WO2013060511A1 - Sensor arrangement with mechanical prestress - Google Patents

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WO2013060511A1
WO2013060511A1 PCT/EP2012/066820 EP2012066820W WO2013060511A1 WO 2013060511 A1 WO2013060511 A1 WO 2013060511A1 EP 2012066820 W EP2012066820 W EP 2012066820W WO 2013060511 A1 WO2013060511 A1 WO 2013060511A1
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carrier element
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carrier
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Markus Bahr
Matthias LETZGUS
Klaus Lindner
Denis Kern
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Robert Bosch Gmbh
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Abstract

Sensor arrangement (2) having a sensor element (4) and a carrier element (6), wherein the sensor element (4) is arranged on the carrier element (6), characterized in that the carrier element (6) has a mechanical prestress (8) and the carrier element (6) is set up to place the sensor element (4) onto a defined point using the mechanical prestress (8).

Description

Sensoranordnung mit mechanischer Vorspannung  Sensor arrangement with mechanical bias
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Messtechnik in Fahrzeugen. The present invention relates generally to measurement technology in vehicles.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die Positionierung einer In particular, the present invention relates to the positioning of a
Sensoranordnung in einem Fahrzeug, insbesondere in einer elektrischen Maschine. Weiter insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Sensor arrangement in a vehicle, in particular in an electrical machine. More particularly, the present invention relates to a
Sensoranordnung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Elektro- oder Sensor arrangement for a vehicle, in particular for an electric or
Hybridfahrzeug, mit einer mechanischen Vorspannung sowie eine elektrische Maschine und ein Fahrzeug, aufweisend eine erfindungsgemäße Hybrid vehicle, with a mechanical bias and an electric machine and a vehicle, comprising an inventive
Sensoranordnung. Sensor arrangement.
Stand der Technik State of the art
Moderne Fahrzeuge, beispielsweise Hybrid- oder Elektrofahrzeuge, weisen aufgrund der voranschreitenden Integration von Steuerungs- oder Modern vehicles, such as hybrid or electric vehicles, have due to the progressive integration of control or
Komfortfunktionen eine große Anzahl verschiedener Sensorelemente auf, die der Steuerelektronik des Fahrzeuges aktuelle Messwerte zurückliefern. Convenience features a large number of different sensor elements that provide the control electronics of the vehicle current measurements.
Sensorelemente mögen hierbei beispielsweise Beschleunigungssensoren für eine ESP- oder ABS-Steuerung sein, Drucksensoren für Hydraulikkomponenten des Fahrzeuges oder auch Temperatursensoren. For example, sensor elements may be acceleration sensors for an ESP or ABS control, pressure sensors for hydraulic components of the vehicle or even temperature sensors.
Diese Sensoren sind meist an einer definierten Position im Fahrzeug angeordnet und somit zur Erfassung einer lokalen Messgröße eingerichtet. Hierzu kann es erforderlich sein, dass die jeweilige Sensorik eine bestimmte, definierte Position einnimmt, um hierdurch die Aufnahme eines geforderten Messwertes These sensors are usually arranged at a defined position in the vehicle and thus set up to detect a local measured variable. For this purpose, it may be necessary for the respective sensor system to assume a specific, defined position, in order thereby to record a required measured value
bestmöglich zu realisieren. best possible to realize.
Beispielsweise werden herkömmliche Temperatursensoren direkt an oder auf einem Element angeordnet, dessen Temperatur durch die Sensoren erfasst werden soll. Hierbei können die Sensoren direkt an oder auf der Komponente montiert werden und sind somit empfindlich für äußere Einflüsse. Alternativ mögen Sensoren mit einem Material, beispielsweise einem Montagematerial umspritzt werden, was jedoch in einem signifikant vergrößerten Einbauplatzbedarf resultieren kann. Eine weitere Realisierung mag in der Verwendung eines sogenannten Schlittens liegen, welcher jedoch gleichfalls sehr prozessempfindlich ist. Unter Schlitten ist ein aus Kunststoff gespritztes For example, conventional temperature sensors are placed directly on or on an element whose temperature is to be detected by the sensors. Here, the sensors can be mounted directly on or on the component and are therefore sensitive to external influences. Alternatively like sensors with a material, such as a mounting material overmoulded, but this can result in a significantly increased space requirement. Another implementation may lie in the use of a so-called slide, which, however, is also very process sensitive. Under sled is a plastic sprayed
Trägerteil mit verhältnismäßig dicken Wandstärken, da Mindestwandstärken eingehalten werden müssen, zu verstehen, in dem empfindliche Sensorelemente montiert werden können. Aufgrund der Empfindlichkeit von bestimmten Support member with relatively thick walls, as minimum wall thicknesses must be met, to understand, can be mounted in the sensitive sensor elements. Due to the sensitivity of certain
Sensorelementen kann dieser hierbei jedoch beschädigt werden. Offenbarung der Erfindung However, this sensor elements can be damaged. Disclosure of the invention
Ein Aspekt der vorliegenden Erfind kann in der sicheren und definierten One aspect of the present invention may be in the safe and defined
Anordnung eines Sensorelementes relativ zu einer Komponente gesehen werden. Arrangement of a sensor element relative to a component can be seen.
