CN107546924B - 电机以及制造该电机的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种作为机动车的驱动机的电机，在其中为了监控绕组的运行温度设置有温度传感器。温度传感器通过在绝缘元件(5)的周缘处的径向穿孔(8)被插入到凹入部中，凹入部被限制在在绝缘元件(5)的相应的突出部(6)处的成型部(10)与绕组之间。成型部(10)具有斜坡，从而使得温度传感器的平移的移动同时引起温度传感器相对于绕组的预应力的提高。以该方式可通过接合力确保在温度传感器与绕组之间期望的预应力且进而可靠的接触面，并且同时将温度传感器力配合地固定在成型部(10)中。

Description

电机以及制造该电机的方法

技术领域

本发明涉及一种尤其可用作机动车的驱动机的电机，其带有绕组、优选地波形绕组，并且带有用于检测温度的带有尤其片状绝缘元件的温度传感器，在其处绕组固定在在径向突出部处形成的支承面处。此外，本发明涉及一种用于制造这样的电机的方法。

在电机的情况中可在运行中通过废热形成高温。局部的温度升高首先出现在定子的区域中、尤其在绕组的转向区域处。在不适宜的情况中，这可导致过热且由此导致电机的损坏。

为了选择合适的绝缘元件须注意不同的标准，例如机械强度、击穿强度和热穿透系数。至今所使用的绝缘元件通常虽然提供了足够的机械强度和所需的击穿强度，但是同时由于其较小的热穿透系数阻碍了从热源、例如绕组至散热片、例如到基体中的热传递。

在该背景下已知的是，将温度传感器集成到电机中，以便于监控温度。

在内部空间中的填充物或冷却油可损害该温度的测量，因为由于填充物或冷却油的热传导性，温度随着与绕组或与绕组头的距离的增大而迅速下降。同样适用于由金属制成并且可经由金属套非常良好地冷却的法兰。

背景技术

文件DE 101 30 982 A1例如公开了一种用于电机的定子绕组的部分地装入到定子中的温度传感器。

文件EP 1 278 291 A2说明了一种温度传感器，其集成在电机中并且具有用于贴靠到电机的定子处的可移动的温度传感器区段。

文件DE 10 2014 215 916 A1涉及一种用于通过测量温度相关的阻抗来确定电机的定子温度的温度传感器。

此外，针对相同目的所确定的根据文件DE 10 2014 215 917 A1的温度传感器装置涉及如下温度传感器，其布置在温度传感器封套中，温度传感器封套包括紧邻于定子绕组的底部，其中，底部的热阻小于套管的热阻。

不同的功能部分导致相反的在结构上的要求，如此以来还关于线圈线材的定位和绝缘。线圈绕组的电绝缘常规地大多通过绝缘纸或通过基体的塑料注塑包封来实现。

发明内容

在该背景下，本发明所基于的目的是如此实施一种电机，即其本质上改善温度测量、即尤其通过相应合适的在结构上的构造来避免非期望的误差影响。此外，应实现用于这样的电机的尤其简单的制造方法。

首先提到的目的利用根据本发明的电机来实现。

于是，根据本发明设置有电机，在其中绝缘元件具有至少一个用于温度传感器的在径向上可进入的凹入部，其一方面通过在绝缘元件的突出部的至少一个处的径向成型部来限制，另一方面通过绕组来限制。由此首次通过绝缘元件的根据本发明的成型部通过安装绕组同时将温度传感器可靠地且以可复制的精确度固定在其在成型部中的径向和轴向位置中并且实现在绕组与温度传感器之间的最优的热传导，从而可靠地避免非期望的误差影响和测量偏差。此外，如此以来首次得到的是，不仅仅在径向或轴向外边缘区域(其由于提高的散热而经受另一运行温度)中并且在绕组内进行温度测量。在此，绕组的线材用作温度传感器的机械固定，其中，如此测量成型部，即，布置在其中的温度传感器在尺寸和轮廓方面近似相同地复制其余的用于绕组的突出部的支承面。换句话说，带有布置在其成型部中的温度传感器的突出部的外轮廓于是相应于其余突出部的外轮廓。此外，温度传感器然而还通过其在凹入部中的布置被最优地防护以免环境影响，使得例如润滑剂不可到达温度传感器上。

本发明的一尤其有利的实施形式由此来实现，即所述成型部相对于绝缘元件或相关的突出部的主延伸平面具有斜面状的斜坡，使得在装配的情况中径向指向内的移动同时引起温度传感器在相对于主延伸平面的横向上在绕组方向上的移动。于是借此还可由此来改善固定，即使得温度传感器进一步在成型部中向内移动并且运动到绕组上或以更高的预紧力压靠绕组。

