DE2615419A1

DE2615419A1 - Fastening and insulation of stator coil winding heads - has cover plates with small radial recesses along central hole edge

Info

Publication number: DE2615419A1
Application number: DE19762615419
Authority: DE
Inventors: Otto Kelch; Erwin Mesle
Original assignee: Papst Motoren GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Priority date: 1976-04-09
Filing date: 1976-04-09
Publication date: 1977-10-20
Also published as: DE2615419C2

Abstract

The technique applies esp. to motors of the external rotor type. The coil winding heads are fastened by insulating end plates mounted on the lamination stack, which cover the teeth between winding slots. They have radial projections, and an inner collar surrounded by winding heads. Cover plates are put on the front ends of the winding heads. Retaining fingers are provided on outer ends of the radial projections of the end plates. They limit the winding head space between the end plate and the cover plates (1) which sit on the collar (5) with press fit is an annular plastic stamped plate (1) with small radial recess along its central hole (2) periphery (3). Radially yielding walls (5) of the collar enter, when assembled, into the recesses.

Description

Anordnung zur Fixierung von Wickel köpfen Arrangement for the fixation of winding heads

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur räumlichen Fixierung und Isolierung der Wickelköpfe von Statorspulen, insbesondere bei Außenläufermotoren, mittels stirnseitig auf dem Statorpaket angeordneten, aus Isolierstoff bestehenden Endscheiben, welche die Zwischenstege der Wicklungsnuten des Blechpaketes abdekkende, radiale Stege und einen von den Wickel köpfen umgebenen inneren Kragen aufweisen, sowie mittels Deckscheiben, welche stirnseitig auf die Wickel köpfe aufgesetzt sind, wobei an den äußeren Enden wenigstens einiger der radialen Stege der Endscheiben axial nach außen gerichtete Rückhaltefinger angeordnet sind, welche den zwischen der betreffenden Endscheibe und der über den Wickel köpfen angeordneten Deckscheibe liegende Wickelkopfraum radial nach außen begrenzen nach Patentanmeldung P 24 15 839.2-32.The invention relates to an arrangement for spatial fixation and Isolation of the winding heads from stator coils, especially in the case of external rotor motors, by means of insulating material arranged on the face of the stator core End plates, which cover the intermediate webs of the winding grooves of the laminated core, have radial webs and an inner collar surrounded by the winding heads, as well as by means of cover disks, which are placed on the end of the winding heads, wherein at the outer ends of at least some of the radial webs of the end disks axially outwardly directed retaining fingers are arranged, which the between the end disk in question and the cover disk arranged over the winding heads Limiting the winding head space radially outwards according to patent application P 24 15 839.2-32.

Bei solchen Anordnungen besteht die Aufgabe, eine insbesondere in der Großserienfertigung vorteilhafte und billige Lösung, die sowohl den Bedürfnissen der Wickeltechnik als auch den Sicherheitsvorschriften genügt sowie räumlich kompakt ist, zu finden.In such arrangements there is the task of a particular in mass production advantageous and cheap solution that both meet the needs the winding technology as well as the safety regulations are sufficient and spatially compact is to find.

Die Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichen von Anspruch 1 oder von Anspruch 2 gelöst.The object is according to the characterizing part of claim 1 or of claim 2 solved.

Die folgende Zeichnungsbeschreibung schildert in keiner Weise als Einschränkung zu verstehende Ausführungsbeispiele der Erfindung, die, ebenso wie die Unteransprüche, vorteilhafte Ausgestaltungen offenbaren.The following drawing description in no way portrays as Embodiments of the invention to be understood as limiting, which, as well as the subclaims disclose advantageous configurations.

F i g u r 1 zeigt in Draufsicht in natürlicher Größe eine ebene Deckscheibe 1 aus 1,5 mm dickem Hartgewebe 40606)gestanzt für den Innenstator eines Außenläufermotors mit einem Luftspaltdurchmesser von Somm. Sie wird zentral auf den Kragen 5 aufgeschoben mit einem Preßsitz derart, daß der Innendurchmesser D1 ihrer zentralen Ausnehmung 17, 4 mm und und der Außendurchmesser D2 des Kragens 17, 7 mm beträgt,wobei dieser mit der Endscheibe 6 einstückig aus Kunststoff gespritzt ist und eine dünnere Wand(o,6 mm dick)hat, welche noch radial nachgiebig bzw. radial nachfedernd ist. Die Ausnehmung 2 dieser Deckscheibe 1, kreisrund entsprechend dem Kragenumfang, weist auf ihrem Umfang 3,etwa regelmässig verteilt, Ausbuchtungen 4 über diese Kreisform hinaus auf.FIG. 1 shows a natural size plan view of a flat cover disk 1 made of 1.5 mm thick hard fabric 40606) punched for the inner stator of an external rotor motor with an air gap diameter of Somm. It is pushed centrally onto the collar 5 with a press fit such that the inner diameter D1 of its central recess 17, 4 mm and and the outer diameter D2 of the collar 17, 7 mm, this is injection-molded in one piece from plastic with the end plate 6 and a thinner wall (o, 6 mm thick), which is still radially flexible or radially resilient is. The recess 2 of this cover disk 1, circular according to the collar circumference, has on its circumference 3, approximately evenly distributed, bulges 4 over this circular shape out on.