Demgemäß wird eine Sensoranordnung und für ein Fahrzeug, eine elektrische Maschine und für ein Fahrzeug sowie ein Fahrzeug gemäß den unabhängigen Patentansprüchen angezeigt. Bevorzugte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Accordingly, a sensor arrangement and for a vehicle, an electric machine and for a vehicle and a vehicle according to the independent claims are displayed. Preferred embodiments will be apparent from the dependent claims.
Durch das Aufbringen bzw. Einbringen oder Umschließen eines By applying or introducing or enclosing a
Sensorelementes auf bzw. in ein Trägerelement, beispielsweise einem Sensor element on or in a carrier element, for example a
folienähnlichen Element, kann dieses als Träger des Sensorelementes verwendet werden und gleichzeitig eine Anbindung an die weitere Verkabelung, beispielsweise einem Kabelbaum bereitstellen. Das Sensorelement kann hierbei z.B. in eine im Wesentlichen rechteckig ausgebildete Trägerfolie eingebracht werden, welche beispielsweise aus zwei Trägerelementhälften aufgebaut ist, die das Sensorelement sowie eine mögliche leitfähige Anbindung an weitere foil-like element, this can be used as a support of the sensor element and at the same time provide a connection to the further wiring, such as a wiring harness. The sensor element may in this case be e.g. be introduced into a substantially rectangular shaped carrier film, which is constructed for example of two carrier element halves, the sensor element and a possible conductive connection to another
Leiterelemente aufnehmen bzw. einschließen. Include or enclose conductor elements.
Unter Verwendung des Trägerelementes kann das Sensorelement bevorzugt definiert angeordnet werden, während es durch das Trägerelement gleichzeitig vor äußeren Einflüssen geschützt werden kann. Durch eine geeignete Wahl eines Materials für das Trägerelement kann eine schnelle Reaktionszeit des Sensorelementes sichergestellt werden. Ein einzelnes oder auch mehrereBy using the carrier element, the sensor element can preferably be arranged in a defined manner, while at the same time it can be protected from external influences by the carrier element. By a suitable choice of a material for the carrier element, a fast reaction time of the sensor element can be ensured. A single or several
Sensorelemente als Temperatursensor kann/können hierbei z.B. als NTC- Temperatursensor, beispielsweise in S MD- Bauweise, als Glasperle oder auch gemischt, ausgeführt sein. Sensor elements as a temperature sensor can / can be used here as, for example, NTC Temperature sensor, for example in S MD design, as a glass bead or mixed, be executed.
Am Anordnungspunkt des Sensorelementes, somit dem Bereich des At the arrangement point of the sensor element, thus the range of
Trägerelementes, in dem die Sensorelemente angeordnet sind, können die Sensorelemente mit in der Umgebung befindlichen Elementen oder Carrier element, in which the sensor elements are arranged, the sensor elements with surrounding elements or
Komponenten in Kontakt stehen und hierdurch eine geforderte Messgröße aufnehmen. Components are in contact and thereby absorb a required measure.
Die Verwendung eines oder mehreren Sensorelemente auf einem Trägerelement kann insbesondere dazu genutzt werden, eine geeignete bzw. definierte Position zwischen eng benachbarten Komponenten einzunehmen. Im Fall, dass das Trägerelement im Wesentlichen aus einer flexiblen Folie besteht, kann jedoch eine direkte Anordnung an einer zu vermessenden Komponente, beispielsweise die Auflage oder der Kontakt des Sensorelementes auf der Komponente zur Temperaturbestimmung, nicht immer sichergestellt sein. The use of one or more sensor elements on a carrier element can in particular be used to assume a suitable or defined position between closely adjacent components. In the case where the carrier element substantially consists of a flexible foil, however, a direct arrangement on a component to be measured, for example the support or the contact of the sensor element on the component for temperature determination, can not always be ensured.
