A shows the temperature sensor connection 1 in a partial, schematic, spatial representation in the assembled state, with the temperature sensor 7 and the spring washer 15 fastened to the temperature sensor 7 being shown. Here, the tip 30 of the sensor casing 22 of the temperature sensor 7 hits the positioning element 27 .
Fig. 5B zeigt eine Temperatursensoranbindung 1 in einer auszugsweisen, schematischen, räumlichen Darstellung entsprechend einer weiteren möglichen Ausgestaltung. Hierbei ist an der Hülse 25 ein L-förmig gebogenes Blech 38 angebracht, um eine mechanische und wärmeleitende Verbindung mit einem Wickelkopf 6, insbesondere einem elektrischen Leiter 4 der Wicklung 5 am Wickelkopf 6, zu ermöglichen. FIG. 5B shows a temperature sensor connection 1 in a partial, schematic, spatial representation according to a further possible embodiment. In this case, an L-shaped sheet metal 38 is attached to the sleeve 25 in order to enable a mechanical and thermally conductive connection to a winding head 6 , in particular an electrical conductor 4 of the winding 5 on the winding head 6 .
Fig. 6 zeigt eine Hülse 25 einer Temperatursensoranbindung 1 in einer schematischen, räumlichen Darstellung entsprechend einer abgewandelten Ausgestaltung. Bei dieser abgewandelten Ausgestaltung entfallen die Flügel 36, 37. Die Hülse 25 ist mit dem Blech 38 lasergeschweißt. FIG. 6 shows a sleeve 25 of a temperature sensor connection 1 in a schematic, three-dimensional representation according to a modified embodiment. In this modified embodiment, the wings 36, 37 are omitted. The sleeve 25 is laser-welded to the metal sheet 38.
Ferner weist die Hülse 25 eine Rille 50 auf, um die Federarme 16, 17, 18 gut abzufangen. Die Rille 50 kann in das Rohr 51 der Hülse 25 eingeprägt werden. Die Rille 50 trägt dazu bei beim Einfügen eine ergonomische und/oder haptische Rückmeldung für den Mitarbeiter beziehungsweise Servicemechaniker zu erzielen. Ferner leistet die Rille 50 einen zusätzlichen Widerstand gegen ein Lösen des Temperatursensors 7 von dem Aufnahmeelement (Aufnahmehalter) 10 sowohl in der Montage beziehungsweise im Service als auch im Betrieb. Furthermore, the sleeve 25 has a groove 50 in order to catch the spring arms 16, 17, 18 well. The groove 50 can be stamped into the tube 51 of the sleeve 25 . The groove 50 contributes to achieving ergonomic and/or haptic feedback for the employee or service mechanic during insertion. Furthermore, the groove 50 provides additional resistance to the temperature sensor 7 detaching from the receiving element (receiving holder) 10 both during assembly or during service and during operation.
Bei einer anderen Anwendung kann das Aufnahmeelement 10 ebenso mit einer Hochvolt-Verschaltbaugruppe metallisch verbunden werden, so dass auch an einer anderen Stelle als an einer Wicklung 5 eine Temperaturmessung möglich ist. In another application, the receiving element 10 can also be metallically connected to a high-voltage wiring assembly, so that a temperature measurement is also possible at a location other than at a winding 5 .
