DE8117023U1 - Anordnung zum verschalten der wicklungsenden der statorwicklung eines kleinmotors - Google Patents

Description

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C · SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA 81 G 3 O 9 3 DE

Anordnung zum Verschalten der Wicklungsenden der Stator- wicklung eines Kleinmotors

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Verschalten der Wicklungsenden der Statorwicklung eines Kleinmotors, insbesondere eines Außenläufermotors, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1; eine derartige Anordnung ist aus der DE-OS 25 35 609, Fig. 2, 3 bekannt.

Im bekannten Fall wird bei einem Außenläufermotor nach

der Bewicklung des Stators auf das eine stirnseitig über die Wickelköpfe vorstehende Lagerrohr ein isolierendes Formstück aufgeschoben, das sich mit radial federnden Zungen elastisch gegen das Lagerrohr anlegt. Das-Isolierstück ist an seiner dem Wickelkopf zugewandten Seite bereits fertig mit einem Motoranschlußkabel versehen, das in einem Eingangskanal an der Unterseite des Formstückes mittels Widerhaken zugentlastet festklemmbar ist. An der gegenüberliegenden Seite ist das Formstück mit fingerartigen VorsprUngen versehen, die Je- weils elastisch federnde Schenkel aufweisen. Oberhalb der zugentlasteten Halterung des Anschlußkabels sind dessen einzelne Leitungsenden auf der dem Wickelkopf zugewandten Seite des Formstücks vorfixiert. Nach dem Aufsetzen des FormstUckes auf das Lagerrohr werden die abisolierten freien Leitungsenden des Anschlußkabels mit den Drähten der Statorwickel verlötet und dann in die Zwischenräume zwischen den elastisch federnden Schenkeln der fingerartigen Vorsprünge eingeklemmt. Nach der Montage und Verschaltung des Formstückes wird lager schlldseitig ein in das Formstück einrastbares Abdeckteil aufgesetzt, das anschließend mit dem Lagerrohr fest ver-

/ Bk 2 Bih / 21.05.1981

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bunden wird. Das Formstück kann auch mit einer eingeformten Tasche versehen sein, in die ein Thermoschalter eingelegt und durch übergreifende federnde Lappen in seiner Position gehalten werden kann.

Durch die DE-AS 19 30 359 ist es weiterhin bekannt, zum Verschalten der Wicklungsenden der Statorwicklung eines Kleinmotors mit den Leitungsenden eines äußeren Anschlußkabels eine mit Leiterbahnen bedruckte Leiterplatte am Kragen einer an der Stirnseite des Statorblechpaketes anliegenden Isolierendscheibe zu befestigen und sowohl die ( ) Leitungsenden als auch die Wicklungsenden an bestimmten Punkten der Leiterbahnen der Leiterplatte anzulöten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung zum Verschalten der Wicklungsenden der Statorwicklung mit den Leitungsenden eines äußeren Anschlußkabels zu schaffen, die auch bei rauhem Betriebseinsatz alle mechanischen und elektrischen Forderungen erfüllt und trotzdem mit einfächeren Mitteln, insbesondere in vollautomatisch mechanisierbarem Montageablauf, fertigbar ist.

Diese Aufgabe kann bei einer Anordnung der eingangs ge-, ν. nannten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnende Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst werden. Die Gegenstände der Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Erfindung.

Die erfindungsgemäße Anordnung erlaubt es, nach dem Wickeln des Stators zunächst die bereits mit dem Anschlußkabel bestückte Isolierplatte mechanisch fest, vorzugsweise durch Ultraschall-Nieten, am Kragen der Isolierendscheibe zu befestigen. Durch das Umschlingen der einzelnen Leitungsenden des Anschlußkabels sind einerseits diese Leitungsenden je für sich zugentlastet auf der Isolierplatte fixierbar und andererseits mit

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ihren zurückgesteckten Enden in Abstand zur Isolierplatte derart positioniert, daß sie auf einfache Weise von den jeweiliger. Wicklungsdrähten der Statorwicklung umschlungen und anschließend durch Tauchlöten in einem Arbeitsgang sicher elektrisch kontaktierbar sind.

