CN104124828B - 电机以及用于制造电机的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电机以及用于制造电机的方法，电机(10)包括定子(12)、转子(40)、传感器(20)和与传感器(20)相连接的联接线路(22)，其中，传感器(20)和联接线路中的至少一部分(22)布置在定子(12)或转子(40)内。电机(10)包括填充物(30)，其中，填充物(30)具有基质(32)和分布在基质(32)内的、以膨胀剂(38)填充的空心体(34)，并且联接线路(22)中的至少一部分被填充物(30)至少部位地包围。

Description

电机以及用于制造电机的方法
技术领域
本发明涉及一种电机，其包括定子、转子、传感器和与传感器相连接的联接线路，其中，传感器和联接线路中的至少一部分布置在定子或转子内。此外本发明涉及一种用于制造电机的方法。
背景技术
电机(机电转换器)、例如用于机动车的驱动马达、起动机、发电机或者起动机-发电机将电能转换成机械能(马达)或将机械能转换成电能(发电机)。这些机电转换基于电磁感应。这样的电机包括：固定的定子(Ständer)，其包括定子芯和施加在其上的定子绕组；以及可动部件，其在最常见的结构类型中构造为转子(Läufer)。转子可旋转并且典型地支承在环形构造的定子之内。在此由于转子的运动的磁场在定子绕组中产生电流(发电机)或由于由定子产生的磁场引起转子的机械运动/旋转(马达)。
电机在其运行期间由于介电损失而产生热量。热损失的产生尤其涉及定子绕组。定子绕组的所谓的线圈头(Wickelkopf)在此表示定子绕组的由于过热特别危险的部分。定子的线圈头通常由铜线绕组(其具有连续的初级覆层用于电绝缘以及大多还有次级覆层用于机械的/几何的稳定、用于化学保护但是也用于散热)构成。当今用于最高可能的绝缘等级H的用于定子绕组的初级和次级覆层的材料可负荷直至最高180℃的温度。在运行中然而在线圈头中会出现超过200℃的温度。在绕组中的热尤其由于短时的电压峰值(其快速升高、这意味着具有较高的边沿陡度(“电压沿”))而产生。定子绕组的侧向的线圈边腿(Wickelschenkel)可经由紧密地贴靠的定子板被比较好地冷却。而线圈头大多裸露并且因此不或者仅部分地被主动冷却。加热导致介电损耗因数的提高，由此使效率恶化并且还更多电能被转换成热量。该自身加速的效果可导致在初级覆层的绝缘材料中的电击穿(部分放电)。部分放电导致电机的使用寿命减短、在最坏的情况下甚至导致失效。
电机的另外的问题范围涉及机器或其部件的传感的温度监控。为了监控定子的线圈头的温度通常将传感器大多受PTFE-封壳(Umhuellung)(聚四氟乙烯)保护地引入绕组中。传感器在最简单的情况中包括双金属，但是大多是半导体(“冷导体”PTC或“热导体”NTC)或者铂电阻(PT100)。传感器的精度以所提及的顺序提升、然而其成本也提升。除了双金属传感器之外，所有系统利用欧姆电阻随着温度优选地线性增加。理想的传感器应在感兴趣的温度范围中在温度与电阻之间具有尽可能线性的关系、这意味着尽可能线性的特性线并且对温度变化快速响应，以便迅速触发冷却措施。已知的传感器在较大的温度范围上、例如从-20至200℃常常不具有线性的特性线。此外，传感器的较快速的响应特性和较长的使用寿命是值得期望的。
例如NTC传感器可被脆的、机械敏感的铅玻璃包罩(Ummantelung)包围，其在碰撞等时易于开裂并且因此导致传感器脱落。为了保护包罩常常将这样的带有铅玻璃包罩的NTC传感器插入PTFE套筒(特氟龙套筒)中。
传感器本身然而在该套筒中常常不固定并且因此遭受机械影响。此外在该结构中还产生另外的缺点。由此已知的是，PTFE套筒也可包入用于传感器的联接线。PTFE显示突出的冷流特性(“蠕变”)。在电机的运行中线圈头的线在相应的热膨胀下加热。此外，PTFE具有较高的热膨胀系数并且在19℃时具有晶体结构的转变。由此作为可能的结果产生传感器在套筒内的松动。这又可导致在线圈头中的不精确的温度测量、导致湿气和其它介质侵入以及由于松动的传感器的来回撞击导致铅玻璃包罩的损坏。
