DE2123492A1

DE2123492A1 - Elektromotor

Info

Publication number: DE2123492A1
Application number: DE19712123492
Authority: DE
Inventors: Max Ernest Alexandria Bay; Smith George Hale Sackets Harbor; N.Y. Lautner (V.StA.)
Original assignee: BOMAX DIVISION OF GOULD Inc
Current assignee: BOMAX DIVISION OF GOULD Inc
Priority date: 1970-05-13
Filing date: 1971-05-12
Publication date: 1971-12-02
Also published as: NL7106511A; GB1342111A; US3609427A; BR7102898D0; JPS523442B1; NL146659B; CA936216A

Description

DIPL-ING. HORST ROSE DI PL-ING. PETER KOSEL PATENTANWÄLTE

3353 Bad Gandersheim, 11. i^v'iai 1 971

Postfach 129

Hohonhöfen 5

Telefon: (05382)2842

Telegramm-Adresse: Siedpatent Badgandershelm

Unsere Akten-Nr. 2687/Ί

Somax Division of Gould, Inc.
Patentgesuch vom 11. Mai 1971

Elektromotor

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit einem Pole aufweisenden Stator, wobei auf den einzelnen Polen jeweils V/icklungen angeordnet sind. Sie bezieht sich insbesondere auf eine Feldwicklungskonstruktion für Kleinmotoren und auf eine Anordnung mit Spulenkörper und Isolator,,auf der die Wicklungen aufgewickelt und befestigt sind.

Feldwicklungen für den Stator von Klein- und Kleinstmotoren, wie sie in elektrischen Schreibmaschinen, Lüftern und dgl. verwendet werden, werden mit besonders dünnen Drähten gewickelt und müssen frei vom Rotor und den ^nschlußl*eitungen an die V/icklungen gehaltert sein. Ferner muß der Verbindungsdraht zwischen den Wicklungen sicher gehaltert und vom Rest des Motors isoliert sein.

109849/1185

• Bekannte Zeldwicklungskonstruktionen werden in der Weise ausgeführt, daß die Wicklungen und die Verbindungsdrähte mit Isoliertand umwickelt werden, daß gegenüberliegende Seiten der Wicklung mit Isolierschläuchen oder isolierenden Haltern umhüllt werden, daß die Wicklung mit am Statorring befestigten Haltemitteln oder isolierenden Haltern geschützt wird, und daß die Anschluß- und Verbinäungsdrähte an diesen Isoliervorrichtungen gehaltert werden. Alle diese Wicklungs- und Drahthalterungen weisen viele Teile auf, und ihre Montage ist zeitraubend.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, Nachteile der bekannten Elektromotoren zu vermeiden.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem eingangs genannten Elektromotor dadurch erreicht, daß der Stator einen Statorring und ein von diesem separates Statorjoch aufweist, welch letzteres radiale Polhornvorsprünge aufweist, die gegen den Statorring anliegen, daß ferner ein einheitlicher Wicklungsträger vorgesehen ist, der pro Polhornvorsprung einen Spulenkörper aufweist, welch letzterer eine achsiale Ausnehmung aufweist, in der der Polhornvorsprung liegt, wobei jeder Spulenkörper ein die Ausnehmung umgebendes, die Wicklung tragendes Umfangsteil sowie radial abstehende Innen- und Außenflansche aufweist., welch letztere die Seiten der Wicklung schützen, daß die Innenflansche benachbarter Spulenkörper durch einen Verbindungsstreifen miteinander verbunden sind, welcher den zwischen den Wicklungen verlaufenden Verbindungsdraht trägt, daß der Wicklungsträger aus einem biegbaren Kunststoff besteht und an den Verbindungslinien zwischen Verbindungsstreifen und Spulenkörper abbiegbar ist, daß mindestens ein Verbindungsstreifen mit ihm einstückig ausgebildete rohrförmige Vorsprünge aufweist, wobei mit den Wicklungsenden verbundene Anschlußdrähte in diesen Vorsprüngen befestigt sind, so daß der Wicklungsträger um das Statorjoch gefaltet werden kann, ehe letzteres im Statorring montiert wird.