Da die Isolierplatte bereits vor dem gegenseitigen Verbinden zwischen den Leitungsenden des Anschlußkabels und den Wicklungsenden der Motorwicklung durch Befestigsi am Kragen der Isolierendscheibe in ihrer endgültigen Lage

eindeutig und mechanisch fest sowie ohne Notwendigkeit ^ einer vorherigen Montage des Innenrohrs für die Läuferwelle in stirnseitig freier Zugänglichkeit fixierbar ist, kann eine einfache und sichere Kontaktierung der Leitungs- und Wicklungsenden erfolgen. In vorteilhafter Weise ist insbesondere vorgesehen, daß der stirnseitig axial vor der Isolierplatte anzuordnende Lagerschild einstückig an das Innenrohr angeformt ist; dadurch können bei einer Anordnung der eingangs genannten Art, die im bekannten Fall auf die Zuhilfenahme des Innenrohrs als Halterungs- und Justiermittel der zu verlötenden Enden angewiesen ist, Innenrohr und Lagerschild in einem einzigen einfachen Fertigungsschritt ohne Behinderung χ des Kontaktierungsvorganges zwischen den Leitungs- und ·' 25 Wicklungsenden erst abschließend montiert werden.

Obwohl die vorzugsweise mit Ausnahme der abisolierten Enden mit PVC-Ummantelung versehenen Leitungsenden des Anschlußkabels in wärmeisolationstechnisch günstiger Weise auf der dem Wickelkopf abgewandten Seite der Isolierplatte geführt gehalten sind, wird durch das gleichzeitig eine gute Zugentlastung gewährleistende Einstecken und anschließende Zurückstecken der Leitungsenden erreicht, daß diese Leitungsenden für das Tauchlötbad gut zugänglieh an der Außenseite der Isolierplatte vorstehen, was bei einem einfachen Einstecken nicht möglich wäre,

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da die Leitungsenden des Anschlußkabels auf der dem Wickelkopf zugewandten Seite der Isolierplatte ange- | ordnet wären. Die spezifische Anordnung und Führung der | Leitungsenden an der in einfacher Weise mechanisch be- | sonders stabil gehaltenen Isolierplatte erlaubt also gleichzeitig eine wesentliche Montage- bzw. Fertigungs- \| vereinfachtung und gleichzeitig eine hohe Betriebssicherheit in mechanischer und elektrischer Hinsicht · auch bei längerem und insbesondere rauhem Betriebseinsatz. ^;'

In vorteilhafter Weise ist zur Gewährleistung der erforderlichen Isolierfestigkeit, insbesondere bei kurzen Abständen zwischen dem stirnseitigen Lagerschild und der die Leitungsenden haltenden Isolierplatte vorgesehen, daß über die nicht isolierten Verbindungsstellen zwischen den Leitungsenden einerseits und den Wicklungsenden andererseits eine Isolierkappe gestülpt ist. Nach einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die insbesondere einstückige Isolierkappe nach dem Zurückbiegen der Verbindungen zwischen den Leitungsenden und den Wicklungsenden in die Zwischenräume der Finger insgesamt sowohl über die Verbindungsenden als auch die Finger gestülpt wird. In einer die Montage noch weiter vereinfachenden Weise ist nach einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, daß über die an der Vorderseite der Isolierplatte vorstehenden Leitungsenden und die damit verbundenen Wicklungsenden vor ihrem Biegen gegen die Isolierplatte die vorzugsweise einstückige Isolierplatte gestülpt und dann die Isolierkappe mit den Leitungsenden und Wicklungsenden gegen die Isolierplatte zurückgebogen und an dieser gehaltert, insbesondere mittels einer Druckknopfverbindung fixiert wird.

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Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden im folgenden anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 in einem Längsschnittbild einen Einphasen-Außenläufermotor ,

Pig. 2 eine lagerschildseitige Draufsicht auf eine vor dem rechten Wickelkopf des Außenläufermotors gemäß Fig.1 angeordnete Isolierplatte,

Fig. 3, 4 vergrößerte Detailausschnitte der Isolierplatte Γ ■ gemäß Fig. 2 im Bereich der kammartig mit elastischen Fingern versehenen Randbereiche.

Fig. 1 zeigt in einem Längsschnittbild einen Einphasen-Außenläufermotor mit einer Läuferglocke 12, die radial außen das Läuferblechpaket 13 aufnimmt und radial innen über eine Nabe mit einer Läuferwelle 11 fest verbunden ist; die Läuferwelle 11 ist über Lager 14, 15 in einem Innenrohr 6 drehbar gelagert, das seinerseits das bewickelte Ständerblechpaket 10 aufnimmt und an seinem rechten Ende einstückig in einen Lagerschild 5 Übergeht. Die linke Stirnseite des Ständerblechpaketes 10 ist gegenüber dem linken Wickelkopf 7 der Ständerwicklung durch eine Isolierendscheibe 4 isoliert, die zusätzlich mit einem axialen Kragen das Innenrohr 6 als auch die mit der Läuferwelle 11 verbundene Nabe der Läuferglocke 12 übergreift. An der rechten Stirnseite des Ständerblechpaketes 10 liegt eine gleiche Isolierendscheibe 2 mit einem das Innenrohr 6 umschließenden axial vorstehenden Kragen 21 an. Die Isolierendscheibe 2 wird zusätzlich zur Halterung der Isolierplatte 3 mitbenutzt; dazu ist die Isolierplatte 3 stirnseitig vor dem Wickelkopf 8 an dem Kragen 21 der Isolierendscheibe 2, vorzugsweise mittels eines Ultraschall-Nietvorganges, mechanisch befestigt. Durch eine Öffnung des Lagerschildes 5 ist ein äußeres ( Anschlußkabel 9 zu der Isolierplatte 3 geführt.

