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Patent Searching and Data


Title:
SENSOR HOLDER, SYSTEM COMPRISING SENSOR HOLDER AND TEMPERATURE SENSOR, ELECTRIC MACHINE AND METHOD FOR FASTENING THE SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/068149
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a sensor holder (12) for a temperature sensor (14) of an electric machine (32), comprising a sensor receiving portion (16), with a cavity (20) and an opening (22), such that via the opening (22), a temperature sensor (14) can be arranged in the cavity (20), and a fastening portion (18) which is adjacent to the sensor receiving portion (16) and directly connected to the sensor receiving portion (16) and has a through opening (26) that is closed at the edge, such that the sensor holder (12) can be pushed on to a conductor end (28) of a stator winding (30), wherein the sensor receiving portion (16) and the fastening portion (18) are made from an elastic material. The invention also relates to a system (10) comprising a sensor holder (12) and temperature sensor (14), an electric machine (32) having the system (10), and a method for fastening the system (10) to a conductor end (28) of a stator winding (30).

Inventors:
WESCHE DIRK (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/073524
Publication Date:
April 04, 2024
Filing Date:
August 28, 2023
Export Citation:
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Assignee:
VITESCO TECHNOLOGIES GERMANY GMBH (DE)
International Classes:
H02K11/25
Foreign References:
JP2020153697A2020-09-24
CN212969355U2021-04-13
EP3715806A12020-09-30
JP2012057980A2012-03-22
US20200059134A12020-02-20
EP3537579B12022-05-11
Attorney, Agent or Firm:
VITESCO TECHNOLOGIES - Association No. 1137 (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Sensorhalterung (12) für einen Temperatursensor (14) einer elektrischen Maschine (32), umfassend einen Sensoraufnahmeabschnitt (16), mit einem Hohlraum (20) und einer Öffnung (22), so dass über die Öffnung (22) ein Temperatursensor (14) in dem Hohlraum (20) anordbar ist, und einen an den Sensoraufnahmeabschnitt (16) angrenzenden und unmittelbar mit dem Sensoraufnahmeabschnitt (16) verbundenen Befestigungsabschnitt (18), der eine randgeschlossene Durchgangsöffnung (26) aufweist, so dass die Sensorhalterung (12) auf einem Leiterende (28) einer Statorwicklung (30) aufsteckbar ist, wobei der Sensoraufnahmeabschnitt (16) und der Befestigungsabschnitt (18) aus einem elastischen Material ausgebildet sind.

2. Sensorhalterung (12) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Material ein silikonhaltiges Material ist.

3. Sensorhalterung (12) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt (18) und der Sensoraufnahmeabschnitt (16) einstückig miteinander ausgebildet sind.

4. Sensorhalterung (12) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensoraufnahmeabschnitt (16) und der Befestigungsabschnitt (18), bezogen auf eine Längsrichtung (24) der Sensorhalterung (12), parallel und/oder nebeneinander angeordnet sind.

5. Sensorhalterung (12) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge des Sensoraufnahmeabschnitts (16) in Längsrichtung (24) der Sensorhalterung (12) länger ist als eine Länge des Befestigungsabschnitts (18) in Längsrichtung (24) der Sensorhalterung (12). 6. Sensorhalterung (12) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitts (18) parallel zu einem Sensorkopfabschnitt des Sensoraufnahmeabschnitts (16) und/oder auf Höhe zu einem Sensorkopfabschnitt des Sensoraufnahmeabschnitts (16) ausgebildet ist.

7. Sensorhalterung (12) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung (26) einen rechteckigen Querschnitt aufweist, und auf einer Innenseite der Durchgangsöffnung (26), die dem Sensoraufnahmeabschnitt (16) zugewandt ist, und/oder auf einer Innenseite der Durchgangsöffnung (26) im Bereich von zwei sich gegenüberliegenden Seitenabschnitten (34) des Befestigungsabschnitts (18), jeweils wenigstens ein Vorsprung (36) ausgebildet ist.

8. System (10) aus einer Sensorhalterung (12) nach einem der vorstehenden Patentansprüche und einem in der Sensorhalterung (12) angeordneten Temperatursensor (14), wobei der Temperatursensor (14) über die Öffnung (22) des Sensoraufnahmeabschnitts (16) in den Hohlraum (20) eingeführt und in diesem stoffschlüssig fixiert ist.

