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Die
Erfindung betrifft eine elektrische Anschlußanordnung zum Verbinden eines
Anschlußkabels
an die Stator-Wicklungsenden eines Außenläufermotors.
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Außenläufermotoren,
bestehend aus einem Stator, mit einem Statorblechpaket und in Nuten
eingelegten Wicklungen sowie einem den Stator teilweise glokkenförmig umschließenden Rotor,
sind hinlänglich
bekannt und werden aufgrund ihrer kompakten Bauweise besonders bei
kleineren Elektrogeräten
vielfältig
verwendet. Ein Nachteil dieser kompakten Bauweise ist jedoch der
sehr beengte Raum, der für
die Verbindung der Stator-Wicklungsenden mit dem Anschlußkabel des
Motors zur Verfügung
steht.
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Es
ist bekannt, die am Umfang des Stators verteilt angeordneten Stator-Wicklungsenden mit
Hilfe einzelner Leiter nach außen
zu führen,
wobei die Stator-Wicklungsenden jeweils mit dem einen Ende der Leiter
verlötet
sind. Die anderen Enden der Leiter sind mit den einzelnen Kontakten
eines Anschlußsteckers
fest verbunden. An den Anschlußstecker
kann dann ein Anschlußkabel
angeklemmt oder angelötet werden.
Nachteilig ist hierbei insbesondere der hohe manuelle Aufwand bei
der Verbindung der Stator-Wicklungsenden
mit dem Anschlußstecker.
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Aus
der
DE 34 47 826 C2 ist
ein Außenläufermotor
bekannt, bei dem ein Anschlußkabel über Steckverbindungen
innerhalb des Motors mit den einzelnen Stator-Wicklungsenden verbindbar
ist. In Abhängigkeit
von der Anzahl der Wicklungen sind somit eine entsprechende Anzahl
von über
dem Umfang des Außenläufermotors
verteilten Anschlußstellen
erforderlich, so daß ein
Anschließen
des Anschlußkabels
bei mehreren Wicklungen mit einem erhöhten Montageaufwand verbunden
ist, zumal beim Zusammenbau des Außenläufermotors manuelle Montagehandhabungen
erforderlich sind. Darüber
hinaus besteht bei der bekannten Konstruktion dann, wenn zum Beispiel
ein Drei-Phasen-Motor
mit wenigstens sechs Wicklungen eingesetzt wird, die Gefahr, daß der Abstand
der einzelnen elektrischen Leiter des Anschlußkabels so gering ist, daß die geforderte
Spannungsfestigkeit nicht gewährleistet
werden kann.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine elektrische Anschlußanordnung
zum Verbinden eines Anschlußkabels
an die Stator-Wicklungsenden eines Außenläufermotors zur Verfügung zu
stellen, die die Möglichkeit
bietet, unter den bei Außenläufermotoren
vorgegebenen, beengten Platzverhältnissen
alle für
einen Mehrphasenbetrieb notwendigen Anschlüsse auf eine einfache und damit montagefreundliche
Art nach außen
zu führen,
so daß der
Anschluß eines
Anschlußkabels
möglichst einfach
erfolgen kann.
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Diese
Aufgabe ist zunächst
dadurch gelöst, daß die elektrische
Anschlußanordnung
einen Anschlußstecker
zum Anschließen
des Anschlußkabels,
eine mit dem Anschlußstecker
verbindbare Steckerleiste und mehrere mit den Kontakten der Steckerleiste über Leiterstücke elektrisch
verbundene Verbindungselemente aufweist, wobei die Kontakte der
Steckerleiste, die Leiterstücke
und die Verbindungselemente als Leadframe ausgebildet sind und wobei
die Verbindungselemente korrespondierend zur Lage der Stator-Wicklungsenden
angeordnet sind und Schneidklemmen zum Kontaktieren der Stator-Wicklungsenden aufweisen.