文件DE 199 36 218 A1说明了一种方法，在其中温度敏感的传感器在电动机的定子绕组的线圈头成型期间被引入线圈头中。传感器的联接线路可具有PTFE包覆的绞合线，其被包覆管(Huellschlauch)包罩。包覆管用于在线圈头成型期间联接线路的机械保护，而PTFE覆层用于电绝缘。此外，联接线路的绞合线可利用具有聚酰亚胺的薄膜来包扎。
此外，文件DE 693 23 126 T2说明了一种用于插入电动机的绕组中的传感器。传感器的传感器头(热敏电阻)位于电绝缘的包罩、例如衬套(Muffe)中。对于包罩例如可使用聚偏氟乙烯(PVDF)、聚酰胺树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚四氟乙烯(PTFE)。传感器头和邻接的联接线路的端部截段被硬化的弹性体包围。弹性体用于冲击力的分布和吸收。第二衬套邻接到包罩处、包围联接线路并且具有粘合衬垫。粘合剂可在第二衬套收缩期间流入在联接线路之间的缝隙中。
此外，文件DE 2 112 152 C说明了一种由多个相互粘接的由聚酰亚胺薄膜构成的层构成的绝缘材料。绝缘材料例如包围金属导体。
在文件US 3,537,053中说明了聚酰亚胺薄膜(其还带有氟聚合物层，如例如由六氟丙烯和四氟乙烯构成的共聚物(FEP))应用于用于温度传感器的联接线路的包罩。此外公开了在马达绕组中的放置。
文件EP 0 811 483 A1说明了一种多层的聚酰亚胺-氟聚合物-绝缘部。绝缘部包括聚酰亚胺-共聚物-基层，在其两侧上粘附FEP层。此外，绝缘部包括FEP-PTFE层(其粘附在FEP层中的至少一个处)和由未烧结的PTFE构成的相叠的层。绝缘部可被用于缆线绝缘并且通过其相对于切断(Durchtrennung)的电阻而出众。
文件EP 0 056 510 A1此外提出了一种铜导体借助于第一层的包罩，第一层具有FEP涂覆的聚酰亚胺(PI)膜。此外，包罩具有由聚酰亚胺构成的第二层、由聚偏氟乙烯(PVDF)构成的第三层和由丙烯酸酯构成的最后的层。
此外，文件DE 32 10 123 A1提出了一种温度传感器的联接线的的绝缘部。联接线束被由硅酮橡胶构成的绝缘管(其在其方便由收缩套管(Schrumpfschlauch)来保持)包围。
文件DE 10 2009 044 532 A1说明了一种用于制造物品的方法，其带有相对固定的塑料层和由发泡的塑料构成的至少一个另外的层，其中，首先以注塑方法来制造固定的塑料层并且然后在较大的或增大的模中通过喷入发泡的塑料来产生发泡的层。在实际的注塑过程之前利用动力气体填充(Treibgasfuellung)将由塑料构成的所谓的微型空心球输送给发泡的层。
此外，文件DE 10 2007 023 982 84说明了一种热熔胶(Schmelzklebstoff)，已将膨胀的微型空心球添加给其。膨胀的微型空心球的聚合的包覆材料的熔融和/或软化区域在此处在热熔胶的涂覆或软化温度之上。膨胀的微型空心球用于改善热熔胶的性能。对此例如出现密度减小、改善的可涂抹性以及改善的流变和/或机械特性。
文件DE 10 2006 056 645 84说明了一种用于长形体、尤其用于缆线束、缆线或线路的保护装置。保护装置包括内部的第一保护层和围绕第一保护层的第二保护层。第一保护层是由玻璃丝(Glasseidenfaden)或纤维或者玻璃丝和塑料线经编的、针织的、交织的或编织的软管。第二保护层是(例如由硅酮橡胶制成的)塑料层，其中，以精细散布的金属颗粒和/或石墨和/或微型玻璃球或塑料空心球来填充塑料。
由文件DE 31 50 909 C2已知一种用于电气的/光学的缆线和线路的纵向密封的填充物质。填充物质包括较小体积的空心体，其至少一部分被粘性材料包覆。空心体可在力作用时被压缩到小于初始体积的一半的体积上。