9. Elektrische Maschine (32), aufweisend einen eine Statorwicklung (30) aufweisenden Stator, wobei die Statorwicklung (30) wenigstens ein Leiterende (28) aufweist und auf das Leiterende (28) das System (10) gemäß Anspruch 8 aufgesteckt ist, wobei das Leiterende (28) in die randgeschlossene Durchgangsöffnung (26) des Befestigungsabschnitts (18) eingreift.

10. Verfahren zur Befestigung eines Systems (10) nach Anspruch 8 auf einer Statorwicklung (30), wobei

- ein eine Statorwicklung (30) aufweisender Stator bereitgestellt wird, und die Statorwicklung (30) einen Wicklungskopf mit einem Leiterende (28) aufweist,

- das System (10) auf das Leiterende (28) aufgesteckt wird, wobei das Leiterende (28) in die Durchgangsöffnung (26) des Befestigungsabschnitts (18) eingreift und das System (10) entlang einer Längsrichtung des Leiters in eine Endposition verlagert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das System (10) nach Ausbildung eines Wicklungskopfes der Statorwicklung

(30) auf das Leiterende (28) aufgesteckt wird, wobei das Leiterende (30) der Statorwicklung (30) in wenigstens einem Bereich eine Biegung mit einem Winkel a von 90° < a < 160°, bezogen auf die Längsachse des Leiterendes (28), aufweist, und Sensorhalterung (12) entlang des Leiters über den Bereich der Biegung geführt wird.

Description:
Beschreibung

Sensorhalterung, System aus Sensorhalterung und Temperatursensor, elektrische Maschine und Verfahren zur Befestigung des Systems

Die Erfindung betrifft eine Sensorhalterung für einen Temperatursensor einer elektrischen Maschine, wobei die Sensorhalterung aus einem elastischen Material ausgebildet ist, so dass die Sensorhalterung auf ein Leiterende eines Wicklungskopfes aufsteckbar ist und über einen gebogenen Bereiche des Leiterendes geführt werden kann. Gegenstand der Erfindung ist zudem ein System aus der erfindungsgemäßen Sensorhalterung und einem in der Sensorhalterung angeordneten Temperatursensor. Zudem betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine mit dem erfindungsgemäßen System. Überdies betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Befestigung des erfindungsgemäßen Systems.

Sensorhalterungen für einen Temperatursensor und zur Anordnung auf einem Leiterende einer Statorwicklung sind allgemein bekannt. In der EP 3537579 B1 ist beispielsweise ein Isolierring mit einer solchen Sensorhalterung beschrieben, Die Sensorhalterung weist eine Tasche auf, in der ein Temperatursensor angeordnet ist. Zudem weist die Sensorhalter eine Leiterführung auf, in die ein Leiterende der Statorwicklung geführt und an den Temperatursensor angepresst ist. Die Sensorhalterung ist so ausgebildet, dass lediglich das distale Leiterende gegen den Temperatursensor gepresst wird und somit auch nur dort die Temperatur gemessen werden kann.

Eine Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Sensorhalterung für einen Temperatursensor einer elektrischen Maschine anzugeben, die in einfacher Weise auf einem Leiter einer Statorwicklung nahe am Wicklungskopf der Statorwicklung platziert werden kann.

Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der nachstehenden Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei kann jedes Merkmal sowohl einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen, sofern sich nicht explizit etwas Gegenteiliges aus der Beschreibung ergibt.

In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung eine Sensorhalterung für einen Temperatursensor einer elektrischen Maschine, umfassend einen Sensoraufnahmeabschnitt, mit einem Hohlraum und einer Öffnung, so dass über die Öffnung ein Temperatursensor in dem Hohlraum anordbar ist, und einen an den Sensoraufnahmeabschnitt angrenzenden und unmittelbar mit dem Sensoraufnahmeabschnitt verbundenen Befestigungsabschnitt, der eine randgeschlossene Durchgangsöffnung aufweist, so dass die Sensorhalterung auf einem Leiterende einer Statorwicklung aufsteckbar ist, wobei der Sensoraufnahmeabschnitt und der Befestigungsabschnitt aus einem elastischen Material ausgebildet sind.

