DE3224466A1

DE3224466A1 - Spulenkoerper

Info

Publication number: DE3224466A1
Application number: DE19823224466
Authority: DE
Inventors: Horst 8531 Sugenheim Höchamer; Helmut 8701 Reichenberg Schmidt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-06-30
Filing date: 1982-06-30
Publication date: 1984-01-05

Description

Spulenltörper
Die Erfindung bezieht sich auf einen Spulenkörper aus Isolierstoff für elektrische Spulen gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1; ein derartiger Spulenkörper ist aus der DE-AS 15 64 607 bekannt.
Bei dem bekannten Spulenkörper aus Isolierstoff für elektrische Spulen sind konzentriert an einer Seite des einen Stirnflansches Lötanschlüsse sowohl. fur den Wicklunganfang als auch für das Wicklungsende der auf den Spulenkörper gewickelten Spule formschlüssig gehaltert; ui Lötanschlüsse sind jeweils mit einem in Richtung auf den angelöteten Wicklungsanfang bzw. das angelötete Wicklungsende umbiegbaren Ansatz versehen Der Wicklunsanfang und das Wicklungsende sind durch randoffene Kanale im Stirnflansch des Spulenkörpers vom Wickelraum der Spule her zu den Lötanschlüssen herausgeführt. Zur Kontaktierung mit den äußeren Anschlußleitungen ist jeweils jeder Lötanschluß zusätzlich als Steckkontkatglied ausgebildet, derart daß die mit entsprechenden Gegenkontaktsteckgliedern versehenen äußeren Anschlußleitungen auf die Steckkofttaktglieder aufschiebbar sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die fertigungs- und montagetechnisch vereinfachte, auch von Maschinenautomaten zu bewerkst-elligende, sichere Kontaktierung zwischen delc Wicklungsanfang bzw. dem Wicklungsende der auf den Spulenkörper gewickelten Spule einerseits und den äußeren Anschlußleitungen-andererseits bei, insbesondere bei Verwendung für Ständer-Erregerspulen von Synchron-Kleinmotoren vorteilhaftem, minimalem axialen Platzbedarf Die Antrieb wird bei eines Spulenkörper der eingangs genanntes Art auf einfache Weise erfindungsgemäß durch die kennzeichende Lehre des Patentansprüche 1 gelegt Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind imweils Gesenstand der Unteransprüche.
Der erfindungsgemäße Spulenkörper erlaubt in einfacher Weise die Fixierung und gegenseitige Kontaktierung des Wicklungsanfangs und des Wicklungseries der Spule mit den äußeren Anschlußleitungen für die Spule; der fertig mit den angeschlossenen äußeren Anschlußleitungen versehene Spulenkörper kann dann als Fertig-Bauteil in des Gehäuse, z.B. eines Wechselstrom-Kleinmotors, insbesondere Synchron-Kleinmotors oder Klauenpolmotors, eingesetzt werden, wo bei zweckmäßigerweise ein an den Spulenkörper jeweils angeformter radialer Überstehender Kabeleinführungsschacht in eine entsprechende Gehäuseöffnung eingesteckt ist und gleichzeitig der Fixierung der Anschlußleitungen und deren isolierten Herausführung aus dem Gehäuse dient.
Zur besonders einfachen vollautomatischen, voneinander unabhängigen Kontaktierung des Wicklungsanfangs unc der mit dieses zu verbindenen äußeren Anschlußleitung einerseits und des Richtungsendes mit der zu verbindenden weiteren äußeren Anschlußleitung andererseits ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß das Anschlußteil für den Wicklungsanfang einerseits und das Anschlußteil für das Wicklungsende andererseits auf einander gegenüberliegenden Seiten eines Stirnflansches angeordnet sind. Zweckmäßigerweise werden zur Kontaktierung zunächst ein erstes Kontaktende von Wicklungsanfang und ein zweites Kontaktende von dem Wicklungsende unwickelt und anschließend die entsprechenden äußeren Anschlußleitungen mit abisolierten Enden an den Kontaktenden befestigt. Durch einfache Eintauchen der noch aus der Stirnflanschebene axial vorstehenden Kontaktenden in ein Tauchlötbad kann dann in einem Arbeits- gang eine gute elektrische Kontaktierung zwischen dem Wicklungsanfang und dem Wicklungsende und den äußeren AnschluBleitungen erreicht werden.
