用于电动机的具有至少一个用于容纳温度监控元件的袋的定子的制作方法

本发明涉及一种用于电动机的、具有用于容纳温度监控元件的袋的定子，以及一种具有这种定子的电动机和一种用于制造这种定子的方法。

背景技术：

1、现有技术中为了实现电机定子的热保护，通常在其绕组上设置温度监控元件(例如ptc)、温度监控器或其他温度传感器。

2、在加压成型定子的情况下，这种热监控通常是通过从加压成型件中引出的圆顶获取绕组温度而进行的。然而，这里的问题是圆顶对变化的温度反应相对较慢，并且温度检测相应地迟缓或延迟。

3、或者，例如从ep 3 113 336 a1中已知，在绕组之间布置有袋。然而，形成袋的元件不必须直接抵靠绕组，因此它们通过加压成型件至少部分地与绕组间隔开。因此，这里也可能发生热量仅缓慢地传递到袋以及传递到必要时可布置在袋中的传感器。因此，采用这样的方案，对温度变化的反应也只能是缓慢或延迟的。

4、因此，为了通过这些方案实现充分的电机保护，电机必须在相对较低的温度下关闭或降低其功率，这使得操作相应地低效。

5、可以设想这样的袋来解决这种问题，当绕组被包封成型或加压成型时，这些袋直接由引导到绕组的芯形成。然而，这些芯部会相对容易地损坏绕组，使得袋的形成会对定子造成不可接受的损害。

技术实现思路

1、因此，本发明的目的是克服上述缺点并提供一种定子，所述定子可以尽可能精确地监控绕组的温度并具有更快的响应时间，并且可靠地进行可重复地生产这种定子。

2、该目的通过根据独立专利权利要求的特征的组合来实现。

3、根据本发明，因此提出了一种用于电动机的定子。所述定子具有围绕旋转轴线布置的定子齿，所述定子齿均具有缠绕的绕组。所述定子还具有至少一个导热接触元件，并且优选地具有多个、特别是三个导热接触元件，其中至少一个接触元件从在轴向方向上，即沿着或平行于旋转轴线，与绕组邻接的区域沿轴向方向在两个绕组之间延伸，并且设计成相对于旋转轴线在周向方向上可变形和/或可偏转以与至少一个绕组直接接触。这种接触元件优选地由导热材料形成，其特别地是非导电或电绝缘材料，例如塑料。此外，所述绕组用诸如塑料的非导电材料包封成型或加压成型。这种非导电的材料形成所述绕组的封装，这也可以称为绕组或定子的包封成型或加压成型。所述材料与所述至少一个接触元件一起形成用于容纳温度监控元件的袋，所述温度监控元件可以沿轴向方向插入到所述袋中。所述袋相应地形成在封装中并且优选地在轴向方向上具有开口端部。这样的温度监控元件可以特别是从在轴向方向上邻接绕组的区域插入相应的袋中，所述接触元件从所述区域在所述绕组之间延伸。根据本发明规定，所述袋的绕组侧的壁至少部分地由直接抵靠在所述绕组上的接触元件形成，其中所述温度监控元件可以优选地布置在所述部分上，使得所述温度监控元件所述接触元件的与所述绕组直接接触的部分直接接触。

4、所述接触元件优选地设计成在制造定子期间并且特别是在绕组的包封成型或加压成型期间压靠所述至少一个绕组以产生封装。

5、为了尽可能快和准确地获取温度，温度监控元件，优选地温度传感器，应该即使在绕组的包封成型或加压成型的情况下尽可能靠近所述绕组。得益于更精确、反应更快的温度监控，电机可以被精确控制，并以最佳方式利用热。因此，本发明的基本构思是在包封成型或加压成型中形成袋，其与至少一个绕组直接相邻或接触。

6、在这些袋中，然后可以将温度监控元件直接邻接绕组布置或仅被导热接触元件间隔开，并且可以反应快速且精确地检测所述绕组的温度。

7、为了避免在所述绕组之间插入所述接触元件时损坏所述绕组，所述接触元件设计成以特定的方式在围绕旋转轴线的周向方向上可变形。因此，所述接触元件可以优选地以未变形状态布置在每两个绕组之间，然后进入它们与所述绕组中的至少一个直接接触的变形状态。因此，使所述至少一个接触元件变形的工具或芯部不与所述绕组直接接触并且不能损坏绕组。由于所述至少一个接触元件本身在插入过程中不会“刮擦”绕组，而是优选地在插入绕组之间之后垂直于轴向方向压在绕组上，因此所述至少一个接触元件不会损坏所述绕组。

8、在本发明的范围内，关于与绕组邻接的接触元件，可以理解的是，相应的接触元件与至少一个相关的绕组之间的距离被最小化并且例如小于0.5mm。

9、还应考虑到绕组可以完全被绝缘层包围，所述绝缘层对热传导的影响很小或没有影响。

10、所述定子的一个特别有利的变体规定，所述至少一个接触元件具有在所述两个绕组之间在轴向方向上延伸的两个舌片。其中第一舌片设计成能够沿第一周向方向变形和/偏转以直接接触所述两个绕组中的第一绕组，第二舌片设计成能够沿相反的第二周向方向变形和/或偏转以直接接触所述两个绕组中的第二绕组。由所述接触元件形成的袋的所述壁在第一部分中由直接抵靠所述第一绕组的第一舌片形成，在优选地在袋的周向方向上相对的第二部分中由直接抵靠所述第二绕组的第二舌片形成。在这种情况下，所述袋形成在所述两个舌片之间，使得可以布置在所述袋中的温度监控元件可以同时抵靠在两个部分或两个舌片上并且可以监控两个绕组。替代地，在所述袋中也可以布置两个温度监控元件，其中每个绕组各分配一个温度监控元件。

