DE29917138U1

DE29917138U1 - Holding device for a winding of a stator of an electric motor

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Publication number: DE29917138U1
Application number: DE29917138U
Authority: DE
Original assignee: FHP Motors GmbH
Current assignee: FHP Motors GmbH
Priority date: 1999-09-29
Filing date: 1999-09-29
Publication date: 1999-12-16
Anticipated expiration: 2009-09-30

Description

FHP Motors GmbH 99/06-OLFHP Motors GmbH 99/06-OL

17. September 199917 September 1999

Haltevorrichtung für eine Wicklung eines Stators eines ElektromotorsHolding device for a winding of a stator of an electric motor

Die Neuerung betrifft eine Haltevorrichtung für eine Wicklung eines Stators eines Elektromotors der im Oberbegriff des Schutzanspruchs 1 angegebenen Art.The innovation relates to a holding device for a winding of a stator of an electric motor of the type specified in the preamble of claim 1.

Es gibt verschiedene Verfahren, um die Wickelköpfe in elektrischen Maschinen zu schützen. Eine der gebräuchlichsten Verfahren ist das Bandagieren, wobei die Wickelköpfe durch Umschlingen mit Baumwollband, Glasseide, Schnur oder dergleichen von Hand oder maschinell fest zusammengeschnürt werden. Bei der maschinellen Herstellung von Motoren wird dabei in der Regel so vorgegangen, daß die z. B. in einem Stator eingezogenen Wicklungen im Bereich des stirnseitig über das Statorblechpaket vorstehenden Wickelköpfe vorgeformt werden, dann das Bandagieren folgt und schließlich ein zweiter Preß- und Formvorgang die bandagierten Wickelköpfe noch genau ausrichtet. Ein Nachteil besteht darin, daß die Formund Bandagiervorgänge nacheinander stattfinden. Dabei federn die vorgeformten Wickelköpfe infolge Eigenelastizität teilweise wieder auf, bevor sie bandagiert werden, lassen sich dann nicht festgepackt umschnüren und lockern sich durch das Nachformen in der Bandage weiter, so daß während des späteren Betriebes des Motors Eigenbewegungen und Schwingungen einzelner Drähte möglich sind, die dann zum Bruch führen können.There are various methods for protecting the winding heads in electrical machines. One of the most common methods is bandaging, where the winding heads are tied together tightly by hand or machine by wrapping cotton tape, glass silk, cord or the like around them. In the machine manufacture of motors, the procedure is usually such that the windings drawn into a stator, for example, are pre-formed in the area of the winding heads that protrude above the stator laminated core at the front, then bandaging follows and finally a second pressing and forming process aligns the bandaged winding heads precisely. One disadvantage is that the forming and bandaging processes take place one after the other. The pre-formed winding heads partially spring back due to their own elasticity before they are bandaged, cannot then be bandaged tightly and loosen further during the re-forming in the bandage, so that during later operation of the motor, individual wires can move and vibrate, which can then lead to breakage.

Eine Verbesserung der Halterung der Kabelbinder wurde dadurch erzielt, daß die Wicklungsteile des Wickelkopfes durch einen laschenartigen, verrastbaren Kabelbinder festgelegt wurden (CH-PS 587 579). Obwohl dieser Kabelbinder beim Festlegen der Wicklungsteile selbsttätig verrastet, kann dieser später noch seitlich verrutschen, wodurch einzelne Drähte lose werden und in Schwingungen geraten können. Durch eine Tränkung des Wickelkopfes mit dem Kabelbinder wird dieses Verrutschen zwar verhindert, aber es ist ein zusätzlicher Arbeitsgang erforderlich. Hierzu wird die Herstellung der elektrischen Maschine zusätzlich verteuert. - 2 -An improvement in the cable tie holder was achieved by securing the winding parts of the winding head using a tab-like, lockable cable tie (CH-PS 587 579). Although this cable tie automatically locks when securing the winding parts, it can still slip sideways later on, causing individual wires to become loose and start to vibrate. Impregnating the winding head with the cable tie prevents this slipping, but an additional work step is required. This makes the manufacture of the electrical machine even more expensive. - 2 -

