EP0176607B1 - Elektrische Verbindungsvorrichtung am Ende einer Wicklung - Google Patents

Elektrische Verbindungsvorrichtung am Ende einer Wicklung Download PDF

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EP0176607B1
EP0176607B1 EP84111572A EP84111572A EP0176607B1 EP 0176607 B1 EP0176607 B1 EP 0176607B1 EP 84111572 A EP84111572 A EP 84111572A EP 84111572 A EP84111572 A EP 84111572A EP 0176607 B1 EP0176607 B1 EP 0176607B1
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winding
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winding wire
electrical connecting
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    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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    • H01F5/04—Arrangements of electric connections to coils, e.g. leads
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/24—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands
    • H01R4/2416—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type
    • H—ELECTRICITY
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    • H01R4/10—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation
    • H01R4/14—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by wrapping
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/15—Connectors for wire wrapping
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/22—Bases, e.g. strip, block, panel
    • H01R9/28—Terminal boards

Definitions

  • the invention relates to an electrical connection device according to the preamble of claim 1; such an electrical connection device is known from DE-A-22 30 806.
  • a soldering lug for connecting a brush wire is inserted through the plastic bridge on a plastic bridge which can be locked in a bearing bracket of a collector motor on opposite sides of the collector in a winding base and at its other inserted end with a flat plug or a receptacle for a corresponding receptacle or a corresponding tab connector of an external connecting cable to be connected.
  • a simple electrical connection between the ends of a winding and a metal contact element with the inclusion of a winding support point which can be achieved with only a few components and can be assembled advantageously for automated production with only one main handling direction, is to be created.
  • the plastic pin with a when plugging in of the metal contact element provide the fork flanks against the conical surface pressing against the wrapped winding wire, or the fork flanks in their end plug-on position plugged onto the plastic spigot outside of their contact surface in a material which is softer than the metal contact element Plastic pins are clawed and / or locked.
  • the plastic pin is provided with a first guide opening, which is open on the plug-in side, for the push-on end of the metal contact element and a second, slot-shaped guide opening, which crosses the first guide opening, for inserting and / or fixing a winding end of the winding wire.
  • one winding end 32 is guided as an outer winding to the plastic pin 1, while the other winding end 31, which is to be connected to an outer connecting line via a metal contact element, is inserted into a slot-shaped guide opening 12 which is opened towards the plug-on contact element and is expanded there in a funnel shape by chamfered outer edges 29.
  • a guide opening 13 is provided into which the metal contact element shown in FIG. 1 can be inserted in the form of a flat tongue 2 with its fork-shaped push-on end.
  • Fig.5 shows the partially in the inner winding of the looped winding wire 3 with simultaneous guidance through the guide opening 13 inserted flat tongue 2.
  • the fork-shaped push-on end of the flat tongue 2 is dimensioned such that the outer surfaces provided with sharp edges when the flat tongue 2 is plugged through the enamel insulation of the winding wire 3 and thereby an electrical contact between the Ensure flat tab 2 and the wrapped winding wire 3 securely.
  • the plastic pin 1 in the area of the first slot-shaped guide opening 13 is advantageously provided with a fork flanks 21 when the flat tongue 2 is plugged on, 22 against the wrapped winding wire 3 pressing expanding cone surface 11.
  • the winding end 31 inserted into the guide slot 12 is advantageously carried downward by the plug-in tab 2 when it is plugged in, with additional fixing in the end plug-on position by pressing the end of the winding 31 against the cone tip of the expanding cone surface 11 is possible.
  • the tab 2 With lateral step-shaped projecting shoulders 27, 28, the tab 2 can simultaneously press the winding turns of the wrapped winding wire close together.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Connections By Means Of Piercing Elements, Nuts, Or Screws (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Verbindungsvorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1; eine derartige elektrische Verbindungsvorrichtung ist aus der DE-A-22 30 806 bekannt.