Erfindungsgemäß kann das Trägerelement, beispielsweise ausgebildet als ein flexibles Folienelement, einen federnden Bereich aufweisen, welcher derart eingerichtet ist, ein Sensorelement in einer Richtung aus seiner According to the invention, the carrier element, for example embodied as a flexible foil element, can have a resilient region, which is set up in this way, a sensor element in one direction out of its
Erstreckungsebene des Trägerelementes hinaus zu versetzen und somit beispielsweise auf ein nahe angeordnetes Element aufzulegen bzw. Extension plane of the support element to put out and thus hang up, for example, to a nearby element or
aufzupressen. aufzupressen.
Der federnde Bereich kann somit auch als eine Verformung verstanden werden, insbesondere mit einer mechanischen Vorspannung, welche geeignet ist, eine benachbarte Komponente mit dem Sensorelement zu kontaktieren. Im The resilient region can thus also be understood as a deformation, in particular with a mechanical bias, which is suitable for contacting an adjacent component with the sensor element. in the
Wesentlichen soll hierbei ein permanent bestehender Kontakt zwischen dem Sensorelement und einem definierten Punkt auf dem benachbarten Element realisiert werden. Beispielsweise im Anwendungsbereich eines Essentially, a permanently existing contact between the sensor element and a defined point on the adjacent element should be realized. For example, within the scope of a
Temperatursensors kann hierdurch sichergestellt werden, dass das Temperature sensor can thereby be ensured that the
Sensorelement durch seinen permanenten Kontakt zum zu vermessenden Element immer einen im Wesentlichen korrekten Temperaturmesswert zurückliefert. Durch ein Ausbeulen des Trägerelementes kann eine Art Federelement bzw. ein federnder Bereich erzeugt werden, welcher neben der mechanischen Sensor element always returns a substantially correct temperature reading by its permanent contact with the element to be measured. By buckling of the support element, a kind of spring element or a resilient region can be generated, which in addition to the mechanical
Vorspannung zum Auflegen auf einen definierten Punkt Bauteiltoleranzen ausgleichen oder aber die dreidimensionale Form des Trägerelementes an in der Nähe befindliche Komponenten für eine Montage anpassen kann. Preload for placement on a defined point compensate for component tolerances or can adapt the three-dimensional shape of the support member to nearby components for assembly.
Der federnde Bereich bzw. die mechanische Vorspannung kann beispielsweise durch eine vorgeformte dreidimensionale Ausgestaltung des Trägerelementes realisiert werden. Derartige Trägerelemente können z.B. durch einen The resilient region or the mechanical bias can be realized, for example, by a preformed three-dimensional configuration of the carrier element. Such carrier elements may e.g. through a
Tiefziehprozess vorgeformt sein, beispielsweise aus einer Tiefziehfolie ausgebildet sein. Be thermoformed thermoforming process, for example, be formed from a thermoforming sheet.
Im Falle, dass das Trägerelement aus zumindest zwei Trägerelementhälften besteht, können diese derart gegeneinander verklebt sein, so dass eine dreidimensionale Formung des Trägerelementes resultiert. Beispielsweise können die Folien nicht plan, sondern leicht gegeneinander verschoben aufgelegt bzw. aufgeklebt bzw. verklebt oder verschweißt sein, so dass sich eine wellige oder gewölbte dreidimensionale Struktur ergibt, welche den federnden Bereich bzw. die mechanische Vorspannung bereitstellt. In the case that the carrier element consists of at least two carrier element halves, they can be glued against each other, so that a three-dimensional shaping of the carrier element results. For example, the foils can not be laid flat, but slightly displaced relative to one another or glued or glued or welded, so that a wavy or curved three-dimensional structure results, which provides the resilient region or the mechanical prestress.
Eine solche dreidimensionale Verformung in Form einer Welle kann einerseits nur lokal an der Position des Sensorelementes realisiert sein oder aber auch das Trägerelement großflächiger erfassen. Der federnde Bereich bzw. die On the one hand, such a three-dimensional deformation in the form of a shaft can only be realized locally at the position of the sensor element or it can also detect the carrier element over a large area. The resilient region or the
mechanische Vorspannung muss hierbei nicht zwingend an der eigentlichen Position des Sensorelementes realisiert sein. Sie kann gleichfalls an einem anderen Punkt bzw. an einem anderen Element angreifen, jedoch aufgrund der kontinuierlichen, einstückigen Ausgestaltung des Trägerelementes dennoch dafür sorgen, dass das Sensorelement auf einen definierten Punkt aufgelegt wird. Mechanical bias does not necessarily have to be realized at the actual position of the sensor element. It can also attack at another point or at another element, but still ensure that the sensor element is placed on a defined point due to the continuous, one-piece design of the support element.