Mit anderen Worten ist gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung vorgesehen, dass eine Sensorhalterung für einen Temperatursensor einer elektrischen Maschine bereitgestellt wird. Die Sensorhalterung umfasst einen Sensoraufnahmeabschnitt und einen Befestigungsabschnitt. Der Sensoraufnahmeabschnitt weist einen Hohlraum und eine Öffnung auf, sodass über die Öffnung ein Temperatursensor in den Hohlraum des Sensoraufnahmeabschnitts einführbar und darin anordbar ist. Der Befestigungsabschnitt ist unmittelbar angrenzend an den Sensoraufnahmeabschnitt ausgebildet. Mit anderen Worten sind der Befestigungsabschnitt und der Sensoraufnahmeabschnitt fest bzw. unverlierbar miteinander verbunden. Der Befestigungsabschnitt weist eine randgeschlossene Durchgangsöffnung auf. Ein Leiterende einer Statorwicklung kann somit in die Befestigungsöffnung eingreifen, sodass die Sensorhalterung auf dem Leiterende der Statorwicklung aufsteckbar und fixierbar ist. Der Sensoraufnahmeabschnitt und der Befestigungsabschnitt sind aus einem elastischen bzw. flexiblen Material ausgebildet. Auf diese Weise kann die Sensorhalterung unmittelbar auf dem Leiterende aufgesteckt und in Längsrichtung des Leiterendes auf diesem in die entsprechende Position geschoben werden. Durch die elastische Ausbildung der Sensorhalterung können etwaige Biegungen des Leiterendes überwunden werden, sodass der Temperatursensor möglichst nah an einem Wicklungskopf der Statorwicklung positioniert werden kann, um eine maximale Temperatur des Stators bzw. der Statorwicklung zu erfassen.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass das elastische Material ein silikonhaltiges und/oder silikonartiges Material ist. Mit anderen Worten weist das elastische Material zumindest abschnittsweise und/oder teilweise Silikon auf. Ein silikonhaltiges Material kann eine erhöhte und dauerhafte Flexibilität aufweisen. Somit ist dieses Material besonders für die Sensorhalterung geeignet, um die Sensorhalterung direkt bzw. unmittelbar auf dem Leiterende zu fixieren. Etwaige nachträgliche thermische Behandlungen zum Fixieren der Sensorhalterung auf dem Leiterende können somit entfallen.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das silikonhaltige Material ein nichtausgasendes Material ist. Mit anderen Worten ist vorgesehen, dass insbesondere bei erhöhten Temperaturen, also bei Temperaturen im Betriebsbereich der elektrischen Maschine, das silikonhaltige Material keine Dämpfe ausgast, die für andere Komponenten der elektrischen Maschine Schäden nach sich ziehen könnte. Somit wird nicht nur eine besonders komfortabel auf dem Leiterende aufsteckbare Sensorhalterung bereitgestellt, sondern auch eine Sensorhalterung, die betriebssicher ist.

In einer vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Befestigungsabschnitt und der Sensoraufnahmeabschnitt einstückig miteinander ausgebildet sind. Mit anderen Worten ist vorgesehen, dass der Befestigungsabschnitt und der Sensoraufnahmeabschnitt in einem Herstellungsvorgang einstückig miteinander ausgebildet sind. Die Sensorhalterung kann somit in einem Spritzgussvorgang hergestellt werden. Mit anderen Worten wird das elastische Material in eine Spritzgussform gegossen und im Nachgang aus der Spritzgussform entnommen. Somit ist die Sensorhalterung besonders preiswert herstellbar. Denkbar ist, dass der Befestigungsabschnitt und der Sensoraufnahmeabschnitt aus zwei voneinander verschiedenen elastischen Materialien ausgebildet sind. Dies kann vorteilhaft sein, wenn der Sensoraufnahmeabschnitt gegenüber dem Befestigungsabschnitt eine erhöhte Steifigkeit, zur Anordnung des Temperatursensors, aufweisen soll.