  • Im bekannten Fall sind an einer in einem Lagerbügel eines Kollektor-Motors verrastbaren Kunststoffbrücke an gegenüberliegenden Seiten des Kollektors in einem Wickelstützpunkt je eine Lötfahne zum Anschluß einer Bürstenlitze durch die Kunststoffbrücke durchgesteckt und an ihrem anderen durchgesteckten Ende mit einem Flachstecker oder einer Steckhülse für eine korrespondierende Steckhülse oder einen korrespondierenden Flachstecker einer anzuschließenden äußeren Anschlußleitung ausgebildet.
  • Gemäß Aufgabe vorliegender Erfindung soll eine einfache, mit wenigen Bauteilen erzielbare und in für eine automatisierbare Fertigung vorteilhafter Weise mit nur einer Haupt-Handhabungsrichtung montierbare elektrische Verbindung zwischen den Enden einer Wicklung und einem Metall-Kontaktelement unter Einbezug eines Wickelstützpunktes geschaffen werden.
  • Die Lösung dieser Aufgebe gelingt bei einer elektrischen Verbindungsvorrichtung der eingengs genannten Art durch die Lehre des Anspruchs 1; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann durch einfaches Aufstecken eines Metall-Kontaktelementes in Richtung der Wickelachse des um den Kunststoff-Zapfen umwickelten Wicklungsdrahtes einerseits eine elektrische Kontaktierung zwischen dem Kontaktelement und dem Wickeldraht an mehreren Kontaktstellen und gleichzeitig eine Fixierung des Kontaktelementes am Wickelstützpunkt erreicht werden; eine besonders gute elektrische Kontaktierung, insbesondere bei einem mit einem Isolierlack überzogenen Wickeldraht, ergibt sich dadurch, daß einerseits der Kunststoff-Zapfen mehrfach schraubenförmig von dem Wickeldraht umschlungen ist und andererseits die Gabel-Flanken an ihren Berührungsflächen mit den umschlungenen Wickeldraht mit dessen Isolierung beim Aufstecken des Metall-Kontaktelementes durchstoßenden scharfen Kanten versehen sind.
  • Die beim Aufstecken des Metall-Kontaktelementes selbsttätig sich einstellende Kontaktierung mit dem Wickeldraht und eine mechanische Fixierung des Metall-Kontaktelementes an dem Wickelstützpunkt bei Erreichen seiner End-Aufsteckstellung wird dadurch wesentlich erleichtert, daß nach einer Ausgestaltung der Erfindung der Kunststoff-Zapfen mit einem beim Aufstecken des Metall-Kontaktelementes die Gabel-Flanken gegen den umschlungenen Wickeldraht andrückenden Spreizkegel-Fläche versehen bzw. die Gabel-Flanken in ihrer auf den Kunststoff-Zapfen aufgesteckten End-Aufsteckstellung außerhalb ihrer Kontaktfläche in dem aus einem im Vergleich zum Metall-Kontaktelement weicheren Material bestehenden Kunststoff-Zapfen verkrallt und/oder verrastet sind.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Kunststoff-Zapfen mit jeweils einer aufsteckseitig offenen ersten Führungsöffnung für das Aufsteckende des Metall-Kontaktelementes und einen zweiten, die erste Führungsöffnung kreuzenden schlitzförmigen Führungsöffnung zum Einlegen und/oder Fixieren eines Wicklungsendes des Wickeldrahtes versehen.
  • Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgenden anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
  • Fig. 1 die Hauptansicht einer als Metall Kontaktelement vorgesehenen Flachsteckzunge mit gabelförmigem unterem Aufsteckende,
    • Fig. 2 eine Seitenansicht der Flachsteckzunge gemäß Fig.1,
    • Fig. 3 im Schnitt die Hauptansicht eines als Wickelstützpunkt vorgesehenen Kunststoff-Zapfen mit schraubenförmig umschlungenem Wickeldraht,
    • Fig. 4 eine Draufsicht auf den Wickelstützpunkt gemäß Fig.3,
    • Fig. 5 den Wickelstützpunkt gemäß Fig.3 mit teilweise aufgesteckter Flachsteckzunge,
    • Fig. 6 den Wickelstützpunkt gemäß Fig.3 mit bis in ihre Endstellung aufgesteckter Flachsteckzunge,
    • Fig. 7 die Anordnung gemäß Fig.6 in Seitenansicht.