显然地，对此可辅助性地使用温度传感器的如下的结构形式，即，其在其方面具有至少区段地成锥形的周缘轮廓，从而进一步增强效用，其中，必要时成型部的斜坡也可以是非必要的。此外，还可设置成，通过在横截面上减小成型部的突出部实现形状配合的固定，例如通过温度传感器的底切实现卡锁。

为此，根据本发明的另一尤其优选的设计形式，成型部具有相对于绝缘元件的主延伸平面倾斜的、包夹5°与35°之间的角度的支承面，使得温度传感器在其径向接合运动的情况中起楔子的作用并且在较小的径向接合力的情况中实现相对于绕组的横向于接合方向的相对较大的压紧力。

原则上可行的是，将温度传感器从上插入到成型部中，使得温度传感器通过接下来绕组的安装可松开地被包夹在凹入部中。相对于此，本发明的一设计形式是尤其有利的，在其中，在绝缘元件的周缘处布置有对应于凹入部的对齐的穿孔。由此，通过穿孔不仅可安装温度传感器，而且还可又将其取出例如以用于服务或维修目的。在此，首先在使用位置保持器(Platzhalter)的情况下可独立于温度传感器进行电机的制造，从而避免温度传感器在绕组的情况中否则可能的损坏。在绕组完成之后通过替换位置保持器将温度传感器插入穿过穿孔。

在此，绝缘元件可由不同的、电绝缘的材料制成。而尤其结合实际的是本发明的一改进方案，在其中绝缘元件由塑料材料构成且因此在制造时已经可以简单地方式带入所需的成型部。

根据本发明的另一同样尤其优选的设计形式，绝缘元件具有多个径向向内指向的背脊状的、尤其均匀分布的带有用于绕组的平的或凸的支承面的突出部，其被绕组相互缠绕，其中，相应的凹入部通过突出部的一个中的凹的成型部形成。由此实现在绕组与支承面之间且相应地也在绕组与温度传感器的周缘面之间的大的接触面。

本发明的另一尤其符合实践的设计形式由此来实现，即，成型部在轴向上在第一区段中在整个周缘上管式地包夹温度传感器并且在第二区段中仅仅包夹温度传感器的一周缘区段、尤其包夹不超过50%。以如下方式在第一区段中实现温度传感器的最优的固定，即，在定位时在温度传感器的整个周缘上借助于夹配合的固定可以很小的公差尺寸实现温度传感器的定向。通过仅仅起支架作用的第二区段相对于此实现与绕组的最优接触。

温度传感器可通过相应的周缘设计形状配合地固定在成型部中。然而尤其符合实践的是，温度传感器尤其摩擦配合或夹配合地固定在成型部的第一区段中，其中，相对于绕组实现夹持。由此可实现力控制的装配，以便于如此与行程控制的形状配合的固定相反地通过可设定的预紧力确保相应期望的接触。

第二提到的目的利用用于制造电机的方法来实现，在其中通过以下方式将绕组安装在绝缘元件上，即根据确定的模型在绝缘元件的背脊状式的突出部之上或之下引导线材并且抵靠相应的突出部的贴靠面，其中，在安装绕组之前，将至少一个位置保持器固定在至少一个成型部处并且紧接着在部分包围位置保持器的情况下如此安装绕组，即，使得线材抵靠位置保持器的周缘区段并且在绝缘元件处完成绕组之后将位置保持器从成型部移除并且通过温度传感器来置换。由此一方面通过以下方式避免了温度传感器在装配的情况中的非期望的、可能导致损害的负荷，即，在绝缘元件处完成绕组之后才布置该温度传感器并且同时实现装配的简化。然而另一方面还可使用力控制的接合技术，使得温度传感器以预先确定的力压靠绕组。对此，温度传感器区段地实施成锥形的或然而优选地沿着与绕组的主平面包夹锐角的平面大致径向地运动，从而通过在相对于绝缘元件的主延伸平面的横向上的移动引起的径向向内指向的接合运动也引起朝向绕组的增加的压靠力。此外，为了维修或控制目的可将温度传感器再次移除。

在此，已被证实为特别接近实际的是，位置保持器的横截面至少区段地小于温度传感器的横截面来选择。由此在接合温度传感器的情况中基于温度传感器的稍微更大的横截面形成夹配合，该温度传感器由此被可靠地固定。在此，必要时还可放弃成型部的倾斜地伸延的支承面。