Eine Rippen- bzw. Wellenform des Trägerelementes kann es ermöglichen, flüssige Füllstoffe oder Fluide, wie beispielsweise Gießharz, bevorzugt um das Trägerelement zu lenken und so ein einfaches Vergießen von Elementen bzw. Komponenten mit nahe angeordneter Sensoranordnung ermöglichen. Neben einer reinen Wellenform kann das Trägerelement gleichfalls Öffnungen bzw.A rib or wave shape of the carrier element may make it possible to direct liquid fillers or fluids, such as casting resin, preferably around the carrier element and thus allow a simple encapsulation of elements or components with a sensor arrangement arranged close to it. In addition to a pure waveform, the support element can also openings or
Perforationslöcher aufweisen, um ein Durchfließen eines Fluides zu ermöglichen. Eine Einbettung einer Sensoranordnung realisiert hierbei eine Reduktion der Empfindlichkeit des Sensorelementes beispielsweise gegen Durchschlag bei Hochspannung. Ein möglicher Kriechweg eines Stroms ist in diesem Fall besser berechenbar und gegenüber bekannten Lack- oder Pulverbeschichtungen, ader anderen Isolierstoffen deutlich besser zu implementieren. Perforationslöcher to allow a flow of a fluid. An embedding of a sensor arrangement realizes here a reduction of the sensitivity of the sensor element, for example against breakdown at high voltage. A possible creepage of a current in this case is more predictable and much better to implement compared to known paint or powder coatings, or other insulating materials.
Insbesondere im Falle eines zweiteiligen Trägerelementes mag diejenige Seite des Sensorelementes, welche vom zu vermessenden Element abgewandt ist, mit einem Schildelement versehen sein, welches sicherstellt, dass Einwirkungen, welche Einfluss auf einen Messwert nehmen könnten, im Wesentlichen nur von der Seite der zu vermessenden Komponente auf das Sensorelement wirken. Im Falle eines Temperatursensors kann dies beispielsweise ein Temperaturschild sein, so dass eine gemessene Temperatur im Wesentlichen nur von der nicht mit dem Temperaturschild bedeckten Seite erfolgt. Particularly in the case of a two-part support element, that side of the sensor element which faces away from the element to be measured may be provided with a shield element which ensures that actions which could influence a measured value are essentially only from the side of the component to be measured act on the sensor element. In the case of a temperature sensor, this may be, for example, a temperature shield, so that a measured temperature is substantially only from the side not covered by the temperature shield.
Eine Anwendungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Sensoranordnung besteht bei einer elektrischen Maschine, z.B. in deren Statorbereich, um die Temperatur der Wicklungen der elektrischen Maschine zu bestimmen. Der Stator kann in einem Tauchbecken mit einem Gießharz durchtränkt und somit vergossen werden, so dass auch die erfindungsgemäße Sensoranordnung im Gießharz verbleibt. Die zuvor beschriebene Wellenform bzw. die Öffnungen im One application of the sensor arrangement according to the invention is in an electrical machine, e.g. in their stator region to determine the temperature of the windings of the electric machine. The stator can be soaked in a dip tank with a casting resin and thus shed, so that the sensor arrangement according to the invention remains in the casting resin. The previously described waveform or the openings in
Trägerelement erlauben ein verbessertes Hinterfließen bzw. Durchfließen eines Fluids um bzw. durch das Trägerelement. Ebenso ist kann die Sensoranordnung auch als ein nachträglich einzuführendes Element, insbesondere nach Carrier element allow an improved backflow or flow through a fluid to or through the support element. Likewise, the sensor arrangement can also be used as a subsequently introduced element, in particular according to
Einbringen des Fluides, in diesen Statorbereich denkbar. Introducing the fluid, conceivable in this stator.