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Die in Pig. 2 dargestellte Isolierplatte 3 besteht zweckmäßigerweise aus einem elnstückigßn Kunststoff-Spritzgußteil. Sie weist eine innere öffnung 20 auf, in die das linke Ende des Innenrohrs 6 mit dem einstückig angeformten Lagerschild 5 nach der Befestigung und Montage der Isolierplatte 3 einschiebbar ist. Im Randbereich der öffnung 20 liegt die Isolierplatte 3 an der Stirnseite des Kragens 21 der Isolierendscheibe 2 an und ist mit dieser, insbesondere durch ein Ultraschall-Schweißen,fest verbindbar. Die Isolierplatte 3 weist an ihrem oberen

rechten Randbereich Finger 31 mit entsprechenden Zwischen- ('} räumen 32 - 35 und an ihrem linken oberen Randbereich Finger 31 mit Zwischenräumen 36 auf. An der unteren Seite der Isolierplatte 3 ist ein halboffener Kabelkanal 17 eingeformt, in den das äußere Anschlußkabel 9 einlegbar und durch eine aufrastbare Kabelschelle 171 zugentlastet fixierbar ist. Das an dem oberen Rand des Kabelkanals austretende äußere Anschlußkabel 9 teilt sich in freie Leitungsenden 91 - 93 auf, von denen die Leitungsenden 91, 92 zum rechten Randbereich und das Leitungsende 93 zum linken Randbereich der Isolierplatte 3 verlegt sind. Zur Vororientierung der freien Leitungsenden dienen in vorteilhafter Weise an die Isolierplatte 3 mit angespritzte Stützpunkte in Form von elastischen Befestigungsösen 39, in die die Leitungsenden eindrückbar sind. Die Leitungsenden 91, 92 sind zur direkten Verbindung mit Wicklungsenden 81, 82 der Ständerwicklung vorgesehen, während das Leitungsende 93 in Reihenschaltung über einen Thermowächter 19 zu einem weiteren Wicklungsende der Statorwicklung geführt ist. Der Thermowächter 19 ist in einer Tasche der Isolierplatte 3 durch federnde, an die Isolierplatte 3 angeformte Laschen derart festgelegt, daß er mit einer möglichst großen Oberfläche in gutem Wärmekontakt zum Wickelkopf 8 der zu überwachenden und gegen eine thermische Überlastung zu schützenden Ständerwicklung liegt.

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Der Thermowächter ist zweckmäßigerweise derart in der Tasche der Isolierplatte 3 mittels angespritzter federnder Laschen fixiert, daß er von der Wicklungsseite der Isolierplatte 3 her vor deren Montage am Kragen 21 in die Tasche eingeschnappt werden kann. Danach können die Anschlußleitungen des Thermowächters, ähnlich wie im Kontaktierungs- und Festlegungsfall der übrigen Leitungs- und Wicklungsenden, in einem Zwischenraum 36 im linken Randbereich festgelegt und kontaktiert werden.

In Fig. 2 ist hier eine Crimpbefestigung vorgesehen.

Fig. 3 zeigt in einem vergrößerten Detailausschnitt eine ") Draufsicht auf die obere Kante des mit elastischen Fingern versehenen Randbereichs der Isolierplatte 3· Erfindungsgemäß ist das auf der dem Wickelkopf 8 abgelegenen Seite der Isolierplatte 3 verlegte Leitungsende 91 zunächst in einer zur Richtung der Finger 31 senkrechten Richtung durch den ersten Zwischenraum 32 zwischen den beiden linken Fingern des rechten Randbereichs zur Rückseite der Isolierplatte 3 eingesteckt und nach rückseitiger Umschlingung des rechten der beiden Finger durch den