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Weiterhin ist aus der DE-OS 41 17 905 eine Haltevorrichtung der eingangs genannten Art bekannt. Dort werden die Wicklungsdrähte der über die Stirnfläche des Statorblechpaketes hinausragenden Wickelköpfe durch laschenartige Kabelbinder zusammengehalten. Diese Kabelbinder weisen zwischen ihren Rastverzahnungen und Verschlußelementen Sperrstege auf, welche in die Fenster zwischen den Spulen und den Stirnflächen der Statorblechpakete einschieb- und verkeilbar sind. Hierdurch wird zwar ein Verrutschen der verrasteten Kabelbinder sicher verhindert, aber die Befestigung der Kabelbinder kann nicht von einem Automaten durchgeführt werden.Furthermore, a holding device of the type mentioned above is known from DE-OS 41 17 905. In this device, the winding wires of the winding heads that protrude beyond the front face of the stator laminated core are held together by tab-like cable ties. These cable ties have locking bars between their locking teeth and locking elements, which can be inserted and wedged into the windows between the coils and the front faces of the stator laminated cores. This reliably prevents the locked cable ties from slipping, but the cable ties cannot be attached by an automatic machine.

Aus dem DE-GM 18 84 953 ist eine Haltevorrichtung für eine Wicklung eines Stators eines Elektromotors mit einer um den Wickelkopf herumgelegten Haltelasche bekannt, durch welche die einzelnen Windungen der Wicklung zusammengehalten werden und der Wickelkopf geformt wird. Die Herstellung einer Haltelasche kann durch einfaches Ineinanderstecken der Enden einer Bandschleife erfolgen.From DE-GM 18 84 953, a holding device for a winding of a stator of an electric motor is known with a holding tab placed around the winding head, by means of which the individual turns of the winding are held together and the winding head is formed. A holding tab can be produced by simply inserting the ends of a tape loop into one another.

Die DE 43 05 936 C2 offenbart eine Haltevorrichting für eine Wicklung eines Stators eines Elektromotors, wobei eine den Wicklungskopf umschließende Haltelasche vorgesehen ist. Die Haltelasche ist hierbei flexibel ausgebildet und weist an ihrem freien Ende hintereinander angeordnete Rastelemente auf.DE 43 05 936 C2 discloses a holding device for a winding of a stator of an electric motor, wherein a holding tab is provided that surrounds the winding head. The holding tab is designed to be flexible and has locking elements arranged one behind the other at its free end.

Weiterhin ist aus der DE 197 18 501.0 eine Haltevorrichtung für eine Wicklung eines Stators eines Elektromotors mit einem den Wicklungskopf umfassenden Halteglied vorgeschlagen worden, bei der das Halteglied aus einem Halteclip mit zwei die Wicklungsköpfe kreisförmig umschließenden Halteschalen mit an deren freien Enden angeordneten Rastmitteln besteht.Furthermore, DE 197 18 501.0 proposes a holding device for a winding of a stator of an electric motor with a holding member enclosing the winding head, in which the holding member consists of a holding clip with two holding shells enclosing the winding heads in a circle and with locking means arranged at their free ends.

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Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Haltevorrichtung für die Wickelköpfe elektrischer Maschinen mit einem Halteclip zu schaffen, die die oben genannten Haltevorrichtungen noch weiter verbessert und durch einen Automaten leicht anzubringen ist. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Schutzanspruch 1 gelöst.The innovation is based on the task of creating a holding device for the winding heads of electrical machines with a holding clip, which further improves the above-mentioned holding devices and can be easily attached by a machine. This task is solved by the features in claim 1.

Die neuerungsgemäße Halterung ermöglicht eine einfache, billige und sichere Festlegung der Windungen von Wickelköpfen in elektrischen Maschinen, die durch einen Automaten vorgenommen werden kann. Ein Lösen des verrasteten Halteclips ist nur durch Zerstörung des Rasthakens möglich.The innovative holder enables the windings of winding heads in electrical machines to be secured easily, cheaply and safely, which can be done by a machine. The locked retaining clip can only be released by destroying the locking hook.