Um sowohl den Spuen-körper auf einfache Weise herstellen als auch bei der Montage die äußeren Anschlußleitungen an dem mit den Anschlußteilen versehenden Stirnflansch fixieren zu können, ist vorgesehen, daß die äußeren Anschußleitungen in stirnseitig offenen Leitungskanälen eingelegt und gehalten sind. Zur Halterung kann ein kraftschlüssiges Festklemmen der Anschlußleitungen in entsprechend mit ntermaßweite hergestellten Leitungskanälen oder ein formschlüssiges Festlegen mittels an den Seitenwänden der ansonsten stirnseitig offenen Leitungskanälen angeformten, die offene Seite zumindest teilweise überdeckenden Nasen vorgesehen sein. Im Bereich der überschnittenen Nasen ist zweckmäßigerweise die Wandung des Spulenkörpers dünner gestaltet, derart daß dieser Wandteil bei der Spritzgußherstellung des Isolierstoff-Spulenkörpers in der Spritzforln bei zweistufiger Entformung seitlich wegfedern kann. Anstelle der ursprünglich beim Spritzgießen des Spulenkörpers mit angeformten in hinterschnittenen Nasen ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgeshen, daß die äußeren Anschlußleitungen in den ansonsten stirnseitig offenen Leitungskanälen durch zumindest teilweise nachträgliches Verformen der Seitenwände der Leitungskanäle, z.B. durch Heißverstemmen des Spulenkörpers formschlüssig gehalten sind. Zweckmäßigerweise wird eine Kombination derart vorgesehen, daß die äußeren Anschlußleitungen im Bereich des Kabeleinführungsschachtes durch nachträgliches Heißverstimmen des Spulenkörpers und im übrigen Bereich der Leitungskanäle durch Eindrücken hinter die hinterschnittenen Nasen fixiert wird.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgende anhand schematisch dargestellter Ausfúhrungsbeispiele in der Zeichnung nahe erläutert. Darin zeigen Fi3. 1 eine stirnseitige Draufsicht auf einen mit Anschlußteilen versehenen Spulenkörper, Fig. 2 einen axialen Längsschnitt durch den Spulenkörper aus Fig. 1 gemäß der Schnittlinie II-II, Fig. 3 ein Teilschnittbild des Spulenkörpers nach Fig. 1 im Bereich des linken Anschlußteils gemäß Schnittverlauf III-III, Fig. 4 ein Teilschnittbild des Spulenkörpers nach Fig. 1 im Bereich des linken Anschlußteils gemäß Schnittverlaijf IV-IV, Fig. 5 in einem axialen Teillängsschnittbild einen Kompletten Snychron-Kleinmotor in Klauenpolart mit eingesetztem Spulenkörper gemäß Fig. 1, Fig. 6 den Spulenkörper gemäß Fig. 1 mIt t stirnseitig isolierten Anschlußteilen und angedeuteter Anordnung einer Kurzschlußbrille relativ zu den Anschlußteilen des Spulenkörpers.