weiteren Zwischenraum 33 zur Vorderseite der Isolierplatte 3 zurückgesteckt. Auf diese Weise ist erreicht, daß einerseits das freie Leitungsende 91 des Anschlußkabels ν 9 zugentlastet gelagert und andererseits derart positioniert ist, daß das abisolierte freie Ende des Leitungsendes 91 im wesentlichen senkrecht von der Vorderseite der Isolierplatte 3 absteht und auf einfache Weise, insbesondere in vollautomatischer maschineller Fertigung, mit dem anzuschließenden Wicklungsende 81 der Statorwicklung z.B. durch Umwickeln und anschließendes Verlöten, vorzugsweise in einem Tauchlötbad,verbunden werden kann. In gleicher Weise ist auch das andere freie Leitungsende 92 durch einen Zwischenraum 35 der Isolierplatte 3 eingesteckt und durch den weiteren Zwischenraum 34 zurückgesteckt sowie mit einem anderen freien Wicklungsende 82 der Statorwicklüng verbunden.

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Da sämtliche mit Wicklungsenden der Statorwicklung derartig verbundenen freien Leitungsenden des Anschlußkabels 9 eindeutig positionierbar und zugentlastet festlegbar an der Vorderseite der Isolierplatte 3 von deren kammartig, mit Fingern versehenem Randbereich axial vorstehen, kann durch einfaches Eintauchen der vorstehenden Enden in ein Tauchlötbad in einem einzigen, ebenfalls leicht mechanisierbaren Fertigungsvorgang die endgültige elektrische Lötkontaktierung zwischen den Wicklungsenden der Statorwicklung und den Leitungsenden

des Anschlußkabels 9 erfolgen. Dabei sind die zu ver- ( lötenden Enden unbehindert vom später erst montierbaren Innenrohr bzw. Lagerschild frei zugänglich.

Nach diesem Lötvorgang werden in zweckmäßiger Weise die jeweiligen Verbindungsstellen zwischen den Leitungsenden 91, 92 und den Wicklungsenden 81, 82 gemäß Fig. 4 hochgebogen und in den Zwischenräumen zwischen den Fingern festgelegt. Zur zusätzlichen mechanischen Sicherung und zur zusätzlichen Gewährleistung eines geforderten Isolationsabstandes zwischen den Verbindungsstellen und dem in einem anschließenden Montagevorgang mit dem in das Statorblechpaket eingeschobenen Innenrohr stirnseitig ζ vor der Isolierplatte 3 in mehr oder weniger großem axialen Abstand zur Anlage kommenden Lagerschild 5 kann über die Randbereiche gemäß Fig. 2 eine zusätzliche einstückige Isolierkappe 16 aufgesteckt werden, die sowohl die Finger als auch die zurückgebogenen und in die Zwischenräume eingesteckten Verbindungsstellen zwischen den Leitungsenden 91, 92 und den Wicklungsenden 81, 82 abdeckt. Zur Festlegung der vorzugsweise elastisch etwas aufweitbaren Isolierkappe 16 kann ein Rastverschluß 18 dienen, bei dem z.B. in ein korrespondierendes Rastloch an der Oberkante der Isolierplatte 3 nach Erreichen der Endstellung ein entsprechender Rastnocken der Isolierkappe einschnappt.

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Nach einer anderen zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß eine Isolierkappe bereits vor dem Zurückbiegen der Verbindungsstellen zwischen den Leitungsenden 91, 92 und den Wicklungsenden 81, 82 auf die dann noch axial von der Vorderseite der Isolierplatte

3 abstehenden Verbindungsstellen aufgesteckt und anschließend die Isolierkappe gegen die Isolierplatte 3 umgelegt und ebenfalls mit einem RastverSchluß fixiert wird; bei diesem Umlegen werden dann gleichzeitig die Verbindungsstellen zwischen den Leitungsenden 91, 92 und den Wicklungsenden 81, 82 in eine zur Vorderseite der Isolierplatte 3 fluchtende Position mitgenommen und dort fixiert.

4 Figuren

9 Schutzansprüche

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Zusammenfassung

Anordnung zum Verschalten der Wicklungsenden der Stator- vicklung eines Kleinmotors

Zur mechanisch sicheren und montagetechnisch einfachen, insbesondere automatisierbaren, Verbindung der Leitungsenden (91; 92) eines äußeren Anschlußkabels (9) mit den Wicklungsenden (81; 82) der Statorwicklung ist stirnseitig am axialen Kragen (21) einer an der Stirnseite des Statorblechpaketes (10) anliegenden Isolierendscheibe