另外由文件DE 32 46 668 A1已知一种用于密封电缆套的密封料(Dichtungsmasse)。密封料包括持久塑性的基本材料，将弹性的空心体添加给其，由此来有利地影响可变形性和可压缩性。
文件DE 195 16 970 A1还说明了一种以填料填充的电缆。填料位于电气芯线与外绝缘部之间并且可包括高弹性的小球、尤其空心小球。
然而至今在现在的传感器组件中不存在持久地平衡热膨胀的可能性。尤其PTFE套筒的上面所阐述的、不利的特性(其导致套筒几何结构的改变)不能被充分地平衡。因此可能的是，传感器在电机的运行期间松动，这会导致上述后果。
发明内容
本发明因此目的在于提供一种电机，其具有布置在机器内的传感器的提高的可靠性。此外应提供一种用于制造这样的电机的方法。
该目的通过一种根据独立的特征的电机以及用于制造电机的方法来实现。本发明的优选的设计方案由在从属权利要求中所提及的特征得出。
根据本发明的电机包括定子、转子、传感器和与传感器相连接的联接线路，其中传感器和联接线路中的至少一部分布置在定子或转子内。电机特征性地包括填充物，其中，填充物具有基质和分布在基质内的、以膨胀剂(Expansionsmittel)填充的空心体，并且联接线路中的至少一部分被填充物至少部分地包围。
传感器(其优选地是温度传感器、尤其NTC传感器(负温度系数即热导体)或者PTC传感器(正温度系数即冷导体))位于定子内或转子内。换言之这意味着，在定子或转子中可设置有空腔，传感器布置在其中。与传感器相连接的联接线路因此至少一部分同样布置在该空腔内，其中，联接线路的另一部分可从空腔出来。联接线路中的该至少一部分可被填充物至少部分地包围成使得填充物布置在联接线路与定子之间或在联接线路与转子之间。因此在一侧上的联接线路与在另一侧上的定子或转子之间以填充物来填充空腔的至少一部分。填充物也可环形围绕地包围联接线路中的该至少一部分。在此，在填充物与联接线路和/或填充物与定子或转子之间还可布置有另外的器件、尤其封壳和/或覆层。
填充物包括基质和空心体(所谓的微型空心体)，其尤其是空心球(即微型空心球)。空心体分布在基质内、换言之嵌入基质中。膨胀剂构造成尤其通过加热使其体积增大、尤其翻倍、即膨胀。
按照根据本发明的电机存在的空心体也可被称为膨胀的空心体。原则上在可膨胀的与膨胀了的空心体之间可来区分。可膨胀的空心体优选地具有3至100μm、尤其5至50μm的平均直径。可膨胀的空心体在膨胀之后被理解为膨胀了的空心体。膨胀了的空心球可具有可膨胀的空心体的多倍直径。
在制造根据本发明的电机时，可将在该时刻还可膨胀的空心体引入定子或转子中并且在机器内通过加热才膨胀。在加热空心体时其外壳可被软化并且在空心体内的压力同时通过同样被加热的膨胀剂可被提高。这导致空心体的膨胀。空心体的体积在此优选地可至少提高0.25倍(体积增加25%)、此外优选地至少提高2倍、尤其至少提高4倍。在理论上体积在真空中膨胀时也可提高10倍。
在空心体的紧接膨胀的冷却期间，其外壳优选地又固化，使得基本上可维持空心体的膨胀了的体积。
通过空心体的膨胀可使在基质内的压力提高。因为在冷却时基本上可保持空心体的膨胀了的体积，在冷却之后也可保持在基质内的提高的压力，其在定子或转子内固定联接线路。通过在基质内的该压力也可来平衡定子、转子、联接线路或布置在它们之间的构件、尤其罩壳的热膨胀。通过联接线路的固定还在电机的运行期间阻止或至少减少传感器的运动。
优选地设置成，填充物大致伸到直至传感器、尤其接触传感器。通过该设计保证，传感器最佳地被固定。根据传感器的类型，有利地也可将传感器嵌入填充物中。在此然而必须注意通过空心体的提高的热绝缘，这尤其对于温度传感器是重要的。
根据本发明的一优选的设计方案设置成，空心体的外壳具有塑料、尤其带有氢氧化镁的共聚物作为填充材料或者由这样的构成。该塑料使能够从一定的温度起通过软化和/或熔化而膨胀并且在低于一定的温度时能够凝固。由此至少可大致保持膨胀了的空心体的体积。
优选地膨，胀剂包括或由流体或流体混合物、优选地气体或气体混合物、尤其碳氢化合物或碳氢化合物混合物构成。尤其在从液态向气态的相变中可在这样的膨胀剂中实现显著的体积增大。
