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Dokumentenidentifikation DE4035424C2 07.10.1993
Titel Elektromotor
Anmelder Milwaukee Electric Tool Corp., Brookfield, Wis., US
Erfinder Cummings, David H., Waukesha, Wis., US;
Selby, David A., Delafield, Wis., US
Vertreter Grünecker, A., Dipl.-Ing.; Kinkeldey, H., Dipl.-Ing. Dr.-Ing.; Stockmair, W., Dipl.-Ing. Dr.-Ing. Ae.E. Cal Tech; Schumann, K., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat.; Jakob, P., Dipl.-Ing.; Bezold, G., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Meister, W., Dipl.-Ing.; Hilgers, H., Dipl.-Ing.; Meyer-Plath, H., Dipl.-Ing. Dr.-Ing.; Ehnold, A., Dipl.-Ing.; Schuster, T., Dipl.-Phys.; Goldbach, K., Dipl.-Ing.Dr.-Ing.; Aufenanger, M., Dipl.-Ing.; Klitzsch, G., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 80538 München
DE-Anmeldedatum 07.11.1990
DE-Aktenzeichen 4035424
Offenlegungstag 25.07.1991
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 07.10.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.10.1993
IPC-Hauptklasse H02K 3/46
IPC-Nebenklasse H02K 3/28   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Derartige Elektromotoren sind aus den im folgenden genannten Schriften bekannt. Die Feldwicklungsdrähte sind bei bekannten Elektromotoren (DE-GM 80 26 597) um die Polstücke gewickelt. Jeweils ein Drahtende ist mit einem Anschluß des Anschlußträgers verbunden. Zur Vermeidung vibrationsbedingter Leiterbrüche wird jedes Drahtende mit zwei Zungen festgelegt, wobei die der Feldwicklung nähere Zunge das Drahtende ohne nennenswerte Deformation des Drahtquerschnitts mechanisch festklemmt, während die zweite, der Feldwicklung entfernte Zunge, durch Verschweißen den elektrischen Kontakt mit dem Anschluß herstellt. Beim Verschweißen verändert sich der Draht strukturell, beispielsweise härtet er lokal aus. In diesem Bereich ist der Draht dann gegen Biegebelastungen oder exzentrische Zugbelastungen außerordentlich empfindlich. Durch die davorliegende erste Zunge werden die bei Vibrationen zu befürchtenden Relativbewegungen jedoch von diesem kritischen Anschlußbereich des Drahtes ferngehalten.

Bei einem aus CH-PS 67 28 62 bekannten Elektromotor wird jede Feldwicklung aus zwei parallelen Drähten mittels eines Wickelautomaten gewickelt. Die beiden Drahtenden werden vor dem Wickeln am Anschluß festgelegt. Für jedes Drahtende ist an einer Seite des Anschlusses ein Paar horizontaler Zungen vorgesehen. Eine Zunge klemmt das Drahtende fest, während die zweite Zunge den elektrischen Kontakt herstellt. Das eine Drahtende verläuft vom der Feldwicklung benachbarten Zungenpaar über einen Knick direkt in die Feldwicklung. Das andere Drahtende verläuft vom der Feldwicklung abgewandten Zungenpaar zunächst durch eine Bucht im Fuß des Anschlusses in Richtung zur Statoranordnung und wird dann um einen Vorsprung herum nach außen und durch eine Rippe eines im Fuß des Anschlusses vorgesehenen Umlenkstücks über das Umlenkstück zur Feldwicklung geführt. Dies ist baulich aufwendig. Aufgrund der Wickelspannung sind beide Drahtenden straff gespannt. Um bei Relativbewegungen aufgrund Vibrationen den jeweils kritischen Anschlußbereich des Drahtes von Biegebelastungen oder anderen Kräften freizuhalten, ist für jedes Drahtende eine zweite Zunge zum mechanischen Festklemmen erforderlich.

Bei einem aus der US-PS 43 61 773 bekannten Elektromotor verläuft das Drahtende aus der Feldwicklung auf kürzestem Weg bis zwischen die Zunge und den Anschlußpunkt. Vibrationen rufen schädliche Biegeverformungen im kritischen Anschlußbereich des Drahtendes hervor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Elektromotor der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem mit geringem baulichem Aufwand die Gefahr vibrationsbedingter Leiterbrüche der Drähte der Feldwicklungen minimiert ist.

Die gestellte Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 enthaltenen Merkmalen gelöst. Diese Konstruktion führt trotz nur einer Zunge für das Drahtende zu einer erheblichen Steigerung der Lebensdauer der Anschlußverbindung, obwohl der Draht zum Herstellen des Anschlusses erhitzt und angeschmolzen werden kann. Aus Vibrationen des Anschlusses resultierende Relativbewegungen erzeugen im Drahtende eine unkritische Verwindung anstatt einer gefährlichen Verbiegung. Außerdem wirken Relativbewegungen zwischen der Feldwicklung und dem Anschluß über eine bewußt vergrößerte Länge des Drahtendes. Die wirksam werdende Bewegungsamplitude für das Drahtende wird auf diese Weise vermindert.