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. The invention is not limited to the exemplary embodiments described.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Stator (2) für eine elektrische Maschine (3), wobei der Stator (2) eine elektrische Leiter (4) umfassende elektrische Wicklung (5) aufweist, die an den Stirnseiten des Stators (2) jeweils einen Wickelkopf (6) bildet, und wobei ein zur Temperaturmessung dienender Temperatursensor (7), der ein Temperaturmesselement (8) und insbesondere einen das Temperaturmesselement (8) umschließenden Sensormantel (22) aufweist, in einem Aufnahmeraum (9) eines Aufnahmeelements (10) befestigbar ist, das mit einem elektrischen Leiter (4) der elektrischen Wicklung (5) im Bereich eines der Wickelköpfe (6) verbunden ist, insbesondere an diesem befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Federring (15) vorgesehen ist, der zum Befestigen des Temperatursensors (7) in dem Aufnahmeraum (9) des Aufnahmeelements (10) dient, und dass der Federring (15) im montierten Zustand den Temperatursensor (7) zumindest teilweise umschließt und zumindest teilweise in dem Aufnahmeraum (9) des Aufnahmeelements (10) angeordnet ist, so dass das Temperaturmesselement (8) wärmeleitend mit dem Aufnahmeelement (10) verbunden ist. 1. Stator (2) for an electrical machine (3), the stator (2) having an electrical conductor (4) comprising an electrical winding (5) which forms a winding overhang (6) on each of the end faces of the stator (2). , and wherein a temperature sensor (7) used for temperature measurement, which has a temperature measuring element (8) and in particular a sensor casing (22) enclosing the temperature measuring element (8), can be fastened in a receiving space (9) of a receiving element (10) which has a electrical conductor (4) of the electrical winding (5) is connected in the area of one of the winding overhangs (6), in particular attached to it, characterized in that at least one spring ring (15) is provided, which is used to attach the temperature sensor (7) in serves the receiving space (9) of the receiving element (10), and that the spring ring (15) in the mounted state at least partially encloses the temperature sensor (7) and is at least partially arranged in the receiving space (9) of the receiving element (10), so that the Temperature measuring element (8) is thermally conductively connected to the receiving element (10).
2. Stator nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Federring (15) zum lösbaren Befestigen des Temperatursensors (7) in dem Aufnahmeraum (9) des Aufnahmeelements (10) dient. 2. Stator according to claim 1, characterized in that the spring ring (15) for releasably fastening the temperature sensor (7) in the receiving space (9) of the receiving element (10) is used.
3. Stator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Federring (15) zumindest einen Federarm (16, 17, 18), insbesondere mehrere Federarme (16, 17, 18), aufweist und dass der zumindest eine Federarm (16, 17, 18) im montierten Zustand gegen eine den Aufnahmeraum (9) begrenzten Innenseite (20) des Aufnahmeelements (10) vorgespannt ist. 3. Stator according to claim 1 or 2, characterized in that the spring ring (15) has at least one spring arm (16, 17, 18), in particular a plurality of spring arms (16, 17, 18), and that the at least one spring arm (16, 17, 18) is prestressed in the assembled state against an inner side (20) of the receiving element (10) which delimits the receiving space (9).
4. Stator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Federring (15) ein vorzugsweise geschlitztes, zumindest näherungsweise hohlzylinderförmiges Teil (21) aufweist und dass der zumindest eine Federarm (16, 17, 18) mit dem vorzugsweise geschlitzten, zumindest näherungsweise hohlzylinderförmigen Teil (21) verbunden ist, insbesondere von dem hohlzylinderförmigen Teil (21) in Richtung einer Achse des Aufnahmeraums (9) vorsteht. 4. Stator according to claim 3, characterized in that the spring ring (15) has a preferably slotted, at least approximately hollow-cylindrical part (21) and in that the at least one spring arm (16, 17, 18) is connected to the preferably slotted, at least approximately hollow-cylindrical part (21), in particular protrudes from the hollow-cylindrical part (21) in the direction of an axis of the receiving space (9).
5. Stator nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Federarm (16, 17, 18) im montierten Zustand so gegen die Innenseite (20) des Aufnahmeelements (10) vorgespannt ist, dass eine definierte Haltekraft erzeugt ist, mit der der Temperatursensor (7) über den Federring (15) in dem Aufnahmeraum (9) des Aufnahmeelements (10) befestigt ist. 5. Stator according to claim 3 or 4, characterized in that the at least one spring arm (16, 17, 18) in the assembled state is prestressed against the inside (20) of the receiving element (10) in such a way that a defined holding force is generated, with which the temperature sensor (7) is fastened via the spring ring (15) in the receiving space (9) of the receiving element (10).