Der neuerungsgemäße Halteclip gewährleistet einen sicheren Halt der Wickelköpfe gegen Beschädigung.The new retaining clip ensures that the winding heads are held securely against damage.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Neuerungsgegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Die Neuerung wird anhand eines Ausfuhrungsbeispieles im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:Further advantageous embodiments of the subject matter of the innovation can be found in the subclaims. The innovation is described in more detail below using an exemplary embodiment.
Show it:

Figur 1 einen Elektromotor mit einem Halteclip,Figure 1 an electric motor with a retaining clip,

Figur 2 eine Einzelheit aus Figur 1 mit noch geöffnetem Halteclip,Figure 2 shows a detail from Figure 1 with the retaining clip still open,

Figur 3 eine Einzelheit aus Figur 1 mit geschlossenem Halteclip,Figure 3 shows a detail from Figure 1 with the retaining clip closed,

Figur 4 eine Einzelheit aus Figur 3,Figure 4 shows a detail from Figure 3,

Figur 5 den Halteclip vor dem Einbau in den Elektromotor,Figure 5 the retaining clip before installation in the electric motor,

Figur 6 eine Draufsicht auf den Rastnocken undFigure 6 is a plan view of the locking cam and

Figur 7 einen Querschnitt durch eine Halbschale - 4 -Figure 7 a cross section through a half shell - 4 -

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Die Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Elektromotor 1 mit einem Stator 2 und einem Statorblechpaket 3, an dessen Stirnflächen 5, 7 aus Isolierstoff bestehende Endscheiben 9, 11 befestigt sind. Die Windungen der Wickelköpfe 13, 15 der Statorwicklungen werden durch eine Haltevorrichtung mit einem Halteglied zusammengehalten, wodurch die Wickelköpfe 13, 15 geformt und gegen Beschädigung geschützt werden. Dieses Halteglied ist mittels Rastmittel mit der Stirnfläche 5 bzw. 7 des Statorblechpaketes 3 fest verbindbar und ist ein Halteclip 17 mit zwei die Wickelköpfe 13, 15 umschließenden Halbschalen 19, 21. Das eine Ende 23 der ersten, halbkreisförmig ausgebildeten Halbschale 19 ist an der Stirnfläche 5, 7 des Statorblechpaketes 3 fest positionierbar, während das andere Ende 25 über ein als Schwenkachse dienendes Filmscharnier 27 mit der zweiten Halbschale 21 verbunden ist. Eine feste Halterung der Wicklungsköpfe 13, 15 wird dadurch geschaffen, daß das freie Ende 29 der zweiten Halb schale 21 Rastmittel zum Verrasten mit der ersten Halbschale 19 aufweist.Figure 1 shows a plan view of an electric motor 1 with a stator 2 and a stator laminated core 3, to the end faces 5, 7 of which end disks 9, 11 made of insulating material are attached. The turns of the winding heads 13, 15 of the stator windings are held together by a holding device with a holding member, whereby the winding heads 13, 15 are shaped and protected against damage. This holding member can be firmly connected to the end face 5 or 7 of the stator laminated core 3 by means of a locking means and is a holding clip 17 with two half-shells 19, 21 enclosing the winding heads 13, 15. One end 23 of the first, semicircular half-shell 19 can be firmly positioned on the end face 5, 7 of the stator laminated core 3, while the other end 25 is connected to the second half-shell 21 via a film hinge 27 serving as a pivot axis. A firm mounting of the winding heads 13, 15 is created in that the free end 29 of the second half-shell 21 has locking means for locking with the first half-shell 19.

Vorzugsweise besteht der Halteclip 17 aus einem Kunststoffspritzteil, das bei der Herstellung einen die beiden Halbschalen 19, 21 in einer geöffneten Stellung haltenden Verbindungssteg 31 aufweist, siehe Figuren 2 und 5. Um das Verschwenken der zweiten Halbschale 21 in die Raststellung mit der ersten Halbschale 19 zu ermöglichen, wird der Verbindungssteg 31 verformt oder eingeschnitten. Der Verbindungssteg 31 hat eine dreieckige Form, wobei das Einschneiden bei der Montage des Halteclips 17 durch den Montageautomaten automatisch erledigt werden kann.Preferably, the retaining clip 17 consists of a plastic injection molded part which, during manufacture, has a connecting web 31 which holds the two half-shells 19, 21 in an open position, see Figures 2 and 5. In order to enable the second half-shell 21 to pivot into the locking position with the first half-shell 19, the connecting web 31 is deformed or cut. The connecting web 31 has a triangular shape, and the cutting can be done automatically by the assembly machine when the retaining clip 17 is assembled.

