CH669073A5

CH669073A5 - Aussenlaeufermotor mit steckbarem anschlusskabel.

Info

Publication number: CH669073A5
Application number: CH231385A
Authority: CH
Inventors: Horst Voss; Roland Erneker
Original assignee: Mulfingen Elektrobau Ebm
Priority date: 1984-07-21
Filing date: 1985-05-31
Publication date: 1989-02-15
Also published as: DE3426973A1; DE3426973C2

Description

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aussenläufermotor, bestehend aus einem Rotor und einem Stator sowie mit einer zwischen der Motorwicklung und dem Motorflansch angeordneten Leiterplatte mit aufgedruckten Leiterbahnen, die ihrerseits mit den Wicklungsenden der Motorwicklung und andererseits mit einem von aussen eingeführten Anschlusskabel verbunden sind.

Ein derartiger Aussenläufermotor ist aus der DE-PS 29 12 802 bekannt. Bei diesem ist zwischen Wickelkopf und Lagerschild eine Leiterplatte angeordnet, die ein vormontiertes, nach aussen herausgeführtes Motoranschlusskabel aufweist. An der Leiterplatte sind Kontaktbuchsen angebracht, auf die bei der Montageverbindung zwischen Lagerschild und Stator-Blechpaket die freien Enden korrespondierender Kontaktstifte eingreifen und so Verbindung der Motorwicklung mit dem äusseren Anschlusskabel vornehmen.

Ausserdem ist aus der DE-AS 19 30 359 ein Aussenläufermotor bekannt, bei dem an einem Ende des Stators eine aus Isoliermaterial bestehende ringförmige Leiterplatte mit aufgedruckten Kupferleiterbahnen angeordnet ist. Diese bilden die Verbindungselemente zwischen den Wicklungsenden und dem Motoranschlusskabel. Die Kupferleiterbahnen sind hier einendig mit dem Motoranschlusskabel und anderendig mit den Wicklungsanschlüssen verlötet.

Die bei den vorstehend beschriebenen Aussenläufermotoren vorgesehenen Verbindungen zwischen dem äusseren Anschlusskabel und den Wicklungsenden der Motorwicklung sind relativ aufwending, vor allem deshalb, weil das äussere Anschlusskabel bei der Montage durch das Lagerschild hindurchgeführt und dann mit den Leiterbahnen der Leiterplatte verlötet werden muss.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Aussenläufermotor der eingangs beschriebenen Art derart zu verbessern, dass die Verbindung zwischen dem Anschlusskabel und den Motorwicklungen einfach und sicher und zudem mit geringen Herstellungskosten montiert werden kann, wobei bei Betrieb des Aussenläufmotors eine sichere Kontaktie-rung gewährleistet ist.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Verbindung zwischen dem Anschusskabel und den Leiterbahnen der Leiterplatte als auf dem Aussenrand der Leiterplatte befestigbarer Stecker ausgebildet ist. Dabei ist zweckmässigerweise vorgesehen, dass der Motorflansch eine Öffnung für den Stecker aufweist. Aufgrund dieser erfindungsgemässen Ausgestaltung ist die Fertigung des Motors nicht mehr mit dem Anschluss des Anschlusskabels belastet, was insbesondere bei längeren Anschlusskabeln zu Schwierigkeiten führte. Zudem vereinfacht sich das Problem der Lagerhaltung, weil eine Variation

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der von Kunden gewünschten Kabellängen durch die Steckverbindungen des Anschlusskabels jeweils möglich ist. Es ist deshalb nicht mehr erforderlich, Motoren eines Typs mit unterschiedlichen Kabellängen zu lagern. Vielmehr genügt es, eine bestimme Anzahl von Motoren mit separaten unterschiedlichen Anschlusskabeln bereitzuhalten. Durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung kann zudem mühelos eine vollautomatische Fertigung des Anschlusskabels mit Stecker erfolgen, so dass ferti-gungsmässig keine Nachteile entstehen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen 3 ff. enthalten.

Anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung nunmehr näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Teilansicht eines erfindungsgemässen Aussenläu-fermotors zum Teil geschnitten mit nicht aufgestecktem Anschlussstecker,

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeils II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Teilansicht eines erfindungsgemässen Motors im Bereich der Steckverbindung im Schnitt,

Fig. 4 einen Schnitt durch einen erfindungsemässen Stecker mit Deckel,

Fig. 5 einen Schnitt gemäss Fig. 4 ohne Deckel in Fig. 4,

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Schnittlinie VI-VI in Fig. 4 ohne Deckel,

Fig. 7 eine Ansicht gemäss dem Pfeil VII in Fig. 6,

Fig. 8 alternative Ausführungsformen bis 10 eines erfindungsgemässen Steckers,

Fig. 11 eine Teilansicht einer erfindungsgemässen Leiterplatte.