6. Stator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Federarm (16, 17, 18) zur Erzeugung der Vorspannung einen zur Innenseite des Aufnahmeelements (10) hin vorstehenden Vorsprung (16“, 17“, 18“) aufweist, der im montierten Zustand an der Innenseite (20) anliegt. 6. Stator according to claim 5, characterized in that the at least one spring arm (16, 17, 18) has a projection (16", 17", 18") protruding towards the inside of the receiving element (10) for generating the pretension in the assembled state rests against the inside (20).
7. Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Federarm (16, 17, 18) an seinem dem hohlzylinderförmigen Teil (21) abgewandten Ende einen Halteabschnitt (16‘, 17‘, 18‘) aufweist, der im montierten Zustand einem Sensormantel (22) des Temperatursensors (7) zugewandt ist und an dem Sensormantel (22) anliegt. 7. Stator according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the at least one spring arm (16, 17, 18) has a holding section (16', 17', 18') on its end facing away from the hollow-cylindrical part (21), which, in the installed state, faces a sensor casing (22) of the temperature sensor (7) and rests against the sensor casing (22).
8. Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (10) eine Hülse (25) aufweist, in der der Aufnahmeraum (9) ausgestaltet ist. 8. Stator according to one of claims 1 to 7, characterized in that the receiving element (10) has a sleeve (25) in which the receiving space (9) is configured.
9. Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, - 17 - dadurch gekennzeichnet, dass der Federarm (16, 17, 18) an seinem dem hohlzylinderförmigen Teil (21) abgewandten 9. Stator according to one of claims 1 to 8, - 17 - characterized in that the spring arm (16, 17, 18) at its part (21) facing away from the hollow-cylindrical part
Ende ein vorzugsweise haken- oder laschenförmiges Anschlagelement (26) aufweist, das das Einschieben des Federrings (15) in den Aufnahmeraum (9) des Aufnahmeelements (10) begrenzt, wobei das Anschlagelement (26) im montierten Zustand vorzugsweise teilweise außerhalb des Aufnahmeraums (9) des Aufnahmeelements (10) angeordnet ist, insbesondere am Aufnahmeelement (10) anschlägt. end has a preferably hook- or lug-shaped stop element (26) which limits the insertion of the spring ring (15) into the receiving space (9) of the receiving element (10), the stop element (26) preferably being partially outside the receiving space (9 ) of the receiving element (10) is arranged, in particular on the receiving element (10) abuts.
10. Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der hohlzylinderförmige Teil (21) des Federrings (15) ein vorzugsweise haken- oder laschenförmiges Positionierungselement (27) aufweist, das insbesondere an einem dem Federarm abgewandten Ende des Teils (21) ausgebildet ist, und dass das Positionierungselement (27) im montierten Zustand eine Position des Temperatursensors (7) relativ zu dem Federring (15), insbesondere durch Anschlägen des Sensormantels (22) des Temperatursensors (7) an dem Positionierungselement (27), zumindest näherungsweise vorgibt. 10. Stator according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the hollow-cylindrical part (21) of the spring ring (15) has a preferably hook-shaped or strap-shaped positioning element (27) which is located in particular on an end of the part (21 ) and that the positioning element (27) in the installed state determines a position of the temperature sensor (7) relative to the spring ring (15), in particular by the sensor casing (22) of the temperature sensor (7) striking the positioning element (27), at least approximately.
11. Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Federring (15) zumindest im Wesentlichen aus einem Werkstoff gebildet ist, der auf einem rostfreien Stahl basiert. 11. Stator according to one of claims 1 to 10, characterized in that the spring ring (15) is formed at least substantially from a material based on stainless steel.
12. Elektrische Maschine (3) mit einem Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 12. Electrical machine (3) with a stator according to any one of the preceding claims.
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