Das Trägerelement selbst kann auch eine Isolierung des Sensorelementes bzw. evtl. vorhandener Leiter, beispielsweise flexibler Folienleiter, zur Anbindung des Sensorelementes an eine weiterführende Verkabelung, bereitstellen. Durch eine geeignete Ausgestaltung des Trägerelementes kann durch eine Stirnseite bzw. durch dessen Abmaße, Länge und Breite, sowie die bekannte Anordnung des Sensorelementes auf dem Trägerelement, eine Positionierung an bzw. auf einer Komponente realisiert werden, so dass die Sensoranordnung durch Auf- oder Einstecken auf/in einen geeigneten Halter aufgrund der Abmessungen des Trägerelementes das Sensorelement auf der bekannten bzw. gewünschtenThe support element itself can also provide insulation of the sensor element or possibly existing conductors, for example flexible foil conductors, for connecting the sensor element to a further wiring. By a suitable embodiment of the carrier element can be realized by an end face or by its dimensions, length and width, as well as the known arrangement of the sensor element on the support member, a positioning on or on a component, so that the sensor assembly by attaching or plugging on / in a suitable holder due to the dimensions of the carrier element, the sensor element on the known or desired
Position hochgenau platziert. Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Position placed with high accuracy. Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.
Es zeigen Show it
Figuren la, b eine exemplarische Ausgestaltung einer Sensoranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung; FIGS. 1 a, b show an exemplary embodiment of a sensor arrangement according to the present invention;
Figuren 2a, b exemplarische Ausgestaltungen des Trägerelementes gemäß der vorliegenden Erfindung; und FIGS. 2a, b show exemplary embodiments of the carrier element according to the present invention; and
Figur 3 ein exemplarisches Anwendungsszenario einer FIG. 3 shows an exemplary application scenario of a
erfindungsgemäßen Sensoranordnung.  inventive sensor arrangement.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
Figur la zeigt eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Sensoranordnung 2, während Figur lb einen seitlichen Querschnitt durch Querschnittslinie A-A abbildet. FIG. 1 a shows a plan view of a sensor arrangement 2 according to the invention, while FIG. 1 b shows a lateral cross section through the cross-sectional line A-A.
Ein Sensorelement 4 ist in einem Bereich der Sensoranordnung 2 angeordnet und, nur schematisch dargestellt, mit flexiblen Leitelementen bzw. Folienleitern 12 mit einem Leiterelement 10, exemplarisch ausgebildet als ein Paar A sensor element 4 is arranged in a region of the sensor arrangement 2 and, shown only schematically, with flexible guide elements or foil conductors 12 with a conductor element 10, designed as an example as a pair
Leiterelemente 10, verbunden. Leitelemente 12 sind hierbei als eine Folie mit integrierten Leiterbahnen ausgeführt. In einem Anschlussbereich 14 sind die Leitelemente 12 mit den Leiterelementen 10 elektrisch leitfähig verbunden und schließen hierdurch Sensorelement 4 an die Leiterelemente 10 an. Conductor elements 10, connected. Guide elements 12 are in this case designed as a film with integrated conductor tracks. In a connection region 14, the guide elements 12 are electrically conductively connected to the conductor elements 10 and thereby connect sensor element 4 to the conductor elements 10.
Leiterelemente 10 mögen nun beliebig im Fahrzeug verlegt werden, Ladder elements 10 may now be laid arbitrarily in the vehicle,
beispielsweise an einen Kommunikationsbus z.B. CAN-Bus oder FlexRay, im Fahrzeug angeschlossen sein. Eine diskrete Anbindung an ein Steuergerät ist gleichfalls denkbar. For example, to a communication bus e.g. CAN bus or FlexRay, to be connected in the vehicle. A discrete connection to a control unit is also conceivable.
Trägerelement 6 weist in Figur la exemplarisch einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf. Die untere Seite oder aber auch die weiteren, seitlichen Seiten können als Anschlag 18 ausgebildet sein. Hierdurch lässt sich das Trägerelement auf einer definierten Kante oder in einer definierten Öffnung bzw. Spalte anordnen und somit Sensorelement 4 in Bezug auf diese Kante definiert anordnen. Dadurch kann das Sensorelement an einem definierten Punkt auf einer Komponente aufliegen um dort einen gewünschten Sensorwert zu ermitteln. Beispielsweise mag Sensorelement 4 an einer Komponente aufliegen und dort eine Temperatur der Komponente bestimmen. Carrier element 6 has an essentially rectangular cross-section in FIG. 1a by way of example. The lower side or else the further, lateral sides can be designed as a stop 18. As a result, the carrier element can be on a defined edge or in a defined opening or arrange column and thus arrange sensor element 4 defined with respect to this edge. As a result, the sensor element can rest on a component at a defined point in order to determine a desired sensor value there. For example, sensor element 4 may rest on a component and determine a temperature of the component there.