优选地，电机包括联接线路中的至少一部分和尤其环绕地包罩传感器的罩壳(Huelle)。罩壳优选地布置在填充物与定子或转子之间。此外，罩壳可布置在尤其定子的线圈头中。包罩通过罩壳尤其软管状地实现。此外优选地，罩壳构造为软管(或为套筒)。此外，罩壳也可借助于绷带、如例如在文件DE 199 36 218 A1中所说明的那样来形成。罩壳可带来多个优点。一优点在于，罩壳将填充物与定子或转子分离。由此罩壳也可将借助于填充物来保护的传感器、优选地除了传感器的尖端(例如温度传感器尖端)之外与线圈头分离。这引起，填充物不能粘附在定子或转子处。因此通过从定子或转子中简单地连同罩壳拉出可更换传感器。如果罩壳还包罩传感器，此外尤其通过罩壳的弹性特性保护传感器免于碰撞。罩壳因此发挥机械缓冲效果。罩壳尤其是电绝缘的罩壳。
根据本发明的一优选的设计方案设置成，罩壳的材料包括塑料、尤其聚醚酰亚胺(PEI)、聚酰亚胺(PI)、硫化聚苯醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、氟聚合物、尤其全氟乙烯丙烯(FEP)、聚三氟乙烯-共聚物、聚四氟乙烯(PTFE)或聚偏氟乙烯(PVDF)或者由其构成。罩壳尤其可由聚酰亚胺-薄膜-绷带或者由PTFE软管来形成。
此外优选地设置成，罩壳具有聚四氟乙烯(PTFE)覆层。尤其在该情况中罩壳具有聚酰亚胺或由其构成。此外，罩壳可以是由聚酰亚胺绷带形成的罩壳，其具有PTFE覆层。PTFE覆层可在制造期间例如借助于喷雾来涂覆。PTFE覆层在电机的制造期间尤其阻止罩壳粘附在定子或转子处。
优选地，传感器布置在定子或转子的绕组、尤其线圈头中。通过该定位可直接来测量绕组、尤其线圈头的温度。由此使能够尽可能精确地测量绕组、尤其线圈头的温度。
优选地，基质包括或者是弹性体、优选地硅酮、尤其甲基-聚硅氧烷-弹性体、特别优选地乙烯基甲基-聚硅氧烷-弹性体或苯基乙烯基甲基-聚硅氧烷-弹性体或者增韧改性的环氧树脂。为了制造上述弹性体使用相应的橡胶、即甲基-聚硅氧烷-橡胶(MQ)、特别优选地乙烯基甲基-聚硅氧烷-橡胶(VMQ)或者苯基乙烯基甲基-聚硅氧烷-橡胶(PVMQ)。增韧改性的环氧树脂尤其是利用聚丙二醇改型的环氧树脂，如其例如在文件DE 10 2009 028 180A1中公开。
此外提供一种车辆，其包括根据本发明的电机、尤其作为车辆的驱动机器。本发明的车辆通过由于传感器根据本发明固定在电机内而提高的可靠性出众。
备选地可考虑借助于(在制造时膨胀的)填充物且尤其在罩壳中此外还在空调内固定传感器(尤其温度传感器)。此外，即使对于遭受特别的机械负荷、例如在建筑机械内的传感器也可设想该类型的固定。此外，即使在例如用于(例如一氧化碳)的气体测量的传感器、尤其电极中也可应用该固定。在所提及的所有应用中通过以上所说明的填充物来更好地保护传感器。
此外提供一种用于制造电机的方法，其中，该方法包括以下步骤：
- 提供定子或转子、传感器、与传感器相连接的联接线路和填充物，其具有基质和分布在基质内的、以膨胀剂填充的空心体；
- 将传感器、联接线路中的至少一部分和填充物引入定子或转子中；
- 接下来将空心体加热到高于空心体的膨胀起始温度的温度上。
基质、即基质材料在引入基质时不限于固态，而是优选地也可具有部分固态的和/或液态的(尤其粘稠的)状态。由此优选地使用橡胶作为基质的材料(基质材料)。空心体在引入定子或转子中时以可膨胀的状态存在。传感器、联接线路中的至少一部分和填充物到定子或转子中的引入可在定子或转子中的(共同的)空腔中实现。尤其在加热的步骤之前，联接线路的引入定子或转子中的部分可被填充物至少部分地包围。此外，填充物可布置在联接线路与定子或转子之间。借助于根据本发明的方法可来制造根据本发明的电机。
在填充物引入定子或转子中之后通过将空心体(尤其填充物)加热到高于空心体的膨胀起始温度的温度上来引起空心体的膨胀。通过膨胀，利用填充物形状配合地来填充围绕联接线路布置的空腔。尤其地，在填充空腔之后填充物内的压力进一步升高。