    • Fig.3 zeigt einen Wickelstützpunkt in Form eines Kunststoff-Zapfens 1, der beispielsweise an die Bürstenbrücke eines Kollektor-Motors oder den Stirnflansch eines Spulenkörpers für eine Motor-Erregerspule oder am Blechpaket eines bewickelten Motor-Ständers befestigt sein kann. Um den Kunststoff-Zapfen 1 ist ein Wickeldraht 3 einer elektrischen Spule schraubenförmig mit mehreren Windungen umwickelt.
  • Wie insbes. im Zusammenhang mit Fig.4 erkennbar, ist das eine Wickelende 32 als Außenwickel zum Kunststoff-Zapfen 1 geführt, während das mit einer äußeren Anschlußleitung über ein Metall-Kontaktelement zu verbindende andere Wickelende 31 in eine schlitzförmige Führungsöffnung 12 eingelegt ist, die zum aufzusteckenden Kontaktelement hin geöffnet und dort durch angefaste Außenkanten 29 trichterförmig erweitert ist.
  • Kreuzweise zur schlitzförmigen Führungsöffnung 12 für das einzulegende Wickelende 31 ist eine Führungsöffnung 13 vorgesehen, in den das in Fig.1 dargestellte Metall-Kontaktelement in Form einer Flachsteckzunge 2 mit seinem gabelförmigen Aufsteckende geführt einschiebbar ist.
  • Fig.5 zeigt die teilweise in den Innenwickel des umschlungenen Wickeldrahtes 3 bei gleichzeitiger Führung durch den Führungsöffnung 13 eingesteckte Flachsteckzunge 2. Das gabelförmige Aufsteckende der Flachsteckzunge 2 ist dabei derart bemessen, daß die mit scharfen Kanten versehenen Außenflächen beim Aufstecken der Flachsteckzunge 2 die Lackisolierung des Wickeldrahtes 3 durchstoßen und dadurch eine elektrische Kontaktierung zwischen der Flachsteckzunge 2 und dem umschlungenen Wickeldraht 3 sicher gewährleisten. Zur Verstärkung der elektrischen Kontaktierung und zur Fixierung der Flachsteckzunge 2 in ihrer in Fig.6 dargestellten End-Aufstecklage ist in vorteilhafter Weise der Kunststoff-Zapfen 1 im Bereich der ersten schlitzförmigen Führungsöffnung 13 mit einer beim Aufstecken der Flachsteckzunge 2 deren Gabel-Flanken 21, 22 gegen den umschlungenen Wickeldraht 3 andrückenden Spreizkegel-Fläche 11 versehen. Zur Erleichterung einer gezielten Spreizung der Gabel-Flanken 21, 22 und zur gezielten Verkrallung der Gabel-Flanken 21, 22 in der End-Aufsteckstellung der Flachsteckzunge 2 im weicheren Kunststoff-Material des Kunststoff-Zapfens 1 sind einerseits an den Enden der Gabel-Flanken 21, 22 zur Spreizkegel-Fläche 11 gerichtete Ausbauchungen 23, 24 und oberhalb dieser Ausbauchungen Knick-Schwachstellen 25, 26 vorgesehen; wie insbes. aus Fig.6 ersichtlich wird dadurch zunächst ein einen guten elektrischen Kontakt gewährleistender Reibungsdruck auf die scharfen Außenkanten der Gabel-Flanken 21, 22 im Bereich der Wicklungslagen des umschlungenen Wickeldrahtes 3 und bei Erreichen der End-Aufsteckstellung in Eindrücken der Endspitzen der Gabel-Flanken 21, 22 in das benachbarte Kunststoff-Material unterhalb der unteren Wicklungslage des umschlungenen Wickeldrahtes 3 gewährleistet.