Vorteilhaft ist vorgesehen, dass sowohl der Befestigungsabschnitt als auch der Sensoraufnahmeabschnitt aus dem gleichen elastischen Material ausgebildet sind. Dies kann Vorteile bei dem Herstellungsvorgang haben. Zudem werden materialbedingte und oder herstellungsbedingte Schnittstellen reduziert, wenn der Befestigungsabschnitt und der Sensoraufnahmeabschnitt aus dem gleichen Material ausgebildet sind. Zudem können die Kosten reduziert werden, da lediglich ein Material verwendet wird.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Sensoraufnahmeabschnitt und der Befestigungsabschnitt, bezogen auf eine Längsrichtung der Sensorhalterung, parallel und/oder nebeneinander angeordnet sind. Anders ausgedrückt weist die Sensorhalterung eine Längsrichtung auf. Bezogen auf diese Längsrichtung sind der Sensoraufnahmeabschnitt und der Befestigungsabschnitt parallel zueinander angeordnet. Ebenso verlaufen eine Längsrichtung des Hohlraums im Sensoraufnahmeabschnitt und eine Längsrichtung der randgeschlossenen Durchgangsöffnung im Befestigungsabschnitt parallel zur Längsrichtung der Sensorhalterung. Auf diese Weise kann die Sensorhalterung auf ein Leiterende der Statorwicklung aufgesteckt werden, wobei folglich auch der Temperatursensor parallel zur Längsrichtung bzw. zum Längsverlauf des Leiterendes ausgerichtet ist. Somit kann eine platzsparende Anordnung und/oder Ausrichtung des Temperatursensors in der Sensorhalterung ermöglicht werden, da dieser an den Verlauf des Leiterendes ausgerichtet ist.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass eine Länge des Sensoraufnahmeabschnitts in Längsrichtung der Sensorhalterung länger ist als eine Länge des Befestigungsabschnitts in Längsrichtung der Sensorhalterung. Auf diese Weise wird eine besonders flexible Sensorhalterung bereitgestellt, da der Befestigungsabschnitt gerade derart lang ausgebildet ist, um die nötige Befestigung auf dem Leiterende der Statorwicklung sicherzustellen und eine maximale Flexibilität bereitzustellen, um insbesondere Biegungen des Leiters bei einer Verlagerung der Sensorhalterung auf dem Leiterende dessen Längsrichtung zu überwinden. Durch den längeren Sensoraufnahmeabschnitt kann eine erforderliche und nötige Befestigung des Temperatursensors erzielt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Befestigungsabschnitts parallel zu einem Sensorkopfabschnitt des Sensoraufnahmeabschnitts und/oder auf Höhe zu einem Sensorkopfabschnitt des Sensoraufnahmeabschnitts ausgebildet ist. Mit anderen Worten weist der Sensoraufnahmeabschnitt einen Sensorkopfabschnitt auf, der innerhalb des Hohlraums auf einer der Öffnungen abgewandten Seite ausgebildet ist. Der Temperatursensor wird folglich voran mit dem Sensorkopf durch die Öffnung in den Hohlraum des Sensoraufnahmeabschnitts eingeführt. Der Befestigungsabschnitt ist auf Höhe des Sensorkopfabschnitt ausgebildet. Auf diese Weise kann der Temperatursensor an das Leiterende der Statorwicklung gehalten und/oder angepresst werden, sodass die Temperatur der Statorwicklung über den Temperatursensor sicher erfassbar ist.

Der Temperatursensor grenzt nicht unmittelbar an den elektrischen Leiter an, sondern ist durch eine Zwischenwandung, nämlich einer Wandung des Befestigungsabschnitts und Sensoraufnahmeabschnitts, getrennt.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Durchgangsöffnung einen rechteckigen Querschnitt aufweist, und auf einer Innenseite der Durchgangsöffnung, die dem Sensoraufnahmeabschnitt zugewandt ist, und/oder auf einer Innenseite der Durchgangsöffnung im Bereich von zwei sich gegenüberliegenden Seitenabschnitten des Befestigungsabschnitts, jeweils wenigstens ein Vorsprung ausgebildet ist. Der Querschnitt der Durchgangsöffnung ist somit vorzugsweise an die Außenkontur des Leiterendes der Statorwicklung angepasst. Auf der Innenseite der Durchgangsöffnung, die dem Sensoraufnahmeabschnitt zugewandt ist, ist ein Vorsprung ausgebildet. Dieser Vorsprung wirkt als Anpress- und/oder Fixierelement, sodass die Sensorhalterung sicher auf dem Leiterende der Statorwicklung befestigter ist. Ebenso ist denkbar und vorteilhaft vorgesehen, dass die beiden Seitenabschnitte des Befestigungsabschnitts, die an den Sensoraufnahmeabschnitt angebunden sind, auf deren Innenseite jeweils ein Vorsprung aufweisen. Über diesen Vorsprung kann eine Lagepositionierung der Sensorhalterung auf dem Leiterende sowie ein Anpressen der Sensorhalterung auf dem Leiterende erfolgen.