优选地，可膨胀的空心体具有大于70℃且小于170℃、尤其大于100℃且小于155℃、特别优选地大于120℃且小于145℃的膨胀起始温度。
尤其通过加热填充物还使基质材料硬化。由此借助于唯一的加热过程可实现空心体的膨胀和基质材料的硬化，由此节约时间。
优选地。对于基质材料的硬化必需的温度小于空心体的分解温度。空心体的分解温度优选地大于100℃、尤其大于150℃、特别优选地大于185℃。由此可通过基质材料的硬化来防止空心体的损坏。分解温度在此例如可小于230℃。
根据本发明的一优选的设计方案，该方法在引入(传感器)之前包括在先的步骤：
- 以填充物涂覆联接线路中的至少一部分；并且尤其
- 使填充物的基质预硬化。
基质的预硬化尤其紧接涂覆且优选地通过加热基质实现。优选地，加热实现到小于空心体的膨胀起始温度的温度上。以此防止在基质的预硬化期间空心体的膨胀。通过基质的预硬化使在接下来的制造步骤期间的操作简化。
优选地设置成，该方法此外包括利用罩壳环绕地包罩联接线路中的至少一部分连同填充物、尤其利用罩壳环绕地包罩传感器的步骤。因此，至少设有填充物的部分联接线路被罩壳包罩。此外尤其传感器也被罩壳包罩，由此其通过罩壳尤其被保护免于碰撞。
优选地设置成，该方法此外包括紧接引入传感器之后以次级覆层、尤其次级硬化覆层涂覆定子或转子、优选地定子或转子的绕组、尤其线圈头的步骤。因此在引入传感器之后才实现涂覆，可节省占位器(Platzhalter)，其至今代替传感器在涂覆时被使用。尤其地，传感器在涂覆时通过包罩它的罩壳来保护。
优选地，在空心体的加热期间实现次级覆层(借助于定子或转子的加热)的硬化。在该情况中即将定子或转子加热成使得实现次级覆层的硬化，其中，通过该加热在加热定子或转子时也一起加热填充物并且因此使空心体膨胀。同时在此也可使基质硬化。次级覆层遮盖用于电绝缘的初级覆层。位于其上的次级覆层通常用于绕组的机械的或几何的稳定，以防止打滑、移动或擦伤。此外，次级覆层通常用于保护免于脆化和开裂、保护免于受盐水、油或其它燃料的介质作用、用于电绝缘且附加地还用于散热。
附图说明
接下来在实施例中根据所属的附图来阐述本发明。其中：
图1在透视图示中显示电机的定子；
图2在透视图示中显示电机的转子；
图3显示根据本发明的一优选的设计方案的电机的一部分的示意性的部分剖视图；
图4显示在制造期间根据本发明的一优选的设计方案的电机的一部分的示意性的部分剖视图。
附图标记清单
10 电机
12 定子
14 定子芯
16 绕组
18 线圈头
20 传感器
22 联接线路
24 空腔
26 玻璃-包罩
28 罩壳
29 开口
30 填充物
32 基质
34 空心体
36 外壳
38 膨胀剂
40 转子
42 次级覆层
44 磁体
46 转子芯。
具体实施方式
图1在透视图中显示电机10(即例如电动机和/或发电机)的定子12。定子12具有以板叠的形式的定子芯14，以绕组16的形式的线围绕其缠绕。在绕组16的较短的端部处形成线圈头18。例如为了能够在电机10的运行期间测量线圈头18的温度，电机10包括在该图中不可见的传感器20。传感器布置在定子12内、在所绘出的情况中在线圈头18中的一个中。对此，定子12可具有空腔24，在其中布置传感器20。为了测量温度，传感器20可构造为温度传感器、例如为NTC传感器(负温度系数)、即为热导体。为了传感器20的供电，电机10包括联接线路22，其在一端处与传感器20相连接而在另一端处从定子12伸出。
图2显示电机10的转子40。在组装的电机10中，所示出的转子40处于定子12内。转子40可具有磁体44和/或绕组16。此外，转子40可代替定子12或者还除了定子12之外具有传感器20。传感器20和与其相连接的联接线路22中的至少一部分可以布置在转子40中的空腔24内。如果转子40包围绕组16，传感器20可如已关于定子12所阐述的那样布置在线圈头18中。