In den Fig. 1, 2 und 3 ist ein Teilabschnitt eines Aussenläu-fermotors 1 dargestellt, bestehend aus einem Rotor 2 und einem Stator 3. Zwischen dem Stator 3 und einem Wickelkopf 4 einer Motorwicklung befindet sich eine Isolierscheibe 5, die mit einem Stirnisolationsschaft 6 ein einteiliges Bauteil bildet. Auf dem Ende des Stirnisolationsschaftes 6 ist eine Leiterplatte 7 befestigt, die mit aufgedruckten Kupferleiterbahnen 17 versehen ist, an denen die Wicklungsdrähte der Statorwicklungen angelötet sind. Die Kupferleiterbahnen können selbstverständlich auch bereits verzinnt sein. Die Anordnung der einzelnen Leiterbahnen 17 auf der Leiterplatte richtet sich nach der Schaltungsart des Motors (Nutzahl, Polzahl usw.).

Die Leiterbahnen 17 werden an einer bestimmten Stelle der Leiterplatte 7 zusammengeführt und bilden dort einen Anschlussbereich, über den ein Anschlussstecker 13 aufgéschoben wird. In diesem Anschlussbereich sind die Leiterbahnen 17 der Leiterplatte 7 nach aussen an den Aussenrand der Leiterplatte geführt, siehe Fig. 11.

Die Leiterplatte 7 wird durch einen Motorflansch 8 abgedeckt, der ausgehend von seinem Mittenbereich 9 zunächst radial nach aussen verläuft und dann in seinem Aussenbereich 10 in axialer Richtung schräg nach aussen in Richtung auf den Rotor 2 verläuft, so dass der Aussenbereich 10 einen schrägen Wandbereich bildet.

In diesem Wandbereich 10 des Motorflansches 8 befindet sich eine Öffnung 14 entsprechend den Ausmassen des Steckers 13. Die Wandstärke des Motorflansches 8 ist über die Breite der Öffnung 14 durch beidseitigen Absatz 15 verringert, und zwar ausgehend von der Öffnung in radialer Richtung nach innen, so dass sich in diesem Bereich ein Führungssteg 11 für den Anschlussstecker 13 ergibt.

Nach erfolgter Montage des Motors wird der Anschlussstecker 13 in die Öffnung 14 im Motorflansch 8 eingeschoben, wobei eine am Stecker 13 angebrachte Führungsnut 12 den Führungssteg 11 des Motorflansches 8 übergreift, so dass eine genaue Positionierung des Steckers 13 möglich ist. Der Anschlussstecker greift dabei mit seinem Kontaktbereich 16 über die Leiterbahnen des Anschlussbereichs der Leiterplatte 17 und stellt so die elektrische Verbindung zwischen einem Aussenan-schlusskabel 18 und der Motorwicklung her.

Die Sicherung des Anschlusssteckers 13 gegen unbeabsichtigtes Entfernen erfolgt durch eine Rastnase 19 am Stecker 13, die nach dem Einstecken des Steckers 13 durch einen am Aussenrand des Motorflansches verbliebenen Ringsteg 20 gehalten wird. Ein Entfernen des Steckers wird erst nach Eindrücken der Rastnase bei gleichzeitigem Abziehen nach aussen möglich, wobei jedoch grundsätzlich davon ausgegangen wird, dass der Stecker nicht mehr entfernt werden soll.

Der Anschlussstecker 13 nach der Erfindung ist als Kunststoffspritzteil ausgeführt und in seinem Innenbereich mit einzelnen gegeneinander isolierten Anschlusskammern 22 versehen, in denen Kontaktelmente 23 untergebracht sind. Deren unterer Teil 24 ist federartig ausgebildet, so dass nach dem Aufstecken des Anschlusssteckers 13 auf die Leiterplatte 7 der erforderliche Kontaktdruck sichergestellt ist.