In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein System aus der erfindungsgemäßen Sensorhalterung und einem in der Sensorhalterung angeordneten Temperatursensor, wobei der Temperatursensor über die Öffnung des Sensoraufnahmeabschnitts in den Hohlraum eingeführt und in diesem stoffschlüssig fixiert ist.

Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ist folglich vorgesehen, dass in der Sensorhalterung ein Temperatursensor angeordnet ist. Der Temperatursensor ist vorzugsweise mit dem Sensorkopf voran durch die Öffnung in den Hohlraum eingeführt. Eine Verkabelung des Temperatursensors ist aus der Öffnung hinausgeführt. Der Temperatursensor ist innerhalb des Hohlraums stoffschlüssig angeordnet. Durch die stoffschlüssige Verbindung des Temperatursensors innerhalb des Hohlraums ist dieser unverlierbar in der Sensorhalterung angeordnet. Zudem kann durch die stoffschlüssige Verbindung des Temperatursensors innerhalb des Hohlraums eine bessere Wärmeübertragung von einer zu erfassen Temperatur durch die Zwischenwandung und die stoffschlüssige Verbindung auf den Sensor Kopf des Temperatursensors erfolgen. Die stoffflüssiges Fixierung ist vorzugsweise ein dauerelastischer Verguss, der besonders bevorzugt auch ein silikonhaltiges Material aufweist.

In einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine, aufweisend einen eine Statorwicklung aufweisenden Stator, wobei die Statorwicklung wenigstens ein Leiterende aufweist und auf das Leiterende das erfindungsgemäße System aufgesteckt ist, wobei das Leiterende in die randgeschlossene Durchgangsöffnung des Befestigungsabschnitts eingreift. Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, dass eine elektrische Maschine bereitgestellt wird, die einen Stator aufweist, wobei der Stator eine Statorwicklung umfasst. Endseitig am Stator weist die Statorwicklung einen Wicklungskopf auf. Auf ein Leiterende der Statorwicklung ist das erfindungsgemäß System aufgesteckt, um die Temperatur nahe am Wicklungskopf zu messen.

In einem vierten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Befestigung des erfindungsgemäßen Systems auf einer Statorwicklung, wobei

- ein eine Statorwicklung aufweisender Stator bereitgestellt wird, und die Statorwicklung einen Wicklungskopf mit einem Leiterende aufweist,

- das System auf das Leiterende aufgesteckt wird, wobei das Leiterende in die Durchgangsöffnung des Befestigungsabschnitts eingreift und das System entlang einer Längsrichtung des Leiters in eine Endposition verlagert wird.

Mit anderen Worten ist gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung vorgesehen, dass ein Verfahren zur Befestigung des Systems auf der Statorwicklung bereitgestellt wird. Dabei ist vorgesehen, dass in einem ersten Schritt ein Stator bereitgestellt wird, der eine Statorwicklung aufweist, wobei die Statorwicklung endseitig des Stators einen Wicklungskopf aufweist. Der Wicklungskopf umfasst ein Leiterende. Das System, bestehend aus der Sensorhalterung und dem in der Sensorhalterung angeordneten Temperatursensor, wird auf das Leiterende aufgesteckt. Dabei greift das Leiterende in die Durchgangsöffnung des Befestigungsabschnitts ein und das System wird entlang einer Längsrichtung des Leiters der Statorwicklung in eine Endposition verlagert. Die Endposition ist vorzugsweise beabstandet zu dem distalen Ende des Leiterendes ausgebildet. Folglich wird zunächst der Stator fertig hergestellt, also die Statorwicklung in dem Stator angeordnet und der Wicklungskopf vorzugsweise durch Vertwisten der Wicklungsenden ausgebildet. Vorzugsweise bevor eine Verschaltung der Statorwicklung erfolgt, wird der Temperatursensor auf das Wicklungsende eines Leiters der Statorwicklung, vorzugsweise auf den Nullleiter, aufgeschoben. Somit wird ein Verfahren bereitgestellt, mit dem das System, insbesondere die Sensorhalterung, in einfacher Weise auf den elektrischen Leiter bzw. das Leiterende der Statorwicklung in einfacher Weise anordbar ist.