Der in den Ausführungsbeispielen gezeigte Spulenkörper 3 aus Isolierstoff weist einen in axialer Richtung durch Stirnflansche 31, 32 begrenzten Wickelkern 33 auf, auf den eine Spule 2 aufgewickelt ist. An dem einen Stirnflansch 31 sind an dessen Vorderseite jeweils links und rechts gegenüberliegend je ein Anschlußteil 4, 5 gehaltert. Zur Befestigung der Anschlußteile 4, 5 können diese z.B. mit einem ersten Halterungsteil 42, 52 in angepaßte eingeformte Vertiefungen des Spulenkörpers 3 ein- und durch Verschweißen, insbesondere Heißverstemmen, des Spulenkörpers formschlüssig festgelegt werden. Zur Kontaktierung der Anschlußteile 4, 5 mit dem Wicklungsanfang 21 und der einen äußeren Anschlußleitung 6 bzw. dem Wicklungsende 22 der Spule 2 und der anderen äußeren Anschlußleitung 7 weisen die Anschlußteile 6, 7 außerdem jeweils ein weiteres zunachst aus der Stirnflanschebene axial vorstehendes und nach der Kontaktierung in die Stirnflanschebenen zurück umJ.esbares freies Kontaktende 41; 51 auf,.
Bei der Herstellung der auf den Wickelkern 33 des Spulen körpers 3 aufzuwickelnden Spule 2 wird in zweckmäßiger Weise von der Wickel vorrichtung zunächst der Wickelanfang 21 der Spule 2 mittels entsprechend bewegter Wickel düse um das axial vorstehende Kontaktende 41 des Anschlußteils 4 gewickelt, anschließend bewegt sich die Wickeldüse der Wickelvorrichtung in eine Stellung radial oberhalb des Spulenkörpers 3,- so daß durch hochtouriges Rotieren des Spulenkörpers 3 der aus der nunmehr still stehenden Wickeldüse angelieferte Wicklungsdraht auf den Wickelkern 33 aufgewickelt werden kann. Nach dem Wickeln der Spule 3 wird das Wicklungsende 22 nach Schwenken der Wickel düse um das ebenfalls zunächst axial vorstehende freie Kontaktende 51 des anderen A,nsc,hlußteils 5 geführt und um das Kontaktende 51 durch entsprechende Bewegung der Wickel düse bei nunmehr ruhendem Sp.ulenkörper 3 gewickelt Die äußeren. Anschlußleitungen 6,7 sind im Bereich des einen Stirnflansches 31 des Spulenkörpers 3 in ansonsten stirnseitig offenen, in den Stirnflansch eingeformten Leitungskanälen 34.,.35 verlegt und mit ihren abisolierten freien Enden 61;71 zu den h.ochgebogenen Kontaktenden 41, 51 der Anschlußteile 4, 5 hingeführt. Der Erfindung der äußeren Anschlußleitungen 6, 7 in den Spulenkörper 3 dient ein einstückig angeformter, radial über den äußeren Rand des Spulenkörpers 3 überstehender Kabeleinführungsschacht 38. Wie insbes. aus Fig. 1 ersichtlich, ist die Führung der Anschlußleitung in dem Kabels einführungsschacht zu der Führung in den übrigen Leitungs- tungskanälen des Stirnflansches 31 derart abgewinkelt, daß die zu kontaktierenden freien Enden der Anschlußleitungen 6, 7 im Stirnflansch 71 zugentlastet gehalten sind.
Zur Fixierung der Anschlußleitungen 5, 7 in den Leitungskanälen 34, 35 kann ein kraftschlüssiges Eindrücken oder ein forinschlüssiges Halten vorgesehen werden.Ein formschlüssiges Halten erfolgt in vorteilhafter Weise im Bereich des Kabeleinführungsschachtes 38 durch Heißverstemmen (Verstemmpunkte 36) der Seitenwände der Leitungskanäle über die verlegten äußeren Anschlußleitungen und im übrigen Bereich des Stirnflansches mittels hinterscar.ittener Nasen 39, die dort an die Seitenwände der ansonsten stirnseitig offenen Leitungskanäle angeformt sind und hinter die die Anschlußleitungen einschnappbar formschlüssig verlegt und fixiert werden können.
Zur Befestigung der abisolierten freien Enden 61; 71 der äußeren Anschlußleitungen 6, 7 an den Kontaktenden 41; 51 sind diese in vorteilhafter Weise mit Klemmen 411, 511 versehen; in dies Klemmen 411; 511 sind nach einer Ausyestaltung der Erfindung die abisolierten freien Enden 61; 71 nach de Umwickeln der Kontaktenden 41, 51 mit dem Wicklungsanfang 21 bzw. dem Wicklungsende 22 der Spule 2 eingelegt und anschließend durch Vercrimpen festgeklemmt.