Die Verbindung der Anschlusslitzen des Anschlusskables 18 mit den Kontaktelmenten 23 erfolgt in Schneid-Klemm-Technik. Dies hat zur Folge, dass die Anschlusslitzen zur Herstellung der Verbindung nicht mehr abisoliert werden müssen. Die isolierten Anschlusslitzen werden bei geöffnetem Steckerteil in die einzelnen Kammern 22 des Anschlusssteckers 13 eingelegt und dann in den Kontaktbereich eingedrückt. Es erfolgt im Kontakt- und Klemmbereich eine Durchtrennung der Isolation, was eine sichere Kontaktierung zur Folge hat. Das Einlegen und Eindrücken der Anschlusslitzen in den Anschlussbereich kann von Hand, zweckmässigerweise aber durch eine spezielle Vorrichtung, vorgenommen werden.

Da die einzelnen Anschlusskammern 22 des Anschlusssteckers 13 nebeneinander angeordnet sind, kann als Aussen-anschlusskabel 18 ein Flachbandkabel verwendet werden. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die Kabelzuführung zum Motor ohne Änderung der Bauteile sowohl in axialer als auch radialer Richtung vorgenommen werden kann. Bei bekannten Motoren war dies bisher ein Problem, da bei rundem Anschlusskabel je nach Befestigungsart des Motors eine stirnseitige oder alternativ eine seitliche Kablelausführung verwendet werden musste, wozu entweder unterschiedliche Motorflansche oder spezielle Einsätze in den Kabeldurchführungsöffnungen erforderlich waren. Dieses Problem steht nun durch die Verwendung des Flachbandkabels nicht mehr an.

Wie sich aus Fig. 3 + 4 ergibt, besteht der erfindungsgemässe Stecker aus einem Unterteil 25 und einem Deckel 26. Der Deckel 26 ist plattenförmig ausgebildet und besitzt an seinen beiden Längsrändern Rastfortsätze 27, 28. Mit diesen Rastfort-sätzen 27, 28 erfolgt eine Rastverbindung des Deckels 26 mit dem Unterteil 25 im mit dem Deckel 26 verschlossenen Zustand des Unterteils 25. Hierzu sind die Fortsätze 27 hakenförmig ausgebildet und hintergreifen im aufgesetzten Zustand des Deckels 25 mit ihren endseitigen Hakenschenkeln 29 einen Steg 30 des Unterteils 25. Die anderen gegenüberliegenden Rastfortsätze 28 weisen Öffnungen 31 auf, in die Rastvorsprünge 32 am Unterteil 25 im aufgesetzten Zustand des Deckels einrasten. Weiterhin befinden sich an der Deckelunterseite Druck- und Haltestege 33, mit denen die Kabellitzen in die Kontaktelemente 23 gedrückt werden, um die elektrische Verbindung herzustellen und diese in der Verbindungsstellung zu halten. Die Kontaktelemente 23 bestehen aus im wesentlichen U-förmig gebogenen Metall-Stanz- und Biegeteilen, siehe Fig. 5-7, die in ihren freien U-Schenkeln 34 randoffene Ausnehmungen 35 aufweisen, in die die Litzenenden zur Kontaktierung eingedrückt werden, wobei durch die Kanten der Ausnehmungen die Litzenisolation durchschnitten und somit ein elektrischer Kontakt zu dem inneren Leiter hergestellt wird. Der U-Schenkel 36 zwischen den beiden freien Schenkeln 34 weist eine Ausstanzung 37 mit einer nach aussen abgebogenen Haltezunge 38 auf, die in eine Einbuchtung

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39 des Unterteils 25 einrastet. Die Schenkel 34, 36 sind als vollflächige Teile ausgebildet und werden in einem im Inneren der Anschlusskammern 22 ausgebildeten, der Form der Schenkel angepassten Halterung gehalten. In Verlängerung nach unten weist der mittlere Schenkel zwei einander gegenüberliegende Kontaktfederelemente 40 auf, die den Kontaktbereich 16 für die Leiterplatte 7 bilden. In der Vorderwand 41 des Unterteils 25 befindet sich die Führungsnut 12, mit der der erfindungsgemässe Stecker mit seinem Unterteil 25 auf den Führungssteg 11 des Motorflansches 8 aufgeschoben wird. Senkrecht zur Führungsnut oberhalb derselben sind in der Vorderwand 41 randoffene Ausnehmungen 42 in Verlängerung der Anschlusskammer 22 vorgesehen, die zur Einführung der Anschlusslitzen in die Anschlusskammern 22 dienen und von oben mit Deckel 26 verschlossen werden. Das Unterteil 25 des Steckers weist einen bogenförmigen, flanschförmigen Ansatz 49 auf, der auf dem Ringsteg 20 des Motorflansches 8 aufliegt, und zwar auf einem Absatz 43 des Ringstegs.