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Über die
Verbindungselemente erfolgt somit die elektrische Kontaktierung
der Stator-Wicklungsenden. Durch die erfindungsgemäße elektrische
Anschlußanordnung
wird somit auf einfache und durch die Verwendung des Leadframes
auch besonders kostengünstige
Art erreicht, daß die
am Umfang des Motors verteilt angeordneten Stator-Wicklungsenden zu
einem zentralen Anschlußstecker
geführt
werden. Dadurch, daß die
Verbindungselemente Schneidklemmen zum Kontaktieren der Stator-Wicklungsenden
aufweisen, kann die Kontaktierung der Verbindungselemente mit den
Stator-Wicklungsenden werkzeuglos
und damit besonders einfach erfolgen, wobei auch die Abisolation
der Stator-Wicklungsenden entfallen kann. Es muß lediglich dafür gesorgt sein,
daß die
Stator-Wicklungsenden jeweils in einer vorgegebenen Position angeordnet
bzw. gehalten sind.
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Vorteilhafterweise
sind die Leiterstücke
entsprechend der Form des Stators kreisbogenförmig und mit unterschiedlichen
Radien beabstandet zueinander angeordnet, so daß die einzelnen Leiterstücke den
für eine
hohe Spannungsfestigkeit erforderlichen Abstand zueinander aufweisen
können.
Außerdem kann
dadurch die Verbindung der am Umfang verteilt angeordneten Stator- Wicklungsenden bzw.
der korrespondierenden Verbindungselemente mit den Kontakten der
Steckerleiste besonders einfach realisiert werden.
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Zur
Gewährleistung
eines entsprechenden mechanischen Schutzes und einer mechanischen Stabilität des Leadframes
ist ein vorzugsweise ringförmiges
Verbindungsgehäuse
vorgesehen, in das das Leadframe eingesetzt, vorzugsweise eingerastet ist.
Das Verbindungsgehäuse,
das mit seinen Außenabmessungen
den Abmessungen des Motors, insbesondere des Rotors angepaßt ist und
aus Kunststoff besteht, kann besonders einfach als Spritzteil hergestellt
werden.
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Vorteilhafterweise
sind in dem Verbindungsgehäuse
Isolierstege bzw. Isolierwände
ausgebildet, zwischen denen die einzelnen Leiterstücke angeordnet
sind. Die Isolierstege bzw. Isolierwände dienen dabei sowohl zur
Gewährleistung
bzw. Erhöhung
der Spannungsfestigkeit als auch zur seitlichen Führung und
damit zum mechanischen Schutz der Leiterstücke. Darüber hinaus können die
Isolierstege auch zur Fixierung des Leadframes in dem Verbindungsgehäuse dienen,
wozu auch weitere Rastmittel oder Nietverbindungen im Verbindungsgehäuse ausgebildet
sein können,
mit deren Hilfe eine sichere Fixierung der Kontakte, der Leiterstücke und
der Verbindungselemente des Leadframes in dem Verbindungsgehäuse gewährleistet
ist.
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Gemäß einer
letzten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, die hier noch
angeführt
werden soll, ist der Anschlußstecker
mittels Steckbrücken programmierbar,
so daß bei
Verwendung nur einer elektrischen Anschlußanordnung ein Außenläufermotor
je nach der geforderten Betriebsart auf unterschiedliche Art anschließbar ist.
Je nach Ausbildung der Steckbrücken
bzw. je nach dem, an welcher Stelle die Steckbrücke in den Anschlußstecker
eingesteckt wird, kann somit bei einem Drei-Phasen-Betrieb eines
Außenläufermotors
eine Umstellung zwischen Sternschaltung und Dreiecksschaltung vorgenommen
werden. Ebenso kann im Ein-Phasen-Betrieb zwischen Rechtslauf und
Linkslauf gewählt
werden.
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Im
einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße elektrische
Anschlußanordnung
auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen einerseits
auf die dem Schutzanspruch 1 nachgeordneten Schutzansprüche, andererseits
auf die nachfolgende Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen
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1 eine
Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen elektrischen Anschlußanordnung,
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2 eine
perspektivische Darstellung des Verbindungsgehäuses mit eingesetztem Leadframe,
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3 eine
weitere Darstellung des Verbindungsgehäuses mit eingesetztem Leadframe,
von unten, und
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4 eine
perspektivische Darstellung eines noch nicht fertig montierten Leadframes.
