DE102016121853A1

DE102016121853A1 - Stator für einen Elektromotor

Info

Publication number: DE102016121853A1
Application number: DE102016121853.7A
Authority: DE
Inventors: Christoph Maier; Martin Adamczyk; Martin Beichter; Christoph Wohlfrom
Original assignee: C&E Fein GmbH and Co
Current assignee: C&E Fein GmbH and Co
Priority date: 2016-11-15
Filing date: 2016-11-15
Publication date: 2018-05-17

Abstract

Es wird ein Stator (10) für einen Elektromotor (30) angegeben, mit einem Statorgehäuse (12), in dem mindestens eine Statorwicklung (16) aufgenommen ist, mit einem Stützkörper (18), auf dem die mindestens eine Statorwicklung (16) gehalten ist, und mit einem Temperatursensor (22) zur Temperaturüberwachung, die in einer Ausnehmung (20) des Stützkörpers (18) gehalten ist. Der Stützkörper (18) ist bevorzugt als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet, in dem die Ausnehmung (20) für den Temperatursensor (22) durch einen Schieber beim Spritzgießen erzeugt ist. (3)

Description

Die Erfindung betrifft einen Stator für einen Elektromotor, insbesondere für einen EC-Motor, mit einem Statorgehäuse, in dem mindestens eine Statorwicklung aufgenommen ist, mit einem Stützkörper, auf dem die mindestens eine Statorwicklung gehalten ist, und mit einem Temperatursensor zur Temperaturüberwachung.
Ein derartiger Stator ist aus der DE 198 59 011 C1 bekannt.
Hierbei ist ein Stützkörper vorgesehen, der von einer elektrisch leitenden Statorwicklung umgeben ist und ein lösbar anbringbares Temperaturschutzelement aufweist. Um einen guten, thermisch leitenden Kontakt zwischen dem Temperaturschutzelement und der Statorwicklung zu erreichen, wird ein hülsenförmiger Aufnahmekörper aus einem metallischen Material für das Temperaturschutzelement unlösbar in die Statorwicklung eingebunden. Der Aufnahmekörper steht hierbei mit einem offenen Ende aus der Statorwicklung hervor, so dass in das offene Ende das Temperaturschutzelement nach dem Aufbringen der Statorwicklung einsetzbar ist.
Auf diese Weise ist eine sichere Überwachung der Statorwicklung gegen Überhitzung ermöglicht.
Nachteilig hierbei ist allerdings, dass die Hülse für das Temperaturschutzelement in die Statorwicklung mit eingewickelt werden muss. Dies führt zu einer komplizierten und teuren Herstellung.
Andererseits ist es im Stand der Technik grundsätzlich bekannt, einen Temperatursensor unmittelbar in eine Statorwicklung mit einzuwickeln.
Dies ist gleichfalls mit den oben beschriebenen Nachteilen behaftet.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Stator zu offenbaren, bei dem ein Temperatursensor zur Temperaturüberwachung in engem Kontakt mit mindestens einer Statorwicklung aufgenommen wird, wobei sich eine einfache Herstellung ergibt.
Ferner soll ein geeignetes Herstellverfahren zur Herstellung eines solchen Stators angegeben werden.
Diese Aufgabe wird bei einem Stator gemäß der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Temperatursensor in einer Ausnehmung des Stützkörpers gehalten ist.
Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise gelöst.
Erfindungsgemäß wird im Stützkörper eine Ausnehmung vorgesehen, in die der Temperatursensor nach dem Aufbringen der Wicklung eingesetzt und dort fixiert werden kann. Somit wird das Wickeln der Statorwicklungen durch den Temperatursensor nicht behindert.
In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist der Stützkörper als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet, in dem eine Ausnehmung für den Temperatursensor vorgesehen ist.
Vorzugsweise steht hierbei der mindestens eine Stützkörper vom Blechkern des Stators an beiden axialen Enden hervor, so dass an beiden axialen Enden Aufnahmen für die mindestens eine Statorwicklung gebildet sind.
Der Temperatursensor ist hierbei vorzugsweise in die Ausnehmung von außen einsetzbar und fixierbar.
Durch diese Maßnahmen wird eine einfache und kostengünstige Montage des Temperatursensors im Bereich der mindestens einen Statorwicklung ermöglicht.
Der Stator ist vorzugsweise als Stator für einen sog. EC-Motor, d.h. für einen elektronisch kommutierten Motor, vorgesehen. EC-Motoren haben den Vorteil, dass sie bürstenlos sind. Der Rotor wird durch ein umlaufendes Magnetfeld in Drehung versetzt, das von einer geeigneten Steuereinrichtung im Stator erzeugt wird.
Mit der Erfindung wird ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Stators für einen Elektromotor, insbesondere für einen EC-Motor angegeben, bei dem ein Stützkörper zur Aufnahme mindestens einer Statorwicklung durch ein Spritzgussverfahren aus einem Kunststoff hergestellt wird, wobei eine Ausnehmung für einen Temperatursensror durch einen Schieber beim Spritzggießen erzeugt wird, und wobei nach dem Aufbringen der mindestens einen Statorwicklung auf den Stützkörper ein Temperatursensor in die Ausnehmung eingesetzt und fixiert wird.
Die Herstellung des Stützkörpers durch ein Spritzgussverfahren ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung. Hierbei kann die Ausnehmung für den Temperatursensor durch einen Schieber beim Spritzgießvorgang erzeugt werden.
Hierzu wird vorzugsweise der Blechkern mit Kunststoff umspritzt, so dass an beiden axialen Enden des Stators Aufnahmen gebildet werden, auf die die Statorwicklungen gewickelt werden.
Sollen mehrere vorgegebene Positionen zur Anbringung von einem oder mehreren Temperatursensoren vorgesehen sein, so können mehrere Schieber im Spritzgusswerkzeug vorgesehen werden.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Stators für einen EC-Motor;
2 eine Seitenansicht des Stators gemäß 1;
3 eine geschnittene perspektivische Ansicht des Stators gemäß 1;
4 einen vergrößerten Ausschnitt des Stators gemäß 3 im Bereich des Temperatursensors und
5 eine vereinfachte schematische Darstellung eines EC-Motors, in dem der erfindungsgemäße Stator eingebaut werden kann.