In Fig. 11 ist ein Abschnitt einer erfindungsgemässen Leiterplatte 7 dargestellt, und zwar derjenige Abschnitt, der den Kontaktbereich für den erfindungsgemässen Stecker bildet. Hieraus ist erkennbar, dass die Leiterbahnen 17 im Kontaktbereich 16 nach aussen geführt sind, und zwar derart, dass sie senkrecht zur eingezeichneten Ebene XX verlaufen. Dabei bildet der Kontaktbereich 16 vorzugsweise einen vorstehenden Abschnitt mit etwa rechteckiger Grundfläche.

In Fig. 3 a ist eine Alternative eines Rastverschlusses zu dem in Fig. 3 aus Rastnase 19 und Ringsteg 20 gebildeten Rastverschluss dargestellt. Hierbei ist an der Vorderseite des Führungsstegs 11 des Motorflansches 8 eine Rastnase 44 ausgebildet, die in einer Ausnehmung 45 der Vorderwand des Unterteils 25 einrastet.

Weiterhin ist erfindungsgemäs vorgesehen, dass in Verlängerung der Ausnehmungen 35 zum Einführen der Kabellitzen jeweils beidseitig der Anschlusskammern 22 Führungskammern 46 für die Anschlusslitzen im Unterteil 25 vorhanden sind. Diese Führungskammern dienen einerseits zur Aufnahme des Litzenendes und andererseits zur Einführung der Litze in die Anschlusskammern 22. Während die Anschlusslitzen innerhalb der Anschlusskammern durch die Druck- und Haltestege 33 fixiert werden, erfolgt eine Halterung der Anschlusslitzen in den Führungskammern 46 einerseits durch einen Fortsatz 47, siehe Fig.

4, und im Einführungsbereich durch einen Randfortsatz 48 des Deckels, Fig. 3.

Wie weiterhin in Fig. 4 dargestellt ist, kann der Deckel 26 • des erfindungsgemässen Steckers mit dem Unterteil in einem 5 einzigen Spritzgussvorgang hergestellt werden, wobei er dann, wie in Fig. 4 gestrichelt eingezeichnet, mit dem Unterteil an dessen flanschförmigem Fortsatz 49 über Sollbruchstellen verbunden ist, so dass der Deckel leicht für den Gebrauch vom Unterteil abgetrennt werden kann. Das Unterteil 25 ist derart ausge-lo bildet, dass insbesondere die Kontaktelemente 23 mit ihren Kontaktfederelementen 40 gänzlich vom Stecker aufgenommen werden, wobei jedoch die die Führungsnut 12 aufweisende Vorderwand im ganzen länger ausgeführt ist als das übrige Unterteil.

15 In den Fig. 8 bis 10 sind alternative Ausführungsformen eines erfindungsgemässen Steckers dargestellt, wobei sich diese im wesentlichen durch eine andere Ausgestaltung des Deckels unterscheiden. Während in Fig. 8 der flanschförmige Ansatz 49 der sich auf den Ringsteg 20 auflegt und entsprechend bogen-20 förmig verläuft, am Deckel ausgebildet ist, ist der Deckel weiterhin mit dem Unterteil dauernd scharnierartig über ein Materialscharnier 50 mit dem Unterteil verbunden. Der Verschluss des Deckels erfolgt über an der Vorderseite des Unterteils ausgebildete Rastnocken 51, die in entsprechende Ausnehmungen 25 52 im Deckel einrasten. In Fig. 9 ist der Deckel an einer Querseite des Unterteils 25 über ein Scharnier 53 mit diesem ständig verbunden, und der Verschluss des Deckels erfolgt über einen am Unterteil ausgebildeten hakenförmigen Fortsatz 54, der dem Scharnier 53 gegenüberliegt und in eine Öffnung 55 des Deckels 30 eingreift.

In Fig. 10 ist der Deckel 26 als separates, unabhängiges Teil dargestellt, wobei die Befestigung des Deckels am Unterteil mittels Rastfortsätzen 56, 57 erfolgt, die die Ansätze 58, 59 des Unterteils hintergreifen.

35 Im übrigen entsprechen die Ausführungsformen der Fig. 8 bis 10 im wesentlichen denen der Fig. 1 bis 7, wobei gleiche Teile mit denselben Bezugsziffern versehen sind.