Im Querschnitt der Figur lb zu sehen ist der exemplarische, zweilagige Aufbau des Trägerelementes 6, realisiert mittels einer ersten Trägerelementhälfte 6a und einer zweiten Trägerelementhälfte 6b. Im Querschnitt weist das Trägerelement keine durchgängig ebene Ausgestaltung auf, sondern weist in einem federndenIn the cross section of Figure lb to see the exemplary, two-layer structure of the support member 6, realized by means of a first support member half 6a and a second support member half 6b. In cross section, the carrier element has no continuous planar configuration, but has a resilient
Bereich 8 eine mechanische Vorspannung 8 auf, welche sich seitlich wie eine Ausbeulung des Trägerelementes darstellen kann. Diese Ausbeulung im Area 8, a mechanical bias 8, which may be laterally as a bulge of the support element. This bulge in the
Trägerelement 6, somit der federnde Bereich 8, kann einerseits durch eine entsprechende dreidimensionale Ausgestaltung des Trägerelements 6 realisiert werden oder aber durch Verwendung von im Wesentlichen ebenen Carrier element 6, thus the resilient region 8, can be realized on the one hand by a corresponding three-dimensional design of the carrier element 6 or by using substantially planar
Trägerelementhälften 6a, b, welche unter mechanischer Spannung  Carrier element halves 6a, b, which under mechanical tension
gegeneinander verklebt, aufgeklebt bzw. verschweißt werden. Aufgrund der daraus resultierenden Kräfte lässt sich eine dreidimensionale Verformung, somit eine Durchbiegung bzw. Wellung des Trägerelementes 6 erzeugen. glued against each other, glued or welded. Due to the forces resulting therefrom, a three-dimensional deformation, thus a deflection or undulation of the carrier element 6, can be produced.
Die Sensoranordnung 2 kann im federnden Bereich 8 das Sensorelement 4 auf einen definierten Punkt einer Komponente aufpressen bzw. diese hierdurch im Wesentlichen bündig kontaktieren, so dass eine bevorzugte Messwertermittlung, beispielsweise der Temperatur der Komponente, realisierbar ist. In the resilient region 8, the sensor arrangement 2 can press the sensor element 4 onto a defined point of a component or contact it substantially flush, so that a preferred measured value determination, for example the temperature of the component, can be realized.
Bauteiltoleranzen oder Toleranzen in der relativen Anordnung von Component tolerances or tolerances in the relative arrangement of
Sensoranordnung 2 und der zu vermessenden Komponente können somit über den federnden Bereich 8 unter Verwendung der Vorspannung 8 ausgeglichen werden. Durch den federnden Bereich 8 wird sichergestellt, dass Sensorelement 4 bündig und schlüssig auf der zu vermessenden Komponente aufliegt.  Sensor assembly 2 and the component to be measured can thus be compensated via the resilient region 8 using the bias voltage 8. By the resilient region 8 ensures that the sensor element 4 rests flush and conclusive on the component to be measured.
In Figur 2a ist eine Formung des Trägerelementes 6 in Form einer Welle dargestellt. Eine derartige Formgebung lässt sich wiederum unter Verwendung einer dreidimensionalen Ausgestaltung des Trägerelementes realisieren, beispielsweise unter Verwendung einer Tiefziehfolie oder aber gleichfalls durch eine kontinuierlich variierende Verklebung der einzelnen Trägerelementhälften zueinander, wodurch sich eine entsprechende Wellenstruktur realisieren lässt. Eine solche Wellenstruktur erlaubt es beispielsweise in einem Gießprozess einem Fluid, das Trägerelement besser zu umlaufen bzw. zu hinterfließen. FIG. 2a shows a shaping of the carrier element 6 in the form of a shaft. Such a shaping can in turn be realized by using a three-dimensional configuration of the carrier element, for example by using a thermoforming film or else by a continuously varying bonding of the individual carrier element halves to one another, whereby a corresponding wave structure can be realized. Such a corrugated structure makes it possible, for example in a casting process, for a fluid to better circulate or flow behind the carrier element.
Für eine noch bessere Hinterfließung bzw. Umfließung sind in Figur 2b For an even better backflow or reflow are shown in Figure 2b
Perforationslöcher bzw. Öffnungen 16 im Trägerelement 6 vorgesehen. Somit kann ein Fluid nicht nur über eine Wellenform das Trägerelement 6 besser passieren, sondern gleichfalls durch die Öffnungen 16 durch dieses hindurch zur Rückseite fließen. Lufteinschlüsse bzw. Stellen, in denen nach einem Perforation holes or openings 16 provided in the carrier element 6. Thus, not only can a fluid pass the support member 6 better via a waveform, it can also flow through the openings 16 therethrough to the rear. Air pockets or places where after a
Gießprozess kein Fluid anzutreffen ist, können somit wirksam vermieden werden. Casting process no fluid is encountered, can thus be effectively avoided.