Die derart sowohl mit Anfang und Ende der Wickung als auch mit deren äußeren Anschlußleitungen verbundenen, noch axial vorstehenden Kontaktenden 41, 51 können dann in besonders einfacher Weise durch entsprechende Handhabung des Spulenkörpers in einem Arbeitsgang in ein Lötbad getaucht werden; anschließend werden die freien Kontaktenden 41; 51 zur Erzielung eines möglichst geringen axialen Einbauraums in die Stirnflanschebene zurückgebogen.
Fig. 5 zeigt in einem axialen Teilschnittbild einen kompletten Synchron-Kleinmotor. Der Stator des dargestellten Synchron-Kleinmotors weist einen topfförmigen Gehäuseteil 8 und einen diesen abschließenden Gehäusedeckel 9 auf, der z.B. durch randseitiges Verstemmen mit dem topfförmigen Gehäuseteil 8 fest verbunden ist. Im Gehäusedeckel 9 ist ein Lager befestigt, in dem die Welle des dauermagneterregten Läufers gelagert ist.
Sowohl der Bodenteil des topfförmigen Gehäuseteiles 8 als auch der Gehäusedeckel übernehmen gleichzeitig die Funktion von Polplatten; dazu weisen beide Teile axial vorstehende über den Umfang jeweils verteilte und von dem Spulenkörper 3 mit der angeschlossenen Spule 2 konzentrisch umgebene Polzungen 81 auf. Lin erster Teil der am Umfang verteilten Polzungen 81 haben die Funktion von Hauptpolen, ein zweiter Teil die Funktion von Hilfspolen; die Hilfspol-Polzungen jeden Gehäuseteils sind durch Öffnungen von je einer Kurzschlußbrille 10, 11 durchgesteckt und zu ihrer Fixierung z.B. mit dieser verstemmt.
Fig. 6 zeigt den komplettierten, bei der Montage des Synchron-Kleinotors z.B. im topfförmigen Gehäuseteil 8 einzulegenden Spulenkörpers in seiner örtlichen Zuordnung zu der einen, im wesentliuchen länglich geformten Kurzschlußbrille; erfindungsgemäß ist zur weiteren Verringerung der axialen Bauhöhe dazu vorgesehen, daß die - in Bild 6 in vorteilhafter Weise durch je eine Isolier-Klebefolie 14; 15 abgedeckten - Anschlußteile 4, 5 in dem freien Raum zwischen den Längsseiten 12, 13 der entsprechenden Kurzschlußbrille 11 und dem Außenrand des Spulenkörpers 3 angeordnet sind.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist in vorteilhafter Weise weiterhin vorgesehen daß das Anschlußteil 4 für den Wicklungsanfang 21 einerseis und das Anschlußteil I; für das Wicklungsende 22 andererseite auf einander gegenüberliegenden Seiten eines Stirnflansches 3 angeordnet sind; diese Maßnahme gewährleistet ohne Inanspruchnahme eines zusätzlichen axialen Einbauraums eine einfache und trotzdem voll wirksame Fixierung des Spulenkörpers 3 beim gegenseitigen Befestigen des topfförmiqen Gehäuseteils 8 mit eingelegtem Spulenkörper 3 und des Gehäusedeckels 9.