109849/1185

Der Wicklungsträger ist mit Vorteil als biegbares Formstück aus einem geeigneten Kunststoff ausgebildet, welches gute elektrische Isolationseigenschaften und eine geringe Feuchtigkeitsaufnahme aufweist. Indem man mit Sorgfalt nicht zu sehr aushärtet, wird dieser Werkstoff in an sich bekannter Weise biegbar und kann wie ein weiches Metall gebogen werden, behalt aber gute mechanische Eigenschaften. Die Anschlußdrähte und Wicklungsenden erfahren durch ihre Befestigung am Verbindungsstareifen in sehr einfacher Weise eine Zugentlastung.

Der Wicklungsträger, der fertig bewickelt ist und an dem die ' Anschlußdrähte befestigt sind, kannjan den Polhornvorsprüngen montiert werden, bevor das Statorjoch im Statorring befestigt. wird, und zwar indem man ihn längs Biegelinien an der Verbindung der Spulenkörper mit dem Verbindungsstreifen abbiegt, um diametral gegenüberliegende Wicklungen um die PolhornvorSprünge zu bilden. Die Spulenkörper sind dabei durch den Verbindungsstreifen verbunden, und Spulenkörper und Verbindungsstreifen nehmen den Baum zwischen dem Außenring und dem inneren Joch ein. Dann werden in üblicher Weise Lager für den Rotor montiert, um diesen drehbar zu lagern.

Weitere Einzelheiten-und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.

Es zeigen

Fig. 1 eine seitliche Draufsicht auf einen aus eineis Statorring und einem Statorjoch zusammengesetzten Stator eines Motors, ohne Wicklungen,

Fig. 2 eine seitliche Draufsicht entsprechend derjenigen nach Fig. 1 auf den Motor mit Ständerwicklungen und erfindungsgeiaäßem Wicklungsträger, zusammen mit Lagerelementen und dem Hotor,

109849/1185 ~⁴~

Pig. 3 eine Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 2, gesehen in der Richtung der Pfeile 3-3 der Fig. 2,

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Wicklungsträger vor dem Bewickeln,

Fig. 5 eine Seitenansicht des Wicklungsträgers nach Fig. 4-,

Fig. 6 eine vergrößerte Teilansicht des Verbindungsstreifens des Wicklungsträgers nach Fig. 4-,

Fig. 7 einen Schnitt, gesehen längs der Linie 7-7 der Fig. 6,

Fig. 8 eine seitliche vergrößerte Draufsicht auf einen Teil des Wicklungsträgers, gesehen vom unteren Ende der Fig.6,

Fig. 9 eine andere vergrößerte seitliche Draufsicht, gesehen vom oberen Ende der Fig. 6,

Fig.10 einen vergrößerten Schnitt durch einen der Biegefalze 25 nach Fig. 4, und

Fig.11 eine seitliche Draufsicht ähnlich .derjenigen nach Fig. 8; diese Figur zeigt den Lappen des Verbindungsstreifens, nachdem er umgefaltet und eingerastet worden ist.

. ' Die Erfindung wird im folgenden an einem zweipoligen Spaltpolmotor 10.beschrieben, wie er in den Fig, 1 bis 3 dargestellt ist; bei einem solchen Motor kann der erfindungsgemäße Wicklungsträger 11 mit Vorteil vervrendet werden., Jedoch eignet er sich in gleicher Weise auch für andere Motoren oder Generatoren mit ähnlichem Aufbau.

Fig. 1 zeigt den Stator ohne Stauder-Wicklung, und zwar weist dieser einen äußeren Statorring ί2 raid ein davon getrenntes und mit Abstand von ihm angeordnetes inneres Statorjoch 13 auf,

- 5 10 9 8 4 9/1185

an welch letzterem öpaltpolwicklungen 14 aus Kupfer in der in Pig. 1 dargestellten Weise angeordnet und befestigt sind. Lie Wicklungen 14 sind Kupferstreifen, die in geeigneten Benützen angeordnet sind und deren Enden abgebogen und an den Polhörnern 15 des Stators angeschweißt sind. Die Spaltpolwicklungen 14 sind in der Nähe der eingeschnürten Polhornabschnitte 15 a des Jochs 13 angeordnet.