Das Befestigen des Halteclips 17 an der Stirnfläche 5, 7 des Statorblechpaketes 3 erfolgt einfach dadurch, daß das mit der Stirnfläche 5, 7 verbindbare Ende 23 der ersten Halbschale 19 einen in den Zwischenraum 33 zwischen der Stirnfläche 5, 7 des Statorblechpaketes 3 und der Wickelköpfe 13, 15The fastening of the retaining clip 17 to the front surface 5, 7 of the stator laminated core 3 is carried out simply by the end 23 of the first half-shell 19 that can be connected to the front surface 5, 7 having a recess 33 between the front surface 5, 7 of the stator laminated core 3 and the winding heads 13, 15

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einschiebbaren Befestungssteg 35 aufweist. Dieser Befestigungssteg 35 ist mit Rastmitteln zum Verrasten des Halteclips 17 an dem Statorblechpaket 3 versehen. Die Montage des Halteclips 17 erfolgt dadurch, daß die erste Halbschale 19 mittels einer Gleitfläche 37 an dem Befestigungssteg 35 von außen radial nach innen auf der Stirnfläche 5, 7 des Statorblechpaketes 3 in die Raststellung durch einen Automaten geschoben wird. Dieses radiale Einschieben wird vorteilhaft dadurch begrenzt, daß der Befestigungssteg 35 einen senkrecht zu der Gleitfläche 37 angeordneten Endanschlag 39 aufweist.
Ein sicheres Verrasten des Halteclips 17 an dem Statorblechpaket 3 wird dadurch gewährleistet, daß eine Rastöffnung 41, die z. B. eine Rastbohrung sein kann, in die Stirnfläche 5, 7 des Statorblechpaketes 3 mündet und in die ein gegenüber der Gleitfläche 37 vorstehend angeordneter Rastnocken 43 an dem Halteclip 17 einrastbar ist.insertable fastening web 35. This fastening web 35 is provided with locking means for locking the retaining clip 17 on the stator laminated core 3. The mounting of the retaining clip 17 takes place in that the first half-shell 19 is pushed by a machine by means of a sliding surface 37 on the fastening web 35 from the outside radially inwards on the front surface 5, 7 of the stator laminated core 3 into the locking position. This radial insertion is advantageously limited by the fact that the fastening web 35 has an end stop 39 arranged perpendicular to the sliding surface 37.
A secure locking of the retaining clip 17 on the stator laminated core 3 is ensured by the fact that a locking opening 41, which can be a locking bore, for example, opens into the end face 5, 7 of the stator laminated core 3 and into which a locking cam 43 on the retaining clip 17, which is arranged protruding relative to the sliding surface 37, can be locked.

Vorteilhaft ist hierbei der Rastnocken 43 mit in Schieberichtung durch den Automaten wirksamen Einlaufschrägen 45, 47 versehen, siehe Figur 6.Advantageously, the locking cam 43 is provided with run-in slopes 45, 47 which are effective in the sliding direction through the machine, see Figure 6.

Eine sichere Formung der Wickelköpfe 13, 15 wird dadurch begünstigt, daß die beiden Halbschalen 19, 21 auf ihren als Klemmflächen dienendes Innenumfangsflächen 49, 51 in Umfangsrichtung hintereinander angeordnete, vorstehend ausgebildete Rippen 53, 55 aufweisen. Diese Rippen 53, 55 drücken die Wicklungsköpfe 13, 15 derart zusammen, daß Eigenbewegungen oder Schwingungen einzelner Drähte nicht mehr möglich sind.A secure formation of the winding heads 13, 15 is facilitated by the fact that the two half shells 19, 21 have protruding ribs 53, 55 arranged one behind the other in the circumferential direction on their inner circumferential surfaces 49, 51 serving as clamping surfaces. These ribs 53, 55 press the winding heads 13, 15 together in such a way that individual movements or vibrations of individual wires are no longer possible.