Vorteilhafte Ausführungsformen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Der Erfindungsgegenstand wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Stirnseitenansicht der Statoranordnung mit dem Anschlußende;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Statoranordnung von links oder rechts;

Fig. 3 eine vergrößerte, perspektivische Detaildarstellung des Stators der zugeordneten Anschlußplatte und des Anschlusses mit dem Wicklungsdrahtende;

Fig. 4 eine vergrößerte Seitendarstellung, die zeigt, wie der Wicklungsdraht geführt und an dem Anschluß befestigt ist,

Fig. 5 eine detaillierte Seitenansicht von Fig. 4 aus anderem Blickwinkel.

Der Stator 10 besteht aus einem Stapel von Blechen übereinstimmender Umrisse. Jedes Ende des Blechstapels ist mit einer Anschlußplatte 12 versehen, deren Umrisse mit denen des Blechpakets übereinstimmen und die einen Abschnitt aufweist, der auf die Polstücke im Stator ausgerichtet ist und Schenkel 14 aufweist, die zu den Polstücken passen und Wicklungsschlitze 16 definieren, in denen Wicklungsdraht 18 gewickelt ist, um die Spule 20 für jedes der Polstücke auszubilden. Die Enden des Drahtes, der jede Wicklung 20 bildet, sind an Anschlüssen 22 befestigt. In der dargestellten Ausführungsform liegen alle Anschlüsse an einem Ende der Statoranordnung und sind in Schlitzen gehalten, die in den Anschlußträgern 24 ausgebildet sind, die integral mit den Anschlußplatten 12 gegossen sind. Die Anschlüsse können jedoch auch an beiden Enden des Stators gelegen sein. Jeder Anschluß hat eine Zunge 26, die aus dem Anschlußmaterial ausgeklinkt ist.

Die Drahtenden der Spulen werden aus dem Wicklungsschlitz 16 zu beiden Seiten des Polstücks herausgeführt. Der Draht überquert dann den Anschlußträger 24 und den Anschluß 22, um in den Zwischenraum zwischen der Zunge 26 und dem Anschluß 22 von der Seite einzutreten, die der Seite abgewandt ist, die dem Punkt am nächsten liegt, wo der Draht den Wicklungsschlitz 16 verläßt. Der Draht wird nun abgeschnitten, und die Zunge wird gegen den Anschluß gepreßt und mit dem Anschluß verschmolzen, um den Draht zwischen der Zunge und dem Anschluß festzuhalten. Diese Art von Verbindung, einschließlich der Verschmelzung, ist im Stand der Technik üblich, jedoch ist die Art, wie das Drahtende über den Anschluß und dann zurück zwischen die Zunge und den Anschluß geführt ist, neu.

Diese Anordnung ist derart getroffen, daß, wenn der Motor einer erheblichen Schwingung ausgesetzt ist, das Drahtende nicht so durchgebogen wird, wie dies im Stand der Technik der Fall ist, sondern vielmehr eher einer Verwindung anstelle einer Durchbiegung unterworfen wird, und dies hat zu einer erheblichen Steigerung der Lebensdauer der Drahtverbindung am Anschluß geführt. Vor dieser Technik war es gar nicht selten, daß der Draht am Verbindungspunkt am Anschluß abbrach.


Anspruch[de]
  1. 1. Elektromotor mit einem Stator aus einem Stapel von Blechen übereinstimmender Umrisse, die eine Rotor-Aufnahmeöffnung bilden und Polstücke aufweisen, die Wicklungsschlitze für je eine Feldwicklung begrenzen, mit mindestens einer an einem Ende des Stators angeordneten Anschlußplatte, die angeformte Anschlußträger aufweist, wobei die Feldwicklung aus einem Draht in benachbarten Wicklungsschlitzen derart gewickelt ist, daß ein Drahtende aus dem Wicklungsschlitz benachbart zu einem an einem Anschlußträger befestigten Anschluß austritt, an dessen der Mitte des Stators abgewandter Außenseite wenigstens eine Zunge vorgesehen ist, unter der das Drahtende an der Außenseite des Anschlusses festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Drahtes (18) aus der Feldwicklung (20) über die Außenseite des Anschlusses (22) an der Zunge (26) vorbei bis über die der Feldwicklung (20) abgewandte Seite der Zunge (26) hinaus und in einem Bogen zurück bis unter die Zunge (26) verläuft.
  2. 2. Elektromotor nach Anspruch 1, wobei sich die Zunge an der Außenseite des Anschlusses annähernd axial und vom Stator wegerstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Drahtes (18) über die Außenseite des Anschlusses (22) unterhalb der Zunge (26) an dieser vorbei und in einem Bogen zurück bis zwischen die Zunge (26) und die Außenseite des Anschlusses verläuft, und daß die Zunge (26) dort auf das Ende des Drahtes (18) gebogen ist, wo das Ende des Drahtes (18) zwischen der Zunge (26) und der Außenseite des Anschlusses (22) verläuft.
  3. 3. Elektromotor nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunge (26) auf das Ende des Drahtes (18) gebogen und mit dem Anschluß (22) verschmolzen ist.






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