附图说明

本发明允许大量的实施形式。为了进一步清楚说明其基本原则，在附图中示出其中一个并且在接下来说明。其中：

图1显示了根据本发明的电机连同布置在绝缘元件处的温度传感器的剖切的细节图；

图2显示了在图1中示出的不带有温度传感器的绝缘元件的透视图；

图3显示了在图1中示出的不带有温度传感器的绝缘元件的另一透视图；

图4显示了带有布置在其处的绕组的绝缘元件的另一透视的、部分剖切的图示；

图5显示了带有布置在其处的绕组的在图4中示出的绝缘元件的侧视图。

附图标记清单

1 电机

2 绕组

3 温度传感器

4 叠片组

5 绝缘元件

6 突出部

7 线材

8 穿孔

9 凹入部

10 成型部

11 箭头方向

12 第一区段

13 第二区段

α 角度。

具体实施方式

根据本发明的电机1作为机动车的驱动机接下来根据图1至5详细阐述。在这样的电机1中，在运行中出现非期望的高温，由此可导致电机1的过热且进而导致电机1的损坏。因此，为了监控温度，电机1配备有关联于绕组2的温度传感器3。

如尤其在图1和图2中可识别出，电机1的基本结构包括叠片组4，在其上布置有片状的绝缘元件5。绝缘元件5具有大量径向向内指向的突出部6，其充当这里作为波形绕组实现的由多个仅仅轮廓地示出的线材7构成的绕组2的支架。

温度传感器3穿过在绝缘元件5的周缘处的径向穿孔8被插入到凹入部9中，该凹入部9被限制在在绝缘元件5的相应的突出部6处的成型部10与绕组2之间。

如在图1中可识别出，成型部10具有带有角度α的斜坡，使得温度传感器3在箭头方向11上的平移移动同时引起温度传感器3相对于绕组2的预紧的提高。以该方式可通过接合力确保期望的预紧力且进而确保在温度传感器3与绕组2之间的可靠的接触面。

如在图3中示出，成型部10在径向外部的第一区段12中具有管状的设计，其在其整个周缘上包围在图1中示出的温度传感器3。径向位于内部的第二区段13联接至该第一区段12，第二区段13具有仅仅一个配备于温度传感器3的形状的用于温度传感器3的成型部10的凹的支承并且在此仅仅抵靠其周缘的一部分。由此将温度传感器3在第一区段12中力配合地固定在成型部10中。

Claims (11)

1.一种电机(1)，其带有用于检测绕组(2)的温度的温度传感器(3)和绝缘元件(5)，在所述绝缘元件处所述绕组(2)固定在在径向突出部(6)处形成的支承面处，其特征在于，所述绝缘元件(5)具有至少一个用于所述温度传感器(3)的在径向上可进入的凹入部(9)，该凹入部一方面通过在所述绝缘元件(5)的突出部(6)的至少一个处的成型部(10)来限制，另一方面通过所述绕组(2)来限制。

2.根据权利要求1所述的电机(1)，其特征在于，所述成型部(10)相对于所述绝缘元件(5)或所述突出部(6)的主延伸平面具有以角度(α)倾斜的支承面。

3.根据权利要求1或2所述的电机(1)，其特征在于，与所述凹入部(9)对应的穿孔(8)布置在所述绝缘元件(5)的周缘处。

4.根据前述权利要求1至2中任一项所述的电机(1)，其特征在于，所述绝缘元件(5)由塑料材料构成。

5.根据前述权利要求1至2中任一项所述的电机(1)，其特征在于，所述绝缘元件(5)具有多个径向指向内的带有平的或凸的用于所述绕组(2)的支承面的突出部(6)，其被所述绕组(2)相互缠绕，以及相应的所述凹入部(9)通过在所述突出部(6)的一个中的凹的成型部(10)形成。

6.根据前述权利要求1至2中任一项所述的电机(1)，其特征在于，所述成型部(10)在轴向上在第一区段(12)中在整个周缘上包围所述温度传感器(3)并且在第二区段(13)中仅仅抵靠所述温度传感器(3)的周缘的一部分。

7.根据权利要求6所述的电机(1)，其特征在于，所述温度传感器(3)力配合地固定在所述成型部(10)的第一区段(12)中。

8.根据前述权利要求1至2中任一项所述的电机(1)，其特征在于，所述电机(1)充当机动车的驱动机。

9.一种用于制造根据前述权利要求中任一项所述的电机(1)的方法，在其中通过以下方式将绕组(2)安装在绝缘元件(5)上，即，使得至少一个线材(7)在背脊状的突出部(6)上被引导并且抵靠相应的所述突出部(6)的贴靠面，其特征在于，至少一个位置保持器如此布置在至少一个成型部(10)处并且紧接着如此安装所述绕组(2)，即，使得所述线材(7)抵靠所述位置保持器的周缘区段并且在绝缘元件(5)处完成所述绕组(2)之后将所述位置保持器从所述成型部(10)移除并且由温度传感器(3)替代。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述温度传感器(3)在径向上被接合到在所述绕组(2)与所述突出部(6)之间的凹入部(9)中，直至实现力配合的固定。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述位置保持器的横截面选择成至少区段地小于所述温度传感器的横截面。