图3放大地示出根据本发明的一优选的设计方案的电机10的一部分的示意性的部分剖视图。在图3中对此示出定子12的一部分，然而所示出的也可转到转子40上。线圈头18的一部分示意性地作为均质组织剖切地示出。在线圈头18中的空腔24内布置传感器20与联接线路22中的至少一部分。传感器20可如所示被玻璃-包罩26、例如铅玻璃-外罩围绕。
为了保护玻璃-包罩26免于机械损坏，其以及联接线路22可被罩壳28包罩。罩壳28可如所示构造成软管状且因此具有开口29，以此传感器20可在时间上尽可能紧随在线圈头18内的温度变化。罩壳18例如可由聚酰亚胺(PI)或者聚四氟乙烯(PTFE)构成或者包括它们。例如以商标Kapton®(DuPont AG)销售的聚酰亚胺(PI)、通过公司Krempel GmbH销售的聚酰亚胺-薄膜或者以商标Teflon®(DuPont AG)销售的聚四氟乙烯(PTFE))可被用作用于罩壳28的材料。
罩壳28包围填充物30，在其中置入联接线路22。填充物30此外可接触玻璃-包罩26且具有基质32(其带有在其中分布的且置入的空心体34)。通过填充物30在径向上充填罩壳28，可由此获得密封效果。
基质32可通过弹性体、例如硅酮来实现。例如甲基-聚硅氧烷-橡胶(MQ)和特别地乙烯基甲基-聚硅氧烷-橡胶(VMQ)或者苯基乙烯基甲基-聚硅氧烷-橡胶(PVMQ)可用于制造基质32。例如可使用以商标RAKU-SIL® 10-S 13/9(Rampf Giessharze GmbH & Co. KG)销售的硅酮弹性体。此外也可考虑所提及的橡胶的混合物。
空心体34可具有所示的球形且还被称为微型空心体或为微型空心球。空心体34分别具有带有包围在其中的膨胀剂38的外壳36且在电机10内以膨胀了的状态存在，由此在基质32内存在提高的压力。基质32即被预紧。如果将填充物30从电机10中移除，则填充物30将具有比在电机10内更大的体积、尤其更大的直径。关于电机的制造更详细地来研究空心体34。
通过在弹性基质32中插入膨胀了的空心体34，在线圈头18和罩壳28内实现传感器20和属于此的联接线路22的特别能适应的固定。由此保护传感器20免于破坏性的外部的热和/或机械影响(例如振动或者碰撞)以及免于其它可能侵入的介质、例如湿气。可以平衡罩壳28的几何结构的改变(如其在使用PTFE的情况下例如通过PTFE的相变由现有技术已知的那样)。这通过借助于膨胀了的空心体34预紧的基质32(其因此可缓冲产生的公差)实现。由此防止传感器20的松动且总体上使传感器的脱落-风险最小化。
接下来根据一优选的变体来说明根据本发明的用于制造电机10的方法。
相应地可首先以填充物30来涂覆联接线路22中的一部分。如已说明的那样，填充物包括基质32和空心体34，其分布在基质32内。基质32的基质材料包括可硬化的材料或者由其构成且在涂覆联接线路22时可以是液态的(例如粘稠的)。
在空心体34内的膨胀剂38被选择成使得其通过加热使其体积增大、尤其翻倍，即膨胀剂膨胀。膨胀剂38例如可以是碳氢混合物混合物，其包括2,2,4-三甲基戊烷和/或异丁烷。
原则上可在可膨胀(在膨胀之前)的与已膨胀(在膨胀之后)的空心体34之间来区分。
图4放大地显示根据本发明的一优选的设计方案的在制造期间(还未制造完成的)电机10的一部分的示意性的部分剖视图。空心体34作为可膨胀的空心体34存在。空心体34还在涂覆联接线路22时以该可膨胀的状态存在。可膨胀的空心体34例如可具有28至38微米的颗粒尺寸、即直径。相同的但是已膨胀的空心体34可具有可膨胀的空心体34的多倍直径。
空心体34的膨胀在大于所谓的膨胀-起始温度的温度下实现。根据可膨胀的微型空心体的两个示例，这些膨胀-起始温度可处在122℃与132℃之间或者在133℃与143℃之间。