6 Figuren 11 Patentansprüche Leerseite

Claims

Patentansprüche ffili Spulenkörper aus Isolierstoff für elektrische Spulen, insbesondere Ständer-Erregerspulen von Synchron-Kleinmotoren, mit einem in axialer Richtung durch je einen Stirnflansch begrenzenten Wickelkern, an einem Stirnflansch gehalterten Anschlußteilen für die äußeren Anschlußleitungen der elektrischen Spule mit zumindest jeweils einem aus der Stirnflanschebene vorstehenden, jeweils mit dem Wicklungsanfang bzw. dem Wicklungsende der Spule zu verbindenden und anschließend in die Stirnflanschebene umlegbaren Kontaktende sowie mit in den Stirnflansch eingeformten, zu den Anschlußteilen führenden Leitungskanälen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß jeweils jede äußere Anschlußleitung (6; 7) in einem Leitungskanal (34; 35) zu einem Kontaktende (41; 51) eines Anschlußteils (4; 5) geführt und mit ihrem abisolierten Ende (61; 71) an diesem Kontaktende (41; 51) fest angeschlossen ist.
2. Spulenkörper nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Anschlußteil (4) für den Wicklungsanfang (21) einerseits und das Anschlußteil (5) für das Wicklungsende (22) andererseits auf einander gegenüberliegenden Seiten eines Stirnlansches (3) angeordnet sind.
3. Spulenkörper nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zumindest ein erstes Kontaktende (41) von dem Wicklungsanfang (21) der Spule (2) und ein zweites Kontaktende (51) von dem Wicklungsende (22) der Spule (2) umwickelt ist und anschließend die entsprechenden äußeren Anschlußleitungen (6; 7) mit ihren abisolierten Enden 61; 71) an den Kontaktenden (41; 51) befestigt sind
4. Spulenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die äußeren Anschluiitungen (6; 7) in stirnseitig offene Leitungskanälen (36; 37) eingelegt und gehalten sind.
5. Spulenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die äußeren Anschlußleitungen (6; 7) im Sinne einer zugentlasteten Fixierung in einem radial über den übrigen Spulenkörper (3) überstehenden Kabeleinführungsschacht (38) abgewinkelt in den übrigen Bereich der Leitungskanäle (34; 35) verlegt sind.
6. Spulenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die äußeren Anschlußleitungen (6, 7) in den ansonsten stirnseitig offenen Leitungskanälen (34; 35) durch an dessen Seitenwänden angeformte, die offene Seite zumindest teilweise überdeckende Nasen (39; 39) formschlüssig gehalten sind.
7. Spulenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die äußeren Anschlußleitungen (6; 7) in den ansonsten stirnseitig offenen Leitungskanälen (34; 35) durch zumindest teilweise nachträgliches Verformen der Seitenwände der Leitungskanäle (34; 35), insbesondere im Bereich des Kabeleinführungsschachtes (38), formschlüssig gehalten sind.
8. Spulenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß jeweils ein abisoliertes Ende (61; 71) einer äußeren Anschlußleitung (6; 7) in einem Klemmverschluß (511; 411) eines Kontaktendes (51; 41) festgeklemmt ist.
9. Spulenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a -d u r ch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Wicklungsanfang (21) bzw. das Wicklungsende (22) der Spule (2) sowie jedes abisolierte Ende (61; 71) der Anschlußleitungen (6; 7) jeweils mit den zugehörigen, aus der Stirnflanschebene vorstehenden Kontaktenden (41; 51) gemeinsam verlötet sind.
10. Spulenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9 in einem umgebenden Statorgehäuse eines Synchron-Kleinmotors mit axial vorstehenden Statorpolen und mit zumindest einer, bestimmten Statorpolen zugeordneten stirnseitig angeordneten und länglich geformten Kurzschlußbrille, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Anschlußteile (4; 5) in dem freien Raum zwischen den Längsseiten (12; 13) der Kurzschlußbrille (11) und dem Außenrand des Spulenkörpers (3) angeordnet sind (Fig. 6).
11. Spulenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in einem umgebenden Statorgehäuse eines Synchron-Kleinmotors, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in zumindest einen Stirnflansch (32) des Spulenkörpers (3) stirnseitig federnde Lappen (37) eingeformt sind, mittels derer der Spulenkörper (3) zwischen den stirnseitigen Wandteilen des Statorgehäuses (8, 9) axial festspannbar ist.