Weiter Bezug nehmend auf Figur 3 wird ein exemplarisches Still referring to FIG. 3, an exemplary
Anwendungsszenario einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung dargestellt. Application scenario of a sensor arrangement according to the invention shown.
Figur 3 zeigt einen Teil einer elektrischen Maschine 20 für ein Fahrzeug. FIG. 3 shows a part of an electric machine 20 for a vehicle.
Insbesondere zeigt Figur 3 einen Stator der elektrischen Maschine 20 mit einzelnen Spulenwicklungen 24, angeordnet in einem Gehäuse 22. In particular, FIG. 3 shows a stator of the electric machine 20 with individual coil windings 24 arranged in a housing 22.
Zur Messung der Temperaturen der einzelnen stromdurchflossenen Wicklungen 24 ist zwischen zwei Wicklungen 24 exemplarisch eine erfindungsgemäße Sensoranordnung 2 angeordnet. Das Trägerelement ist hierbei zwischen die Spulenwicklungen 24 eingeführt und ragt nur mit einem oberen Teilbereich zwischen den Spulenwicklungen 24 hervor. To measure the temperatures of the individual current-carrying windings 24, a sensor arrangement 2 according to the invention is arranged as an example between two windings 24. The carrier element is in this case inserted between the coil windings 24 and protrudes only with an upper portion between the coil windings 24.
Das Sensorelement 4 befindet sich somit zwischen den Spulenwicklungen 24, liegt insbesondere auf einer Spulenwicklung aufgrund der mechanischen The sensor element 4 is thus located between the coil windings 24, lies in particular on a coil winding due to the mechanical
Vorspannung 8 des federnden Bereichs 8 bündig auf. Durch dieses bündige Aufliegen lässt sich eine bevorzugte Detektierung einer Temperatur einer Spulenwicklung 24 unter Verwendung des Sensorelementes 4 realisieren. Preload 8 of the resilient portion 8 flush. By means of this flush contact, a preferred detection of a temperature of a coil winding 24 using the sensor element 4 can be realized.
Leitelemente 12 führen im Trägerelement 6 zu Leiterelement 10, welches nachfolgend im Fahrzeug z.B. an ein geeignetes Steuergerät angeschlossen ist. Guide elements 12 lead in the carrier element 6 to conductor element 10, which subsequently in the vehicle e.g. connected to a suitable control unit.

Claims

Ansprüche claims
1 . Sensoranordnung (2) für ein Fahrzeug, aufweisend 1 . Sensor arrangement (2) for a vehicle, comprising
ein Sensorelement (4), und  a sensor element (4), and
ein Trägerelement (6),  a carrier element (6),
wobei das Sensorelement (4) auf dem Trägerelement (6) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass  wherein the sensor element (4) is arranged on the carrier element (6), characterized in that
das Trägerelement (6) eine mechanische Vorspannung (8) aufweist; und das Trägerelement (6) eingerichtet ist, mittels der mechanischen the carrier element (6) has a mechanical prestress (8); and the carrier element (6) is arranged by means of the mechanical
Vorspannung (8) das Sensorelement (4) auf einen definierten Punkt aufzulegen. Preload (8) to hang the sensor element (4) to a defined point.
2. Sensoranordnung gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei das 2. Sensor arrangement according to the preceding claim, wherein the
Trägerelement aufweist  Carrier element has
eine erste Trägerelementhälfte (6a), und  a first carrier element half (6a), and
eine zweite Trägerelementhälfte (6b),  a second carrier element half (6b),
wobei das Sensorelement (4) zwischen der ersten Trägerelementhälfte (6a) und der zweiten Trägerelementhälfte (6b) angeordnet ist.  wherein the sensor element (4) is arranged between the first carrier element half (6a) and the second carrier element half (6b).
3. Sensoranordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, 3. Sensor arrangement according to one of the preceding claims,
wobei das Trägerelement (6) einen Anschlussbereich (14) für ein Leiterelement (10) aufweist;  wherein the carrier element (6) has a connection region (14) for a conductor element (10);
wobei der Anschlussbereich (14) örtlich getrennt vom Sensorelement (4) angeordnet ist; und  wherein the connection region (14) is arranged locally separate from the sensor element (4); and
wobei zwischen dem Anschlussbereich (14) und dem Sensorelement (4) ein flexibles Leitelement (12) angeordnet ist und den Anschlussbereich (14) und das Sensorelement (4) leitfähig verbindet.  wherein a flexible guide element (12) is arranged between the connection region (14) and the sensor element (4) and conductively connects the connection region (14) and the sensor element (4).