Abschließend liegt eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung darin, dass das System nach Ausbildung eines Wicklungskopfes des Statorwicklung auf das Leiterende aufgesteckt wird, wobei das Leiterende der Statorwicklung in wenigstens einem Bereich eine Biegung mit einem Winkel a von 90° < a < 160°, °, vorzugsweise von 95° < a 150°, besonders bevorzugt zwischen 100° < a 140°, bezogen auf die Längsachse des Leiterendes, aufweist, und die Sensorhalterung entlang des Leiters über den Bereich der Biegung geführt wird. Mit anderen Worten ist die Statorwicklung fertig ausgebildet, wobei das Leiterende wenigstens einen gebogenen Bereich aufweist. Bezogen auf die Längsachse des Leiterendes ist der Leiter in einem Winkel a von 90° < a < 160° gebogen. Über diesen gebogenen Abschnitt des Leiters ist das System bzw. die Sensorhalterung geführt.

Es sei bemerkt, dass sämtliche Merkmale, welche vorstehend und nachfolgend in Bezug auf einen Aspekt der vorliegenden Erfindung beschrieben sind, gleichermaßen für jeden anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung gelten. Im Speziellen können sämtliche Merkmale der Sensorhalterung und/oder des Systems und/oder der elektrischen Maschine und/oder des Verfahrens auch Merkmale des Kraftfahrzeugs sein. Dies gilt auch umgekehrt.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie den nachfolgenden Ausführungsbeispielen. Die Ausführungsbeispiele sind nicht einschränkend, sondern vielmehr als beispielhaft zu verstehen. Sie sollen den Fachmann in die Lage versetzen, die Erfindung auszuführen. Die Anmelderin behält sich vor, einzelne und/oder mehrere der in den Ausführungsbeispielen offenbarten Merkmalen zum Gegenstand von Patentansprüchen zu machen, oder solche Merkmale in bestehende Patentansprüche aufzunehmen. Die Ausführungsbeispiele werden anhand von Zeichnungen näher erläutert.

In diesen zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein System, umfassend eine Sensorhalterung und einen Temperatursensor;

Fig. 2 eine isometrische Ansicht des Systems;

Fig. 3 eine Detailansicht des auf einem Leiterende einer Statorwicklung aufgesteckten Systems;

Fig. 4 eine Detailansicht einer elektrischen Maschine im Bereich des aufgesteckten Systems;

Fig. 5 ein Verfahren zum Aufstecken des Systems auf das Leiterende einer Statorwicklung.

In Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch ein System 10, umfassend eine Sensorhalterung 12 und einen Temperatursensor 14 gezeigt. Die Sensorhalterung 12 umfasst einen Sensoraufnahmeabschnitt 16 und einen Befestigungsabschnitt 18. Der Sensoraufnahmeabschnitt 16 weist einen Hohlraum 20 und eine Öffnung 22 auf. Über die Öffnung 22 ist der Temperatursensor 14 in den Hohlraum 20 des Sensoraufnahmeabschnitts 16 geführt. Der Befestigungsabschnitt 18 ist unmittelbar angrenzend an den Sensoraufnahmeabschnitt 16 ausgebildet. Dabei ist vorgesehen, dass der Sensoraufnahmeabschnitt 16 und der Befestigungsabschnitt 18, bezogen auf eine Längsrichtung 24 der Sensorhalterung 12, parallel und/oder nebeneinander angeordnet sind. Anders ausgedrückt weist die Sensorhalterung 12 eine Längsrichtung 24 auf. Bezogen auf diese Längsrichtung 24 sind der Sensoraufnahmeabschnitt 16 und der Befestigungsabschnitt 18 parallel zueinander angeordnet.