Ein sicheres Verrasten der beiden Halbschalen 19, 21 wird dadurch gewährleistet, daß die zweite Halbschale 2 an ihrem freien Ende 29 als Rastmittel einen federnden Schnapphaken 38 aufweist, welcher in eine Rastausnehmung 57 an dem freien Ende 59 der ersten Halbschale 19 unlösbar einsteckbar ist. Diese Rastausnehmung 57 befindet sich auf der Innenseite 61 des Befestigungssteges 35.A secure locking of the two half-shells 19, 21 is ensured by the fact that the second half-shell 2 has a spring-loaded snap hook 38 at its free end 29 as a locking means, which can be permanently inserted into a locking recess 57 at the free end 59 of the first half-shell 19. This locking recess 57 is located on the inside 61 of the fastening web 35.

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Der federnde Rasthaken 38 ist V-förmig ausgebildet, wobei dessen einer Schenkel 63 fest ausgebildet ist und an einer Führungsfläche anliegend auf der Innenseite 61 des Befestigungssteges 35 gegen seitlicher Verdrehung formschlüssig gelagert ist. Der andere Schenkel 67 des Rasthakens 38 ist beim Einschieben des freien Endes 29 in die Raststellung federnd zusammenrückbar und springt nach Erreichen dieser Raststellung in die ursprüngliche Ausgangsstellung zurück. Hierbei rastet das freie Ende 69 des Schenkels 67 hinter einer Rastkante 71 der Rastausnehmung 57 unlösbar ein. Der feste Schenkel 63 ist mit einem Haltesteg 73 an dem freien Ende 29 der zweiten Halb schale 21 fest verbunden. Die Rastausnehmung 57 hat eine rechteckige Form und ist an einem Fußteil 75 angeordnet, der die erste Halbschale 19 mit dem Befestigungssteg 35 verbindet. Die Führungfläche 65 mündet in die Rastausnehmung 57, wodurch das Einschieben des Schnapphakens 38 in die Rastausnehmung 57 möglich ist. Die Rastkante 71 befindet sich an der Übergangskante der Führungsfläche 65 zu der Rastausnehmung 57. Nach dem Verrasten des Schnapphakens 38 mit dem federnden Schenkel 67 ist ein Lösen der beiden Halbschalen 19, 21 nicht mehr möglich. Hierdurch wird ein sicheres Zusammenhalten der einzelnen Drähte der Wicklungsköpfe 13, 15 geschaffen, wobei die Montage des Halteclips 17 und das Verrasten der beiden Halbschalen durch einen Automaten vorgenommen werden kann.The spring-loaded latching hook 38 is V-shaped, with one leg 63 being fixed and being positively supported against lateral rotation on a guide surface on the inside 61 of the fastening web 35. The other leg 67 of the latching hook 38 can be resiliently compressed when the free end 29 is pushed into the latching position and springs back into the original starting position after reaching this latching position. The free end 69 of the leg 67 latches permanently behind a latching edge 71 of the latching recess 57. The fixed leg 63 is firmly connected to a holding web 73 on the free end 29 of the second half-shell 21. The latching recess 57 has a rectangular shape and is arranged on a foot part 75 which connects the first half-shell 19 to the fastening web 35. The guide surface 65 opens into the locking recess 57, which makes it possible to insert the snap hook 38 into the locking recess 57. The locking edge 71 is located on the transition edge of the guide surface 65 to the locking recess 57. After the snap hook 38 has locked into place with the spring-loaded leg 67, it is no longer possible to release the two half-shells 19, 21. This ensures that the individual wires of the winding heads 13, 15 are held together securely, whereby the mounting of the retaining clip 17 and the locking of the two half-shells can be carried out by a machine.

In vorteilhafter Ausgestaltung kann der Halteclip 17 noch Arretierelemente zum Fixieren von elektrischen Komponenten wie Widerstände, Thermoelemente, elektrische Verbindungsdrähte etc. aufweisen.In an advantageous embodiment, the retaining clip 17 can also have locking elements for fixing electrical components such as resistors, thermocouples, electrical connecting wires, etc.