Das Joch 13 weist mit ihm einstückige Polhornvorsprünge I5 auf, welche sich diametral gegenüberliegend vom Joch weg erstrecken, so daß das Joch 13 mit einem Preßsitz im Statorring 12 befestigt ist. Sowohl das Joch I3 wie der Ring 12 sind aus einer Anzahl Metallschichten zusammengesetzt (geblecht), welche in üblicher Weise mittels Nieten 16.miteinander verbunden sind.

Der Wicklungsträger 11, dessen IPorm am besten aus den -E¹Ig. 4 und 5 hervorgeht, weist zwei Spulenkörper 20 auf,.auf welche die Wicklungen gewickelt sind, sowie einen Verbindungsstreifen 21, der die beiden Spulenkörper 20 miteinander verbindet. In jedem Spulenkörper 20 ist eine achsiale, rechteckförmige Ausnehmung 22 vorgesehen, in die ein Polhornfortsatz 15 paßt. Um diese Ausnehmung 22 herum ist ein Umfangsteil 22 a vorgesehen, auf das die Wicklung gewickelt wird, ferner ein radial vorspringender, etwa rechteckförmiger innerer Plansch 23 und ein entsprechender äußerer Plansch 24, welche wie in Pig. 2 .dargestellt dazu dienen, die darauf gewickelte Wicklung zu schützen.

Der Wicklungsträger 11 ist als Pormstück aus einem Kunststoff, insbesondere einem unter der Marke "ZYTEL 101" im Handel befindlichen Polyamid, ausgebildet. Der genannte Werkstoff ist flexibel und kann, wenn er mit Biegefalzen *25 versehen ist, gebogen werden, ohne abzubrechen. V-förmige Biegefalze 25 (vgl. Pig. 10) sind auf der Innenseite des Wicklungsträgers 11 zu beiden Seiten des Verbindungsstreifens 21 an den Stellen

109849/1185 "⁶"

vorgesehen, wo dieser in die inneren !Flansche 23 der Spulenkörper 20 übergeht, vgl. Pig. 4- und 5* so daß der Wicklungsträger 11 zu der in S¹Ig. 2 dargestellten U-Form gebogen werden kann.

Der um die Ausnehmung 22 herum gelegene Umfangsteil 22 a der Spulenkörper 20 ist jeweils wie dargestellt als Kurve geformt, und die flansche 23 und 2A- sind flexibel genug, um diese Form anzunehmen, wenn sie auf das Joch 13 gefaltet und innerhalb des Rings 12 angeordnet werden. Es ist auch darauf hinzuweisen, daß die äußeren Flansche 2A- breiter sind als die inneren, darunterliegenden Flansche 23 auf der Innenseite des Wicklungsträgers 11.

Die Forin und der Aufbau des Verbindungsstreifens 21 gehen am besten aus den Fig. 6, 7» 8 und 9 hervor. Einstückig mit dem Verbindungsstreifen 21 sind zwei Befestigungsrohre 26 für die Wicklungsanschlüsse 27 geformt, und diese Rohre 26 weisen auf ihrer einen Seite jeweils einen zahnartigen Vorsprung auf, so daß eine Schulter 28 längs jedes Rohres 26 entsteht, welche zwischen diesen Rohren liegt und dem Verbindungsstreifen 21 zugewandt ist, wie das am besten aus Fig. 8 hervorgeht. Wie _k am besten auf Fig. 7 hervorgeht, weist der Verbindungsstreifen ™ 21 einen weiteren V-förmigen Biegefalz 30 auf, an dem ein mit dem Verbindungsstreifen 21 einstückiger Lappen 31 abgebogen werden kann. Das Ende des Lappens 31 endet in einem Fuß 32 mit sich verjüngenden Seiten, welcher in die Ausnehmimg zwischen den Bohren 26 gedrückt und dort zum Einrasten gebracht werden kann, so daß er von den Schultern 28 festgehalten wird, wenn der Lappen 28 längs des Biegefalzes 30 umgebogen wird, wie das Fig. 11 zeigt. Flügelartige Hauben 33 stehen vom Fuß 32 ab und passen über die Rohre 26, wenn der Fuß 32 eingerastet wird.