Der Befestigungsabschnitt 18 weist eine randgeschlossene Durchgangsöffnung 26 auf. Sowohl eine Längsrichtung des Hohlraums 20 als auch eine Längsrichtung der Durchgangsöffnung 26 verlaufen parallel zur Längsrichtung 24 der Sensorhalterung 12. Auf diese Weise kann die Sensorhalterung 12 auf ein Leiterende 28 einer Statorwicklung 30 aufgesteckt werden und der Temperatursensor 14 ist folglich parallel zur Längsrichtung bzw. zum Längsverlauf des Leiterendes 28 ausgerichtet.

Der Sensoraufnahmeabschnitt 16 und der Befestigungsabschnitt 18 sind aus einem elastischen bzw. flexiblen Material ausgebildet. Auf diese Weise kann die Sensorhalterung 12 unmittelbar auf dem Leiterende 28 aufgesteckt und in Längsrichtung des Leiterendes 28 auf diesem in die entsprechende Position geschoben werden. Durch die elastische Ausbildung der Sensorhalterung 12 können etwaige Biegungen des Leiterendes 28 überwunden werden, sodass der Temperatursensor 14 möglichst nah an den Wicklungskopf positioniert werden kann, um eine maximale Temperatur des Statorwicklung 30 zu erfassen. Durch die elastische Ausbildung der Sensorhalterung 12 ist keine thermische Endbehandlung einer denkbaren Fixiereinrichtung, wie beispielsweise ein aufgesteckter Schrumpfschlauch, in Endposition der Sensorhalterung 12 auf dem Leiterende 28 erforderlich. Somit wird eine Sensorhalterung 12 für ein Temperatursensor 14 bereitgestellt, die in einfacher Weise auf einem Leiter einer Statorwicklung 30 platziert werden kann.

Das elastische Material ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein nichtausgasendes silikonhaltiges Material ist. Mit anderen Worten weist das elastische Material zumindest abschnittsweise und/oder teilweise Silikon auf. Ein silikonhaltiges Material kann eine erhöhte und dauerhafte Flexibilität aufweisen. Somit ist dieses Material besonders für die Sensorhalterung 12 geeignet, um die Sensorhalterung 12 direkt bzw. unmittelbar auf dem Leiterende 28 zu fixieren. Dadurch, dass das elastische Material nichtausgasend ausgebildet ist, treten bei erhöhten Temperaturen einer elektrische Maschine 32, also bei Temperaturen im Betriebsbereich der elektrischen Maschine 32, keine schädlichen Dämpfe aus. Somit wird nicht nur eine besonders komfortabel auf dem Leiterende 28 aufsteckbare Sensorhalterung 12 bereitgestellt, sondern auch eine Sensorhalterung 12, die betriebssicher ist.

Der Befestigungsabschnitt 18 und der Sensoraufnahmeabschnitt 16 sind einstückig miteinander ausgebildet. Mit anderen Worten ist vorgesehen, dass der Befestigungsabschnitt 18 und der Sensoraufnahmeabschnitt 16 in einem Herstellungsvorgang einstückig miteinander ausgebildet werden. Die Sensorhalterung 12 kann somit vorzugsweise in einem Spritzgussvorgang hergestellt werden. Mit anderen Worten wird das elastische Material in eine Spritzgussform gegossen und im Nachgang aus der Spritzgussform entnommen.

Somit ist die Sensorhalterung 12 besonders preiswert herstellbar.

Eine Länge des Sensoraufnahmeabschnitts 16 in Längsrichtung 24 der Sensorhalterung 12 ist länger als eine Länge des Befestigungsabschnitts 18 in Längsrichtung 24 der Sensorhalterung 12. Auf diese Weise wird eine besonders flexible Sensorhalterung 12 bereitgestellt, da der Befestigungsabschnitt 18 gerade derart lang ausgebildet ist, um die nötige Befestigung auf dem Leiterende 28 der Statorwicklung 30 sicherzustellen und eine maximale Flexibilität bereitzustellen, um insbesondere Biegungen des Leiters 28 bei einer Verlagerung der Sensorhalterung 12 auf dem Leiterende 28 in dessen Längsrichtung zu überwinden. Durch den längeren Sensoraufnahmeabschnitt 16 kann eine erforderliche und nötige Befestigung des Temperatursensors 14 erzielt werden.