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Die
in 1 dargestellte elektrische Anschlußanordnung
besteht aus einem Anschlußstecker 1 zum
Anschließen
eines hier nicht dargestellten Anschlußkabels, einer mit dem Anschlußstecker 1 verbindbaren
Steckerleiste 2 und aus mehreren, mit den Kontakten 3 der
Steckerleiste 2 über
Leiterstücke 4 elektrisch
verbundenen Verbindungselementen 5. Die Kontakte 3,
die Leiterstücke 4 und
die Verbindungselemente 5 sind dabei jeweils miteinander
verbunden und als – in 4 im
vormontierten Zustand dargestelltes – Leadframe 6 ausgebildet.
Die Kontaktierung der – hier
nicht dargestellten – Stator-Wicklungsenden
eines insgesamt nicht dargestellten Außenläufermotors mit den Verbindungselementen 5 erfolgt
durch Schneidkontakte 7, die in den Verbindungselementen 5 ausgebildet
sind.
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Darüber hinaus
weist die erfindungsgemäße elektrische
Anschlußanordnung
noch ein ringförmiges
Verbindungsgehäuse 8 auf,
in das das Leadframe 6 eingesetzt ist, wie dies insbesondere
aus 2 ersichtlich ist. Anhand der 1 – in der
das Verbindungsgehäuse 8 von
oben dargestellt ist – ist
darüber hinaus
erkennbar, daß die
Steckerleiste 2 derart im Verbindungsgehäuse 8 ausgebildet
ist, daß sie
sockelartig aus der Oberseite 9 des Verbindungsgehäuses 8 herausragt.
Dadurch kann der Anschlußstecker 1 einfach
von oben auf die Steckerleiste 2 aufgesteckt werden, auch
nachdem die Montage eines unterhalb des Verbindungsgehäuses 8 anzuordnenden Außenläufers erfolgt
ist.
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Die 2 und 3,
in denen das Verbindungsgehäuse 8 mit
eingelegtem Leadframe 6 von unten dargestellt ist, zeigen
daß im
Verbindungsgehäuse 8 Isolierstege 10 ausgebildet
sind, zwischen denen die einzelnen Leiterstücke 4 angeordnet sind. Sowohl
die Leiterstücke 4 als
auch die Isolierstege 10 sind kreisbogenförmig und
mit unterschiedlichen Radien beabstandet zueinander angeordnet.
Durch die kreisbogenförmige
Ausbildung der Leiterstücke 4 werden
die zu den Stator-Wicklungsenden korrespondierenden Verbindungselemente 5 elektrisch
leitend mit den Kontakten 3 der geraden Steckerleiste 2 verbunden.
Die Isolierstege 10 dienen sowohl zur mechanischen Führung und
zur Fixierung der Leiterstücke 4 als
auch zur Erhöhung
der Spannungsfestigkeit der elektrischen Anschlußanordnung. Dadurch kann auch
bei relativ geringen Abständen
zwischen den einzelnen Leiterstücken 4 die
geforderte Spannungsfestigkeit gewährleistet werden bzw. es können die
bei den fließenden
Strömen
erforderlichen Leiterquerschnitte realisiert werden.