- 7 -109849/1185

Der Verbindungsstreifen 21 v/eist zwei Stanzlöcher 34 in der Nähe des Biegefalzes 30 auf. Diese Löcher 34- dienen zur Aufnahme vorstehender Stifte auf dem Wickeldorn, und diese Stifte dienen zum Festlegen des Verbindungsdrahtes, wenn dieser gewickelt wird. Wenn die linke Wicklung 35 gewickelt worden ist, wird der in J¹Xg. 6 durch die unterbrochene Linie 36 angedeutete Verbindungsdraht über die Stifte geführt, ehe die rechte Wicklung 35 gewickelt wird. Wenn die Anordnung vom Wickeldorn abgenommen wird, ist somit die Lage des.Verbindungsdrahts 36 festgelegt. Dann werden die Wicklungsenden 37 und 38 an den Stellen 39 um isolierte Anschlußdrähte 40 herumgewickelt und an diesen festgelötet, wie das im folgenden noch beschrieben wird.

Zum Einbau im Motor 10 wird der Wicklungsträger 11 zunächst längs der Biegefalze 25 abgebogen, indem man die Spulenkörper, bezogen auf Fig. 5» nach unten biegt; dann wird der Wicklungsträger 11 in eine nicht dargestellte Halteform gebracht, und es wird zunächst mit einer üblichen Wickelmaschine eine Wicklung 35 aufgebracht. Dann wird in der oben beschriebenen Weise der Verbindungsdraht 36 über den Verbindungsstreifen 21 geführt, und die zweite Wicklung 35 wird gewickelt. Sodann werden isolierte Anschlußdrähte 40, deren Enden abisoliert sind, durch. die Rohre 26 eingeführt. Sine Messingöse wird jeweils am abisolierten Ende so angebracht, daß sie direkt neben der Isolation liegt. Dann werden die Wicklungsenden 37 und 38 am abisolierten Ende des zugeordneten Anschlußdrahts 40 befestigt, indem das Wicklungsende nahe bei der öse um das abisolierte Ende gewickelt wird. Das herumgewickelte Wicklungsende und die Öse werden an den Anschlußdraht angelötet, und der überschüssige !Teil des abisolierten Endes wird abgeschnitten, so daß eine bei 39 (Fig. 6) angedeutete Vergrößerung am Ende eines jeden Anschlußdrahtes verbleibt. Die noch warme Lötverbindung wird dann in das Rohr 26 gezogen, so daß die Öse gegen eine Stufe im Hoiir 26

- 8 109849/1185

χ-,.γ Anlage j£03i:aG oil·-- sir? ο ϊ; agent lastuxig ji'ur α en An&cr.iUiiGieaht -C bildet. JJer Vorgang eier Befestigung des WicicluD3s0i--.de5 und -er Cse am Anschlugdraht ηιΛ des Zirseiüsiehens. der T-^tindung „^ das Rohr ist nocn auaiunriicner in der US-PS z.Zy^.&b*+ beschrieben.

Der Wicklungsträger 11 mit den Wicklungen 35 wird dann um das =7ocii 1$ gefaltet;, wobei die Polhornfortsätze 15 durch, die Aus- ;?eamungen 22 der Spulenkörper 20 ragen, und das Joch 1$ wird cann in den Hing I^ eingepreßt.

2-,8 ist darauf hinzuweisen, aais der Hing 12 auf seiner Innenseits ein Paar diametral gegenüberliegende halbkreisförmige Aussparungen 4-1 aufweist j -iiese dienen 2-üis Ausrichten der in den Pig. 2 und 5 dargestellten Tragarme 42 für den Rotor, liese I'ragarme 42 weisen (nicht dargestellte) halbkreisförmige vorspringende Zungen auf, welche zum Eingriff in die Aussparungen 41 ausgebildet sind. Die Tragarme 42 haben in ihrer Hitte jeweils ein kreisföi'miges Seil 45 nit einem eingepreßten Lager 44 für die Rotorwelle ^5· Die Kragarme 42 weiser- geeignete Löcher auf, se daS sie- rüttele Schrauben 46 und H-ittem 47 au: Stator befestigt werden können.

Nach dem Einbau des Wiclci'cngsträgers 11 kann selbstTersrärülich der (nicht dargestellte) Eotor eingebaut werden, und die fragarme 42 können mit de:. Schrauben 46 und Muttern 48 befestigt ver-den, vsi die Hontage des Meters zu beenden.