Fig. 2 zeigt eine isometrische Ansicht des Systems 10. Die randgeschlossene Durchgangsöffnung 26 weist einen rechteckigen Querschnitt aufweist, wobei auf einer Innenseite der Durchgangsöffnung 26, die dem Sensoraufnahmeabschnitt 16 zugewandt ist, und auf einer Innenseite der Durchgangsöffnung 26 im Bereich von zwei sich gegenüberliegenden Seitenabschnitten 34 des Befestigungsabschnitts 18, jeweils wenigstens ein Vorsprung 36 ausgebildet ist. Der Querschnitt der Durchgangsöffnung 26 ist somit vorzugsweise an die Außenkontur des Leiterendes 28 der Statorwicklung 30 angepasst. Auf der Innenseite der Durchgangsöffnung 26, die dem Sensoraufnahmeabschnitt 16 zugewandt ist, ist ein Vorsprung 36 ausgebildet. Dieser Vorsprung 36 wirkt als Anpress- und/oder Fixierelement, sodass die Sensorhalterung 12 sicher auf dem Leiterende 28 der Statorwicklung 30 befestigter ist. Ebenso ist vorgesehen, dass die beiden Seitenabschnitte 34 des Befestigungsabschnitts 18, die an den Sensoraufnahmeabschnitt 16 angebunden sind, auf deren Innenseite jeweils ein Vorsprung 36 aufweisen. Über diese Vorsprünge 36 kann eine Lagepositionierung der Sensorhalterung 12 auf dem Leiterende 28 sowie ein Anpressen der Sensorhalterung 12 auf dem Leiterende 28 erfolgen. Fig. 3 zeigt eine Detailansicht des auf einem Leiterende 28 der Statorwicklung 30 aufgesteckten Systems 10. Ausgehend von einem distalen Ende 38 des Leiterendes 28 der Statorwicklung 30 ist das System 10, umfassend die Sensorhalterung 12 mit dem darin angeordneten und vergossenen Temperatursensor 14, auf des Leiterende 28 aufgesteckt und entlang einer Längserstreckung des Leiterendes 28 in eine Endposition geschoben. Ausgehend von dem distalen Ende 38 weist das Leiterende 28, bezogen auf eine Längsachse des Leiterendes 28 zwei gebogene und zueinander beabstandete Abschnitte auf. In dem jeweiligen Bereich ist der Leiter um einen Winkel a von 110° gebogen ausgebildet. Das System 10 ist entlang des Aufsteckpfads 40 auf dem Leiter bis in die Endposition geschoben.

In Fig. 4 ist eine Detailansicht der elektrischen Maschine 32 im Bereich des aufgesteckten Systems 10 gezeigt. Nachdem das System 10 über das distale Ende 38 auf das Leiterende 28 aufgesteckt und in Endposition auf dem elektrischen Leiter verschoben wurde, wird der Wicklungskopf des Statorwicklung 30 vergossen. Das System 10 ragt zumindest abschnittsweise in den Verguss 42. Somit kann eine dauerhafte Positionierung des Systems 10 in der Endposition sichergestellt werden. Zudem kann die thermische Anbindung des Temperatursensors 14 an den Wicklungskopf erhöht werden.

Fig. 5 ist ein Verfahren zum Aufstecken des Systems 10 auf das Leiterende 28 einer Statorwicklung 30 gezeigt.

In einem ersten Schritt 100 wird der die Statorwicklung 30 aufweisender Stator bereitgestellt, wobei die Statorwicklung 30 einen Wicklungskopf mit einem Leiterende 28 aufweist.

In einem zweiten Schritt 110 wird das System 10, ausgehend von dem distalen Ende 38 des Leiterendes 28, auf das Leiterende 28 aufgesteckt, wobei das Leiterende 28 in die Durchgangsöffnung 26 des Befestigungsabschnitts 18 eingreift. In einem dritten Schritt 120 wird das System 10 entlang einer Längsrichtung bzw.

Längserstreckung des Leiters bzw. des Leiterendes 28 in die Endposition nahe des Wicklungskopfes verlagert.