(2) eine Isolierplatte (3) mit kammartig an einem äußeren Randbereich vorgesehenen Fingern (31) befestigt. Die freien Leitungsenden (91; 92) des auf der dem Wickelkopf (8) abgewandten Vorderseite der Isolierplatte (3) gehalterten Anschlußkabels (9) sind jeweils in einer zur Richtung der Finger (31) im wesentlichen senkrechten Richtung durch einen ersten Zwischenraum (32 bzw. 35) zwischen zwei Fingern eingesteckt und nach Umschlingung eines Fingers durch einen weiteren Zwischenraum (33 bzw. 34) zur Vorderseite der Isolierplatte (3) zurückgesteckt. Nach dem Verbinden und Tauchlöten mit den Wicklungsdrähten sind die vorstehenden Leitungsenden gegen die Isolierplatte zurUckgebogen und in den weiteren Zwischenräumen (33 bzw. 34) zwischen den Fingern festgeklemmt.

Bine Anwendung eignet sich insbesondere bei Außenläufermotoren mit stirnseitig am Statorblechpaket an sich vorgesehener Isolierendscheibe.

Claims (9)

Il · · ' ) - 10 - VPA 8t G3 0 93 OE Schutzansprüche

1. Anordnung zum Verschalten der Wicklungsenden der Statorwicklung eines Kleinmotors, insbesondere eines Außenläufermotors, mit Leitungsenden eines äußeren Anschlußkabels über eine zwischen Wickelkopf und Lagerschild angeordnete Anschluß-Isolierplatte, die zumin dest in einem äußeren Randbereich kammartig mit, insbesondere elastischen, Fingern versehen ist, in deren Zwischenraum die Leitungsenden festklemmbar sind, -^ dadurch gekennzeichnet, daß die

^{v ;} 10 Isolierplatte (3) stirnseitig an einem das Innenrohr (6) zur Aufnahme der Läuferwelle (11) umfassenden axialen Kragen (21) einer an der Stirnseite des Statorblechpakets (10) anliegenden Isolierendscheibe (2) befestigt und das Anschlußkabel (9) auf der dem Wickelkopf (8) abgewandten Vorderseite der Isolierplatte (3) gehaltert sowie zumindest jedes direkt mit einem Wicklungsende (81; 82) zu verbindende freie Leitungsende (91; 92) des Anschlußkabels (9) jeweils in einer zur Richtung der Finger (31) im wesentlichen senkrechten Richtung durch einen ersten Zwischenraum (32 bzw. 35) eingesteckt und nach Umschlingung zumindest eines Fingers (31) durch

( einen weiteren Zwischenraum (33 bzw. 34) zur Vorderseite der Isolierplatte (3) zurückgesteckt ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die jeweils aus dem weiteren Zwischenraum (33 bzw. 34) an der Vorderseite der Isolierplatte (3) hervorstehenden Leitungsenden (91; 92) mit den jeweiligen Wicklungsenden (81; 82) durch ein Tauchlötbad verbunden sind.

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3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Leitungsenden (91; 92) mit den verbundenen Wicklungsenden (81; 82) auf die Isolierplatte (3) zu zurückgebogen und an dieser gehaltert sind.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß über die nicht isolierten Verbindungsstellen zwischen den Leitungsenden (91; 92) einerseits und den Wicklungsenden (81; 82) andererseits eine Isolierkappe gestülpt ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet ρ daß über die bis in die weiteren Zwischenräumen (33 bzw. 34) der Isolierplatte (3) zurückgebogenen Verbindungsstellen zwischen den Leitungsenden (81; 82) und den Wicklungsenden (91; 92) eine sowohl die Verbindungsstellen als auch die Finger (31) übergreifende, insbesondere einstückige, Isolierkappe (16) gestülpt ist (Fig. 2).

6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß über die an der Vorderseite der Isolierplatte (3) vorstehenden Verbindungsstellen zwischen den Leitungsenden (91; 92) und den Wicklungsenden eine, vorzugsweise einstückige, Isolierkappe (17) gestülpt und die Isolierkappe (17) mit den Verbindungsstellen gegen die Isolierplatte (3) zurückgebogen und an dieser gehaltert,insbesondere eingeknöpft (Rastverbindung 18) ist.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Wickelkopf (8) zugewandten Seite an der Isolierplatte (3) ein Thermowächter (19) positioniert ist.

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8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7i dadurch gekennzeichnet, daß die ''■ Isolierplatte (3) durch Ultraschall-Nieten mit dem $ Kragen (21) der Isolierendscheibe (2) verbunden ist. |

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der stirnseitig axial vor der Isolierplatte (3) angeordnete Lagerschild (5) einstückig an das Innenrohr (6) ange-

formt ist.