11、更优选地，所述两个舌片在周向方向上包围所述袋，并且被在径向方向上延伸的狭槽分开，由此舌片可以彼此分开地变形。

12、非导电材料或定子的加压成型件也可以在所述两个舌片之间延伸，特别是穿过所述狭槽，即延伸到所述舌片之间的区域并且至少部分地在所述舌片之间形成所述袋的壁。

13、由于材料或加压成型件在所述舌片之间延伸或至少包围单个舌片，变形的接触元件可以即使在移除使接触元件变形工具或芯部之后也保持在其变形状态并且因此也与所述至少一个绕组抵靠。

14、因此，所述接触元件或其舌片可以塑性地或弹性地变形。

15、此外，所述舌片从在轴向方向上邻接绕组的区域开始优选地朝向彼此延伸，并由此形成楔形物，其可以相应地更容易地插入所述绕组之间。

16、为了避免在布置至少一个接触元件时，特别是在沿轴向方向将其插入所述绕组之间时损坏绕组，优选地规定，处于未变形状态的接触元件围绕旋转轴线在周向方向上的延伸长度比所述两个绕组在周向方向上相距彼此的距离更短。

17、在此特别地规定，接触元件在轴向方向上具有未布置在绕组之间的第一部分和在轴向方向上直接邻接的第二部分，所述第二部分布置在或可布置在绕组之间。由于第一部分没有布置在绕组之间，因此它也不会损坏绕组，因此特别是仅第二部分在周向方向上的延伸长度更小，即所述两个绕组之间的距离。

18、由于具有绕组的定子齿相对于旋转轴线沿径向方向延伸，因此每两个直接相邻的绕组之间的距离径向向外增加。因此，所述至少一个接触元件可以优选地在径向方向上布置在两个绕组之间的预定位置或预定部分处，使得接触元件或接触元件的第二部分在周向方向上的最大延伸长度小于在可布置接触元件的绕组部分中的所述两个绕组之间的最小距离。

19、此外，所述定子优选具有开关盘，其布置在在轴向方向上邻接所述绕组的区域中。所述至少一个接触元件通过其各自在所述两个绕组之间从所述区域延伸的一侧固定到所述开关盘，并且特别地与所述开关盘一体地形成。

20、所述开关盘可以与绕组一起用非导电材料包封成型或加压成型或封装。

21、本发明的进一步方案还包括至少一个温度监控元件。在此规定，所述至少一个温度监控元件被布置在所述至少一个袋中，并可以在所述袋中布置成使得相应的绕组的所述温度监控元件相对地直接抵靠在所述接触元件的形成所述袋的所述壁的部分上和/或第二舌片上。

22、温度监控元件特别地可以是ptc、温度监控器或其他温度传感器。

23、此外，本发明的一个方面涉及一种具有根据本发明的定子的电动机。

24、此外，本发明涉及一种用于制造根据本发明的定子的方法。根据所述方法规定，所述至少一个接触元件在每两个绕组之间以不接触的方式优选地在轴向方向上被推向所述绕组，使得所述接触元件在所述绕组之间从在轴向方向上与所述绕组邻接的区域延伸而不接触绕组。然后从在轴向方向上邻接的区域沿轴向和/或抵靠所述接触元件推动芯部，其中所述接触元件在周向方向上被芯部变形和/或偏转并且直接压靠至少一个绕组，使得所述接触元件的一部分与所述绕组直接接触。

25、所述芯部可以是丢弃的芯部，但它也可以是可重复使用的芯部，特别是以滑件(schiebers)的形式。

26、在接触元件具有两个舌片的变体中，它们在周向方向上被所述芯部彼此分开，直到所述第一舌片抵靠所述第一绕组并且所述第二舌片抵靠所述第二绕组。

27、随后，所述绕组、所述至少一个接触元件和所述芯部用非导电材料包封成型或加压成型以形成定子封装。如果至少一个接触元件固定到开关盘或与其一体形成，则开关盘也可以直接用所述材料包封成型或加压成型。因此，为每个接触元件形成相应的袋，然而袋在制造期间仍被芯部填充。然后可以移除所述芯部，或者在加压成型的形状稳定固化之后移除所述芯部。

28、相应地优选地规定，芯部设计成为袋的倒模(negativ)。此外，芯部还可以具有沿轴向方向逐渐变细的端部，利用所述端部可以沿轴向方向将芯部引导到所述至少一个接触元件中或抵靠所述至少一个接触元件。

29、如果提供多个接触元件和相应的多个芯部，则芯部可以设计为一块和/或彼此以一件式形成。

30、上面公开的特征可以根据需要组合，只要这在技术上是可行的并且不相互矛盾。