Claims

1. Holding device for a winding of a stator of an electric motor with a holding member which surrounds the winding head and by means of which the individual turns of the winding are held together and the winding head is formed, wherein the holding member can be firmly connected to the end face of the stator laminated core, wherein the holding member consists of a holding clip with two half-shells which enclose the winding heads in a circle, which are connected to one another in an articulated manner ( 21 ) via a film hinge ( 27 ) serving as a pivot axis, and whose free ends can be locked together by means of locking means in order to hold the winding head, characterized in that the holding clip ( 17 ) can be firmly positioned on the stator ( 2 ) with a first half-shell ( 19 ) and that the second half-shell ( 21 ) has a spring-loaded snap hook ( 38 ) at its free end ( 29 ), which can be connected to a locking recess ( 57 ) at the free end ( 23 ) of the first half-shell ( 19 ) can be connected inseparably.

2. Holding device according to claim 1, characterized in that the first half-shell ( 19 ) can be firmly positioned on the end face ( 5 ) of the stator laminated core ( 3 ) by means of a fastening web (35) and that the fastening web ( 35 ) has the locking recess ( 57 ) for the positive reception and locking of the resilient locking hook ( 38 ) on the inner side ( 61 ) facing the winding head ( 15 ).

3. Holding device according to claim 2, characterized in that the resilient latching hook ( 38 ) is V-shaped, one leg ( 63 ) of which slides over a guide surface ( 65 ) on the inner side ( 61 ) of the fastening web ( 35 ) and the other leg ( 67 ) of which can be compressed resiliently and, after springing back, can be latched in the latching position with the free end ( 69 ) behind a latching edge ( 71 ).

4. Holding device according to claim 3, characterized in that the fixed leg ( 63 ) is fixedly arranged on a holding web ( 73 ) at the free end ( 29 ) of the second half-shell ( 21 ).

5. Holding device according to claim 4, characterized in that the holding clip ( 17 ) consists of a plastic injection-molded part and, during manufacture, has a connecting web ( 31 ) which holds the two half-shells ( 19 , 21 ) in an open position and which is cut or deformed by an automatic machine during assembly of the holding clip ( 17 ) in such a way that the two half-shells ( 19 , 21 ) can be brought into the locking position relative to one another.

6. Holding device according to claim 5, characterized in that the connecting web ( 31 ) is triangular.

7. Holding device according to claim 6, characterized in that the fastening web ( 35 ) of the first half-shell ( 19 ) can be inserted into the intermediate space ( 33 ) between the end face ( 5 ) of the stator laminated core ( 3 ) and the winding heads ( 13 , 15 ) and has locking means for fastening the holding clip ( 17 ) to the stator laminated core ( 3 ).

8. Holding device according to claim 7, characterized in that the first half-shell ( 19 ) can be pushed by an automatic machine by means of a sliding surface ( 37 ) on the fastening web ( 35 ) from the outside radially inwards on the end face ( 5 , 7 ) of the stator laminated core ( 3 ) into the locking position.

9. Holding device according to claim 8, characterized in that the fastening web ( 35 ) has an end stop ( 39 ) arranged perpendicular to the sliding surface ( 37 ), by means of which the sliding movement of the holding clip ( 17 ) on the end face ( 5 , 7 ) of the stator laminated core ( 3 ) can be radially limited.

10. Holding device according to claim 8 or 9, characterized in that a latching opening ( 41 ) opens into the end face ( 5 , 7 ) of the stator laminated core ( 3 ), into which a latching cam ( 43 ) arranged protruding from the sliding surface ( 37 ) on the holding clip ( 17 ) can be latched.

11. Holding device according to claim 10, characterized in that the locking cam ( 43 ) has run-in slopes ( 45 , 47 ) effective in the sliding direction.

12. Holding device according to one of the preceding claims, characterized in that the two half-shells ( 19 , 21 ) have projecting ribs ( 53 , 55 ) arranged one behind the other in the circumferential direction on their inner circumferential surfaces ( 49 , 51 ) serving as clamping surfaces.