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Bei
dem in 4 dargestellten – noch nicht fertig montierten – Leadframe 6 ist
erkennbar, daß die einzelnen
Leiterstücke 4 über Verbindungselemente 11 miteinander
verbunden sind. Diese Verbindungselemente 11 dienen dazu,
die einzelnen Leiterstücke 4 mit
den an ihren Enden ausgebildeten Kontakten 3 bzw. Verbindungselementen 5 im
vormontierten Zustand zu einer Baueinheit, d. h. dem Leadframe 6,
zusammenzuhalten. Die Verbindungselemente 11 werden entweder
vor der Montage entfernt, nachdem das Leadframe 6 mit einem
Montagewerkzeug aufgenommen worden ist, oder beim Einsetzen des Leadframes 6 in
das Verbindungsgehäuse 8 automatisch
weggebrochen, beispielsweise durch eine entsprechende Anordnung
der Isolierstege 10. Die Verwendung des Leadframes 6 bei
der erfindungsgemäßen elektrischen
Anschlußanordnung
ist deshalb besonders vorteilhaft, weil das Leadframe 6 durch
einfache Stanz- und Biegevorgänge
aus einem Metallstück
hergestellt werden kann. Die Kontakte 3 und die Verbindungselemente 5,
die jeweils einstückig
mit den Leiterstücken 4 verbunden
sind, werden durch einfache Biegevorgänge hergestellt.
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Wird
die erfindungsgemäße elektrische
Anschlußanordnung
bei besonders rauhen Umgebungsbedingungen eingesetzt, so daß die Gefahr von
Verschmutzungen oder von Feuchtigkeitseintritt besonders hoch ist,
so kann das Verbindungsgehäuse 8 nach
dem Einlegen des Leadframes 6 durch eine – hier nicht
dargestellte – Bodenplatte
verschlossen werden, durch die dann nur noch die Verbindungselemente 6 mit
den Schneidkontakten 7 aus entsprechenden Schlitzen herausragen.
Ebenso ist es auch möglich,
daß das
Verbindungsgehäuse 8 nach
dem Einlegen des Leadframes 6 vergossen wird.
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Aus
den 2 und 3 ist erkennbar, daß das Leadframe 6 bzw.
die einzelnen Leiterstücke 4 mit
den daran einstückig
verbundenen Kontakten 3 bzw. Verbindungselementen 5 durch
Rast- bzw. Nietverbindungen 12, die in dem Verbindungsgehäuse 8 ausgebildet
sind, in dem Verbindungsgehäuse 8 gehalten
werden. Hierzu sind in den Leiterstücken 4 entsprechende
Bohrungen 13 ausgebildet. Darüber hinaus können in
dem Verbindungsgehäuse 8 bzw. an
den Isolierstegen 10 weitere Rastnasen ausgebildet sein,
die die Leiterstücke 4 in
ihrer vorgegebenen Position halten.
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In
der 1 sind zwei unterschiedliche Steckbrücken 14 dargestellt,
mit deren Hilfe der Anschlußstecker 1 auf
unterschiedliche elektrische Anschlußarten programmierbar ist.
So läßt sich
durch ein entsprechendes Einstecken einer geeigneten Steckbrücke 14 beim
Drei-Phasen-Betrieb eines Außenmotorläufers eine
Umstellung zwischen Sternschaltung und Dreieckschaltung vornehmen,
während
beim Ein-Phasen-Betrieb zwischen Rechtslauf und Linkslauf gewählt werden
kann. Mit Hilfe der Steckbrücken 14 werden
jeweils die entsprechenden Anschlüsse des Anschlußsteckers 1 und
damit auch die korrespondierenden Kontakte 3 der Steckerleiste 2 und
die damit elektrisch leiten verbundenen Stator-Wicklungsenden miteinander
kurzgeschlossen.
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Mit
Hilfe der erfindungsgemäßen elektrischen
Anschlußanordnung
werden somit die Stator-Wicklungsenden, die über den Umfang des Stators
verteilt angeordnet sind, elektrisch an der Steckerleiste 2 zusammengeführt, von
wo die Kontakte 3 einfach durch Aufstecken des Anschlußsteckers 1 auf
die Steckerleiste 2 aus dem Inneren des Außenläufermotors
nach außen
geführt
werden, so daß dann
das Anschließen
eines Anschlußkabels
sehr einfach und schnell möglich
ist. Darüber
hinaus ist auch eine Festlegung der elektrischen Verschaltung durch
das Einstecken entsprechender Steckbrücken 14 in den Anschlußstecker 1 von
außen
und auch noch nach der Montage des Außenläufermotors möglich.