Im vorstehenden Ausführungsbeispiel ist ein Spaltpolmotor dargestellt und besenrieben worden, jedoch kann ein erf-indungsge-Eäßer Wicklungsträger 11 bei jedem Motor Verwendung finden, der einen Statorring und ein von diesem separates und im Abstand von ihm angeordnetes StatoröocL. mit Polhornvorsprüngen aufweist, welch letztere zur Aufnam:e in des Spulenkörperausnei^ungen des Wicklungsurägers ausgebildet: sind,

P β ί a η t ε η w ä ? ϊ e Dipl.-sr?g. H or si Rose 10SS49/1 135 ßipl.-tr,3.PsterKo6e! - 9 -

BAD ORIGINAL'

Claims

Schutz ansprüche

Elektromotor mit einem Pole aufweisenden Stator, wobei auf den einzelnen Polen jeweils Wicklungen angeordnet sind,

dadurch gekennzeichnet, daß der Stator einen Statorring (12) und ein von diesem separates Statorjoeh (13) aufweist, welch, letzteres radiale Pclhornvorsprünge (15) aufweist, die gegen den Statorrir.g (12) anliegen, daß ferner ein einheitlicher Wicklungsträger (11) vorgesehen ist. der pro Polhcrnvorsprung (15) einen Spulenkörper (20) aufweist, weici letzterer ein^ aoosiaie Ausnehmung (22) aufweist, in der der Po ihoriivor sprung (15) liegt, wobei jeder Spulenkörper (20) ein die Ausnehmung (22) umgebendes» die Wicklung (35) tragendes IMfangsteii (22a) sowie radial abstehende Innen- und Außenflansche (23 und 24·) aufweist, welch letztere die Seiten der Wicklung (35) schützen, daß 'die Innenflansche (23) benachbarter Spulenkörper (20) durch einen Yerbindungsstreifen (21) miteinander verbunden sind, weicher den zwischen den Wicklungen (35) verlaufenden Verbindungsdraht (36) trägt, daß der Wicklungsträger (11) aus einem biegbaren Kunststoff besteht und an den Verbindungslinien (25) zwischen Verbindungsstreifen (21) und Spulenkörper (20) abbiegbar ist, daß mindestens· ein

- 10 109849/1185

BAD ORIGINAL

Verbindungsstreifen (21) mit ihm einstückig ausgebildete rohrföriaige Vorsprünge (26) aufweist, wobei mit den Wicklungsenden (37τ 33) verbundene Anschlußdrähte (40) in diesen forsprüngen (26) befestigt sind, so daß der Vficklungskörper (11) um das Statorjoch. (13) gefaltet werden kann, eae letzteres im Statorring (12) montiert wird.
2. JSlektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Statorjoch (13) diametral gegenüberliegende Poliiornvorsprünge (15) aufweist, daß der Wicklungsträger (Ή)

ψ zwei Spulenkörper (20) aufweist, durch deren achsiale

* Ausnehmungen (22) sich diese PoIhornvorSprünge (15) erstrecken können, und daß die beiden Spulenkörper (20) durch einen mit ihnen einstückigen Verbindungsstreifen (21) miteinander verbunden sind, wobei der Wicklungsträger (11) zur Montage etwa zu einer U-Form biegbar ist.
3. Elektromotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbindungsstreifen. (21) einen mit ihm einstückigen und νου seinem einen Snde abstehenden Lappen (31) aufweist, daß jeder der am Verbindungsstreifen vorgesehenen rohrförmigen Vorsprünge (26) einen sich längs ihm erstreckenden

. Vorsprung aufweist, der eine Schulter (28, Pig. 8) bildet, * ' die voa Terbindungsstreifen zwischen diesen rohrförmigen Vorsprängen (26) einen Abstand aufweist und diesem zugewandt istj. daß der Lappen (3"I) zum Abbiegen und Herunterfalten auf die rohrförmigen Vorsprünge (26) ausgebildet ist und einen Fuß (32) mit sich verjüngenden Seiten aufweist, welcher zwischen die rohrförmigen Vorsprünge (26) herunterdrüclcbar und durch die nach unten gewandten Schultern (28) festhaltbar ist.

Pfttant*nw£lte Diph-lng. Horst Rose DipL-lng. Peter Koeal

109849/1185