  • Wie insbes. aus Fig.7 ersichtlich, ist in vorteilhafter Weise weiterhin das in den Führungsschlitz 12 eingelegte Wicklungsende 31 zu seiner Festlegung von der aufgesteckten Flachsteckzunge 2 bei deren Aufstecken nach unten mitgenommen, wobei eine zusätzliche Fixierung in der End-Aufsteckstellung durch Andrücken des Wickelendes 31 gegen die Kegelspitze der Spreizkegel-Fläche 11 möglich ist. Mit seitlichen stufenförmigen überstehenden Absätze 27, 28 kann die Flachsteckzunge 2 gleichzeitig die Wicklungswindungen des umschlungenen Wickeldrahtes dichtliegend aufeinanderdrücken.
  • Auf das obere freie Ende der Flachsteckzunge 2 kann dann in hier nicht näher dargestellter Weise eine äußere Anschlußleitung mit einer angeschlagenen korrespondierenden Aufsteckhülse aufgesteckt werden.

Claims (9)

1. Elektrische Verbindungsvorrichtung zwischen dem Wickeldraht (3) einer elektrischen Spule und einem Metall-Kontaktelement für eine äußere Anschlußleitung in einem Wickelstützpunkt aus elektrisch isolierendem Material, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Wicklungsstützpunkt vorgesehener Kunststoff-Zapfen (1) von dem Wickeldraht (3) umschlungen und ein mit einem gabelförmigen Aufsteckende versehenes Metall-Kontaktelement (Flachsteckzunge 2) über zumindest zwei beim Aufstecken gegen den umschlungenen Wickeldraht (3) spreizbare Gabel-Flanken (21; 22) mit diesem kontaktierbar ist.
2. Elektrische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff-Zapfen (1) mehrfach schraubenförmig von dem Wickeldraht (3) umschlungen ist.
3. Elektrische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gabel-Flanken (21; 22) an ihren Berührungsflächen mit dem umschlungenen Wickeldraht (3) mit dessen Isolierung beim Aufstecken des Metall-Kontaktelementes (Flachsteckzunge 2) durchstoßenden scharfen Kanten versehen sind.
4. Elektrische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Metall-Kontaktelement eine Flachsteckzunge (2) vorgesehen ist.
5. Elektrische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff-Zapfen (1) mit einer ersten, aufsteckseitig offenen Führungsöffnung (13) für das Aufsteckende des Metall-Kontaktelementes (Flachsteckzunge 2) versehen ist.
6. Elektrische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff-Zapfen (1), insbesondere im Bereich der ersten Führungsöffnung (13), mit einer beim Aufstecken des Metall-Kontaktelementes (Flachsteckzunge 2) die Gabel-Flanken (21; 22) gegen den umschlungenen Wickeldraht (3) andrückenden Spreizkegel-Fläche (11) versehen ist.
7. Elektrische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gabel-Flanken (21; 22) in ihrer auf den Kunststoff-Zapfen (1) aufgesteckten Endstellung in diesem verkrallt und/oder mit diesem verrastet sind.
8. Elektrische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff-Zapfen (1) mit einer weiteren, die erste Führungsöffnung kreuzenden, aufsteckseitig offenen schlitzförmigen Führungsöffnung (12) versehen ist, in die ein Wicklungsende (31) des Wickeldrahtes (3) einlegbar und/oder fixierbar ist.
9. Elektrische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, insbesondere nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Wicklungsende (31) des Wickeldrahtes (3) durch das Aufsteckende bei dessen Aufstecken auf den Kunststoff-Zapfen (1) gleichzeitig gegen diesen festgeklemmt ist.
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