[发明专利]定子系统以及制造该定子系统的方法

说明书

本发明涉及一种定子系统，该定子系统用于具有内部转子的电动机。该定子系统包括定子绕组和径向地封围该定子绕组的金属外部返回路径。该外部返回路径由保持结构围绕，该保持结构将定子系统保持在一起。根据本发明，保持结构以笼状件的形式利用塑料注塑于外部返回路径，以使得该外部返回路径在一些区域并不由保持结构覆盖而是露出。该定子系统能够尤其容易且低廉地制造，并且同时确保改进的向外部散热。本发明还涉及一种制造该定子系统的方法。

技术领域

本发明涉及一种具有用于内部转子的电动机的定子系统。一般的定子系统包括定子绕组和径向地封围该定子绕组的金属外部返回路径(return path)。该外部返回路径由保持结构围绕，该保持结构将定子系统保持在一起。

背景技术

从现有技术中已知这样的定子系统，该定子系统将容纳套筒用作保持结构，该保持结构在大多数情形下由金属构成，或者后者(保持结构)通过将塑料注塑在其周围而形成，该保持结构完全地封围该外部返回路径。

例如从EP2017944A1已知一般的定子系统。此种定子系统的外部返回路径由层压的板堆构成，该保持结构由薄壁金属容纳套筒形成。

通过将塑料注塑在这些板的周围，定子系统的各部件能以尤其简单且低廉的方式固定。在该情形中，无需附加的外部壳体。在自身上的塑料包覆模制形成电动机中待形成的壳体。然而，与金属容纳套筒相比，塑料包覆模制具有这样的缺点：塑料具有较为不良的热传递并且由此向外部较为不良地散热。主要在电动机能够超载并且具有空芯中空圆柱形定子绕组的情形中，这导致由于减小的热传递而使得最大效率变得不必要地受限。因此，尤其是对于具有小于或等于45mm、尤其是小于或等于25mm直径的高速小尺寸电动机而言，改进的散热是期望的。

发明内容

本发明的目的是提供一种一般的定子系统，该定子系统能够尤其容易且低廉地制造，并且同时确保改进的向外部散热。

该目的通过如下描述的特征来实现。在一般的定子系统中，如果保持结构以笼状件的形式利用塑料注塑至外部返回路径，以使得该外部返回路径在一些区域中并未被保持结构覆盖而是露出，则上述目的通过本发明来实现。因此，外部返回路径部分地由呈塑料笼状件的形状的保持结构封围，其中，该外部返回路径的露出区域确保向外部的最佳散热。本发明尤其是适合于无刷电动机的定子系统。仍较佳的是，根据本发明的定子系统适合于具有小于或等于45mm、尤其是小于或等于25mm直径的高速小尺寸电动机。该定子系统是中空的，并且较佳地各自在前端和后端处具有开口以能够接纳内部转子。

在本发明的尤其较佳实施例中，笼状件具有若干横杆，这些横杆沿外部返回路径的轴向方向延伸。在该实施例中，这致使定子系统具有特别稳定的内聚性(结合性)。此外，在该实施例中，能以尤其简单的方式来生产该塑料包覆模制件。然而，横杆也可并不轴向地延伸而是相对于定子系统的轴线歪斜地延伸，或者可例如通过编织的格栅来形成笼状件。

在本发明的尤其较佳实施例中，横杆注塑到位于外部返回路径的外周界处的轴向延伸凹部中。这些凹部较佳地均匀地分布在外部返回路径的周界上。该实施例提供尤其稳定并且尤其是紧凑的设计。

进一步有利的是，将笼状件的横杆以齐平的方式装配在外部返回路径的外周界的轮廓中。这分别产生定子系统或电动机的平滑的外表面。

在本发明的又一尤其较佳的实施例中，该外部返回路径具有基本上矩形的横截面，且呈沟槽形式的凹部位于该矩形横截面的角部中。在许多应用中，这便于电动机的安装。在该实施例中，外部返回路径的露出区域此外是基本上平坦的，并且可因此放置成抵靠于同样平坦的部件，该部件具有对应的传热系数，以实现改进的热传递。如果外部返回路径是基本上正方形的，则提供尤其简单的构造。

在本发明的另一较佳实施例中，笼状件具有轴承接纳件，该轴承接纳件用于将内部转子安装在定子系统的轴向端部中的每个处。因此，当包覆模制该定子系统时，该转子的轴承接纳件能在一个处理步骤中以简单并且低廉的方式生产。