4. Sensoranordnung gemäß Anspruch 3, 4. Sensor arrangement according to claim 3,
wobei das Leitelement (12) isoliert am Trägerelement (6) angeordnet ist, insbesondere zwischen der ersten Trägerelementhälfte (6a) und der zweiten Trägerelementhälfte (6b) angeordnet ist, weiter insbesondere durch die Trägerelementhälften (6a, b) isoliert angeordnet ist. wherein the guide element (12) is arranged isolated on the carrier element (6), in particular between the first carrier element half (6a) and the second Support element half (6b) is arranged, further in particular by the carrier element halves (6a, b) is arranged insulated.
Sensoranordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, Sensor arrangement according to one of the preceding claims,
wobei die mechanische Vorspannung (8) realisiert ist durch eine  wherein the mechanical bias (8) is realized by a
Ausgestaltung aus der Gruppe bestehend aus 3D-Formung des  Design from the group consisting of 3D-shaping of the
Trägerelementes, Tiefziehformung des Trägerelementes und  Carrier element, thermoforming of the support element and
verspanntes Anordnen, insbesondere verspanntes Verkleben, von erster Trägerelementhälfte und zweiter Trägerelementhälfte.  braced arranging, in particular braced bonding, of the first carrier element half and the second carrier element half.
Sensoranordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, Sensor arrangement according to one of the preceding claims,
wobei das Trägerelement (6) wellenförmig und/oder perforiert ausgebildet ist und hierdurch ein Hinterfließen bzw. Durchfließen eines Fluides um bzw. durch das Trägerelement (6) bereitstellt.  wherein the carrier element (6) is formed wave-shaped and / or perforated and thereby provides a backflow or flow through a fluid to or through the carrier element (6).
Sensoranordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, Sensor arrangement according to one of the preceding claims,
wobei das Trägerelement (6) einen Anschlag (18) aufweist;  wherein the carrier element (6) has a stop (18);
wobei der Anschlag (18) eine definierte Positionierung der  wherein the stop (18) has a defined positioning of
Sensoranordnung (2), insbesondere des Sensorelementes (4), bezüglich des definierten Punktes, ermöglicht.  Sensor arrangement (2), in particular of the sensor element (4), with respect to the defined point allows.
Sensoranordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, Sensor arrangement according to one of the preceding claims,
wobei das Sensorelement (4) als ein Temperatursensorelement ausgebildet ist.  wherein the sensor element (4) is designed as a temperature sensor element.
Elektrische Maschine (20) für ein Fahrzeug, insbesondere ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, aufweisend eine Sensoranordnung (2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche. Electric machine (20) for a vehicle, in particular an electric or hybrid vehicle, comprising a sensor arrangement (2) according to one of the preceding claims.
Fahrzeug, insbesondere Automobil, aufweisend eine elektrische Maschine (20) gemäß Anspruch 9 und/oder eine Sensoranordnung (4) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8. Vehicle, in particular automobile, comprising an electric machine (20) according to claim 9 and / or a sensor arrangement (4) according to one of claims 1 to 8.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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KR101602218B1 (en) * 2014-12-18 2016-03-10 두산중공업 주식회사 Stator slot temperature sensor and assemblying method of the same
DE102018206985A1 (en) * 2017-08-11 2019-02-14 Em-Motive Gmbh electric motor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3537053A (en) * 1966-01-19 1970-10-27 Robertshaw Controls Co Flexible temperature sensor for motor protection
DE19630794A1 (en) * 1996-07-31 1998-02-05 Bosch Gmbh Robert Temperature measuring system with temperature dependent measuring element as semiconductor resistor
EP2066008A1 (en) * 2007-11-29 2009-06-03 Siemens Aktiengesellschaft Stator for a dynamo-electric machine with temperature gauging instruments

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3537053A (en) * 1966-01-19 1970-10-27 Robertshaw Controls Co Flexible temperature sensor for motor protection
DE19630794A1 (en) * 1996-07-31 1998-02-05 Bosch Gmbh Robert Temperature measuring system with temperature dependent measuring element as semiconductor resistor
EP2066008A1 (en) * 2007-11-29 2009-06-03 Siemens Aktiengesellschaft Stator for a dynamo-electric machine with temperature gauging instruments

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