Der erfindungsgemässe Stecker kann, wie dies aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, als Kunststoffspritzteil 40 hergestellt werden, wobei entweder Unterteil und Deckel in einem Spritzvorgang hergestellt werden oder aber in separaten Arbeitsgängen.

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3 Blätter Zeichnungen

Claims

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1. Aussenläufermotor, bestehend aus einem Rotor und einem Stator sowie mit einer zwischen der Motorwicklung und dem Motorflansch angeordneten Leiterplatte mit aufgedruckten Leiterbahnen, die ihrerseits mit den Wicklungsenden der Motorwicklung und andererseits mit einem von aussen eingeführten Anschlusskabel verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem Anschlusskabel (18) und den Leiterbahnen (17) der Leiterplatte (7) als auf dem Aussenrand der Leiterplatte (7) befestigbarer Stecker (13) ausgebildet ist.

2. Aussenläufermotor nach Ansprcuh 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motorflansch (8) eine Öffnung (14) für den Stecker (13) aufweist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Aussenläufermotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (14) an ihrer unteren Längskante von einem Führungssteg (11) des Motorflansches (8) und an ihrer oberen Längskante von einem bogenförmigen Ringsteg (20) begrenzt wird, wobei der Stecker (13) mit einer im Steckerkörper ausgebildeten Führungsnut (12) auf dem Führungssteg (11) sitzt.

4. Aussenläufermotor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker (13) mit einem bogenförmigen, flanschförmigen Ansatz (49) auf dem Ringsteg (20), insbesondere auf einem Absatz (43) des Ringsteges, aufliegt.

5. Aussenläufermotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen (17) im Kontaktbereich des Steckers (13) an den äusseren Rand der Leiterplatte geführt sind, wobei diese dort einen vorstehenden, im wesentlichen rechteckförmigen Abschnitt aufweist.

6. Aussenläufermotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker (13) aus einem Unterteil (25) und einem auf diesem rastend befestigbaren Deckel (26) besteht.

7. Aussenläufermotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in voneinander getrennten Anschlusskammern (22) des Unterteils (25) Kontaktelemente (23) für die Verbindung zwischen den Leiterbahen (17) und den einzelnen Litzen des Anschlusskabels angeordnet sind.

8. Aussenläufermotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (23) zum Anschluss der Kabellitzen Schneidkontaktelemente in Form von randoffenen Ausnehmungen (35) und zum Anschluss der Leiterplatte paarweise ausgebildete Kontaktfederelemente (40) aufweisen.

9. Aussenläufermotor nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (25) des Steckers (13) durch einen Rastverschluss im Motorflansch (8) fixiert ist.

10. Aussenläufermotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastverschluss aus einer am Unterteil (25) des Steckers (13) ausgebildeten Rastnase (19) besteht, der den Ringsteg (20) im Motorflansch (8) hintergreift.

(11) des Motorflanches (8) ausgebildeten Rastnase (44) besteht, die in eine Ausnehmung (45) der Vorderwand des Unterteils

(25) einrastet.

11. Aussenläufermotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastverschluss aus einer am Führungssteg

12. Aussenläufermotor nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass am vorderen Längsrand des Unterteils (25) jeweils den Anschlusskammern (22) zugeordnete randoffene Ausnehmungen (35) zum Einführen der Kabellitzen ausgebildet sind.

13. Aussenläufermotor nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in Verlängerung der Ausnehmungen (35) jeweils beidseitig der Anschlusskammem (22) Führungskammern (46) für die Anschlusslitzen im Unterteil (25) ausgebildet sind.

14. Aussenläufermotor nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite des Deckels

(26) oberhalb der Anschlusskammern (22) Druck- und Haltestege (33) für die Kabellitzen ausgebildet sind, die in die Anschlusskammern (22) hineinragen.

15. Aussenläufermotor nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (25) und der Deckel (26) als einheitliches Kunststoffspritzteil hergestellt sind, wobei die beiden Teile über Sollbruchstellen voneinander trennbar verbunden sind.

16. Aussenläufermotor nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (26) am Unterteil (25) über ein Scharnier befestigt ist.

17. Aussenläufermotor nach einem der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (26) durch einen Rastverschluss gehalten wird, der aus einem am Unterteil (25) des Steckers (13) ausgebildeten Rastfortsatz (28) mit einem Hakenschenkel (29) besteht, der den Steg (30) des Unterteils (25) hintergreift.