In den 1 bis 3 ist ein erfindungsgemäßer Stator dargestellt und insgesamt mit der Ziffer 10 bezeichnet.
Der Stator 10 weist ein Statorgehäuse 12 auf. Auf der Innenseite des Statorgehäuses 12 ist eine Mehrzahl von Statorwicklungen 16 vorgesehen, die jeweils auf einen zugeordneten Stützkörper 18 gewickelt sind.
Wie insbesondere aus 3 näher zu ersehen ist, ist der Blechkern 26 des Stators 10 an seinen beiden axialen Enden jeweils mit einem isolierenden Kunststoffmaterial umspritzt, so dass sich Stützkörper 18 mit Aufnahmen 28 an beiden axialen Enden ergeben, um die die Statorwicklungen 16 gewickelt werden.
Hierbei wird an zumindest einer Stelle des Stützkörpers 18 eine Ausnehmung 20 vorgesehen, die zur Aufnahme eines Temperatursensors 22 ausgebildet ist.
Wie aus der vergrößerten Darstellung gemäß 4 zu ersehen ist, kann der Temperatursensor 22 mit seinem Sensorkopf unmittelbar in die Ausnehmung 20 nach dem Aufbringen der Statorwicklungen 16 eingesetzt werden und wird hierin vorzugsweise mittels einer wärmeleitfähigen Paste (nicht dargestellt) fixiert. Die zugeordneten Anschlussleitungen des Temperatursensors 22 sind einer Steuerschaltung zugeführt, mit der der Elektromotor gesteuert und überwacht wird.
In 5 ist stark vereinfacht ein EC-Motor dargestellt und insgesamt mit der Ziffer 30 bezeichnet. Der EC-Motor weist einen Stator 10 der vorstehend beschriebenen Art auf. Innerhalb des Stators 10 ist ein Rotor 32 drehbar gelagert. Eine Steuerschaltung 36 dient der Ansteuerung des Stators, um ein umlaufendes Magnetfeld zu erzeugen. Beispielhaft sind hier lediglich zwei Verbindungsleitungen 34 dargestellt, die die Steuerung 36 mit dem Stator 10 verbinden. Es versteht sich jedoch, dass die Statorwicklungen 16 über eine Verschaltungsplatine mit mindestens drei Leitungen 34 mit der Steuerung 36 verbunden sind.
Die Anschlussleitungen 24 des Temperatursensors 22 sind gleichfalls mit der Steuerung 36 verbunden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19859011 C1 [0002]

Claims

Stator für einen Elektromotor (30), insbesondere für einen EC-Motor, mit einem Statorgehäuse (12), in dem mindestens eine Statorwicklung (16) aufgenommen ist, mit einem Stützkörper (18), auf dem die mindestens eine Statorwicklung (16) gehalten ist, und mit einem Temperatursensor (22) zur Temperaturüberwachung, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (22) in einer Ausnehmung (20) des Stützkörpers (18) gehalten ist.
Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (18) als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet ist, in dem eine Ausnehmung (20) für den Temperatursensor (22) vorgesehen ist.
Stator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (18) vom Blechkern (26) des Stators (10) an beiden axialen Enden hervorsteht und Aufnahmen (28) für die mindestens eine Statorwicklung (16) bildet.
Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (22) in die Ausnehmung (20) von außen einsetzbar und fixierbar ist.
Elektromotor (30), insbesondere EC-Motor, mit einem Stator (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zum Herstellen eines Stators (10) für einen Elektromotor (30), insbesondere für einen EC-Motor, bei dem ein Stützkörper (18) zur Aufnahme mindestens einer Statorwicklung (16) durch ein Spritzgussverfahren aus einem Kunststoff hergestellt wird, wobei eine Ausnehmung (20) für einen Temperatursensor (22) durch einen Schieber beim Spritzgießen erzeugt wird, und wobei nach dem Aufbringen der mindestens einen Statorwicklung (16) auf den Stützkörper (18) ein Temperatursensor (22) in die Ausnehmung (20) eingesetzt und fixiert wird.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem zur Herstellung des Stützkörpers (18) der Blechkern (26) des Stators umspritzt wird, so dass an beiden axialen Enden des Stators Aufnahmen (28) gebildet werden, auf die die Statorwicklungen (16) gewickelt werden.