在联接线路22涂覆之后可使基质32预硬化。这适宜地在小于膨胀-起始温度的温度下实现。预硬化例如可通过将基质32加热到大约65℃的温度上且在大约10分钟的时间段上维持该温度而实现。上面所提及的硅酮特别适合作为基质-材料。通过预硬化来提高以填充物30涂覆的联接线路22的可操作性。作为下一步骤可将传感器20和联接线路22连同填充物30引入罩壳28中。基质32的预硬化为了该目的实现成使得可将传感器20方便地引入罩壳28中。如果罩壳28如上所述由聚酰亚胺(其例如可被加工为聚酰亚胺-薄膜)来形成，此外可使罩壳28设有PTFE-覆层。PTFE-覆层可借助于PTFE-喷雾被施加到罩壳28上。对此例如使用以商标WIKO®(GlueTec Industrieklebstoffe GmbH & Co. KG)销售的PTFE-喷雾器。
接下来将带有罩壳28的传感器20定位在定子12或者转子40中、特别是在其线圈头18中的一个中。以下涉及在定子12内的定位。类似的步骤适用于转子40。之后，例如通过将定子12作为整体来加热，将空心体34加热到大于膨胀-起始温度的温度上。可膨胀的空心体34由此膨胀，由此围绕联接线路22(形状配合地)以填充物30来填充空腔24。因此，填充物30被从在图4中所示的状态转变到在图3中所示的状态上。同时，基质32也通过加热硬化。
如果在次级覆层42(例如次级树脂覆层)的硬化期间实现基质32和空心体34的加热，那么此外可产生在制造电机10期间的一特别的优点。对于次级覆层42的硬化必需的温度可为大约140℃至160℃。由此，填充物30的加热可在与加热次级树脂覆层42同一步骤中或者还直接紧接于此实现。通过定子12的加热即实现空心体34的膨胀、基质32的硬化还有次级覆层42的硬化。
此外至今在以次级覆层42涂覆之前将占位器插入空腔24中。其至今防止在涂覆时次级覆层42侵入空腔24中。对于占位器至今必须使用相对昂贵的材料、例如PTFE，以此次级覆层42不粘附在占位器处。至今在涂覆之后占位器被移除且被传感器20连同罩壳28代替。因为根据上述方法传感器20连同填充物30在涂覆时已位于定子12中，可放弃占位器。因为次级覆层不粘附在用于罩壳28或其覆层的材料处，此外可在电机10的维护或者维修的过程中更换传感器20。
在空心体34的紧接膨胀的冷却期间其外壳36又固化，使得基本上维持空心体34的膨胀了的体积。因此不要担心填充物的收缩，因为空心体34在冷却时不收缩。
由于空心体34的膨胀，在基质32内的压力提高。因为空心体34的膨胀了的体积在冷却时基本上保持住，在冷却之后在基质32内也保留有提高的压力，其在定子12或者转子40内、特别在罩壳28内永久固定联接线路22。通过在基质32内的该压力也可来平衡定子12、转子40、联接线路22或者布置在它们之间的构件、例如罩壳28的热膨胀。通过联接线路22的固定还防止或者至少减少在电机10的运行期间传感器20的运动。由于在传感器20引入定子12或者转子40之后的再膨胀，提供在罩壳28内的完全固定。
对于空心体例如可使用以商标Expancel®(AkzoNobel NV.)销售的微型空心球(微球)。在此尤其适合来自产品系列Expancel®DU的微型空心球、特别是带有122℃至132℃的膨胀-起始温度的型号Expancel®930 DU 120和/或带有133℃至143℃的膨胀-起始温度的型号Expancel®951 DU 120。
概括地可确定，传感器20和联接线路22至今未或者不充分地被固定在定子12或者转子40内。由此，传感器20会在罩壳28内、即在存在于其中的自由空间中来回撞击且由此被损坏。特别是铅玻璃-包罩(其可包罩传感器20且非常机械敏感)会破裂。仅通过弹性体物质固定联接线路22也不能持久地解决该问题，因为弹性体物质未被预紧，且因此不能最佳地平衡相邻的构件的热膨胀。
通过填充物30(其具有基质32和空心体34)才可将传感器20持久地固定在定子12或者转子40内且特别是在罩壳28内。通过传感器20的位置的固定，不再可能在罩壳28内来回撞击。因为基质32通过在电机10内膨胀的空心体34被预紧，也可最佳地平衡相邻的构件的热膨胀。机械影响例如碰撞通过基质32结合膨胀了的空心体34被衰减。此外避免湿气或者其它介质从定子12或者转子40之外侵入至传感器20。外部的温度影响(其会使测量结果失真)同样被传感器20屏蔽。

Claims (22)

1.一种电机，其包括定子(12)、转子(40)、传感器(20)和与所述传感器(20)相连接的联接线路(22)，其中，所述传感器(20)和所述联接线路(22)中的至少一部分布置在所述定子(12)或转子(40)内，其特征在于，所述电机(10)包括填充物(30)，其中，所述填充物(30)具有基质(32)和分布在所述基质(32)内的、以膨胀剂(38)填充的空心体(34)，并且所述联接线路(22)中的至少一部分被所述填充物(30)至少部分地包围。
2.根据权利要求1所述的电机(10)，其中，所述空心体(34)的外壳(36)具有塑料或者由塑料构成。
3.根据前述权利要求中任一项所述的电机(10)，其中，所述膨胀剂(38)包括流体或流体混合物或者由流体或流体混合物构成。
4.根据权利要求1或2所述的电机(10)，其中，所述电机(10)包括布置在所述填充物(30)与所述定子(12)或所述转子(40)之间的、环绕地包罩所述联接线路(22)中的至少一部分的罩壳(28)。
5.根据权利要求1或2所述的电机(10)，其中，所述传感器(20)布置在所述定子(12)或转子(40)的绕组(16)内。
6.根据权利要求1或2所述的电机(10)，其中，所述基质(32)包括或者是弹性体。
7.根据权利要求2所述的电机(10)，其中，所述塑料为热塑性塑料。
8.根据权利要求3所述的电机(10)，其中，所述流体为气体。
9.根据权利要求8所述的电机(10)，其中，所述气体为碳氢化合物。
10.根据权利要求3所述的电机(10)，其中，所述流体混合物为气体混合物。
11.根据权利要求10所述的电机(10)，其中，所述气体混合物为碳氢化合物混合物。
12.根据权利要求4所述的电机(10)，其中，所述罩壳(28)环绕地包罩所述传感器(20)。
13.根据权利要求5所述的电机(10)，其中，所述传感器(20)布置在所述定子(12)或转子(40)的线圈头(18)内。
14.根据权利要求6所述的电机(10)，其中，所述弹性体为硅酮或增韧改性的环氧树脂。
15.根据权利要求14所述的电机(10)，其中，所述硅酮为甲基-聚硅氧烷-弹性体。
16.根据权利要求15所述的电机(10)，其中，所述甲基-聚硅氧烷-弹性体为乙烯基甲基-聚硅氧烷-弹性体或苯基乙烯基甲基-聚硅氧烷-弹性体。
17.一种用于制造电机(10)的方法，其中，所述方法包括以下步骤：
- 提供定子(12)或转子(40)、传感器(20)、与所述传感器(20)相连接的联接线路(22)和填充物(30)，其具有基质(32)和分布在所述基质(32)内的、以膨胀剂(38)填充的空心体(34)；
- 将所述传感器(20)、所述联接线路(22)中的至少一部分和所述填充物(30)引入所述定子(12)或所述转子(40)中；
- 接下来将所述空心体(34)加热到比所述空心体(34)的膨胀起始温度更高的温度上。
18.根据权利要求17所述的方法，其此外包括在所述引入之前的步骤：
- 以所述填充物(30)涂覆所述联接线路(22)中的至少一部分。
19.根据权利要求18所述的方法，其此外包括以罩壳(28)环绕地包罩所述联接线路(22)中的至少一部分连同所述填充物(30)的步骤。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的方法，其此外包括在引入所述传感器(20)之后的以次级覆层(42)涂覆所述定子(12)或转子(40)的步骤。
21.根据权利要求18所述的方法，其此外包括在所述引入之前的步骤：
- 使所述填充物(30)的基质(32)预硬化。
22.根据权利要求19所述的方法，其此外包括以罩壳(28)环绕地包罩所述传感器(20)的步骤。
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