Beim Aufpressen dieser Deckscheibe 1 auf den rohrförmigen Kragen splittert dieset dank der vorerwähnten Ausbuchtungen nicht, son- genannten Ausbuchtungen 4 hinein radial aus, wenn die Deckscheibe 1 unter Preßsitz auf den Kragen aufgeschoben/ aufgepreßt wird. Bei nachfolgender Imprägnierung, insbesondere bei Träufelimprägnierung, tritt der Imprägnierwerkstoff (Kunstharzlack) durch die Ausbuchtungen 4 Vom Wickelkopf her hindurch und bildet' auf der Oberseite der Deckscheibe in den Ausbuchtungen erstarrende Lackteile, die eine noch festere Befestigung der Deckscheibe bedeuten.When this cover disk 1 is pressed onto the tubular collar, it does not splinter thanks to the aforementioned bulges, but rather called bulges 4 radially out when the cover plate 1 is pushed / pressed onto the collar with a press fit. With subsequent impregnation, especially trickle impregnation, the impregnation material (synthetic resin lacquer) passes through the bulges 4 from the winding head and forms parts of the lacquer that solidify in the bulges on the top of the cover plate, which means that the cover plate is even more firmly attached.

F i g u r 2 zeigt im Schnitt in doppelter Größe die zur Deckscheibe 1 der Fig. 1 gehörige Endscheibe 6 mit ihrem einstückigen Kragen 5 des Außendurchmessers D2 = 17,7 mm sowie gestrichelt Wicklung und Endscheibe. Die Radialstege 7 der Endscheibe 6 setzen sich in die axialen Rückhaltefinger 8 fort, auf deren freien Enden 9 die Deckscheibe 1 aufliegt. Der Kragen 5 hat axiale Oberlänge, damit er die Wickelköpfe 12, 13 wie auch die Deckscheibe auf jeden Fall überragt und so in der Fertigungshandhabung (mit den Fingern 8 zusammen) einen gewissen Schutz der Wicklung 12, 13 darstellt. Bei gedr-ängtem axialem Aufbau des Motors kann der überstehende Teil des Kragens 5 abgeschnitten werden, nachdem die Wicklung imprägniert ist.F i g u r 2 shows in section in double the size of the cover disk 1 of FIG. 1 associated end plate 6 with its one-piece collar 5 of the outer diameter D2 = 17.7 mm as well as dashed winding and end plate. The radial webs 7 of the end plate 6 continue in the axial retaining fingers 8, on the free ends 9 of the Cover disk 1 rests. The collar 5 has an axial upper length so that it can reach the winding heads 12, 13 as well as the cover plate in any case protrudes and so in the production handling (with the fingers 8 together) represents a certain protection of the winding 12, 13. If the motor has a tight axial structure, the protruding part of the collar 5 after the winding is impregnated.

F i g u r 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Deckscheibe 20 in Draufsicht in doppelter Größe gemäß Anspruch 2.FIG. 3 shows an exemplary embodiment of a cover plate 20 in FIG Double size plan view according to claim 2.

F i g u r 4 dazu eine Schnittdarstellung.FIG. 4 is a sectional view of this.

F i g u r 5 zeigt ebenfalls im Schnitt die zugehörige Endscheibe in gleicher Größe, auf welche, wie der Pfeil IV - V veranschaulicht, die Deckscheibe 20 der Fig. 4 aufgesetzt wird, indem der Rand 26 ihrer zentrischen Bohrung 24 auf den Kragen 25 aufgeschoben wird.FIG. 5 also shows in section the associated end plate in FIG the same size to which, as the arrow IV - V illustrates, the cover disk 20 of FIG. 4 is placed by the edge 26 of its central bore 24 on the collar 25 is pushed on.

Wenn die Endscheibe vielleicht etwas teurer in der Herstellung als Spritzgußteil ausgeführt wird, kann ihr Umfang 22, teilweise wenigstens, zum Wickel kopf hin abgebogen werden. Die Anpassung der Deckscheibe an die Form des Wickel kopfes gibt eine bessere Raumausnutzung. Zur Verbesserung der Wärmeabfuhr dienen zusätzliche großflächige Uffnungen 27.If the end plate is perhaps a little more expensive to manufacture than Injection molded part is performed, its circumference 22, partially at least, for winding head to be bent. The adaptation of the cover disc to the shape of the winding head gives a better use of space. Serve to improve heat dissipation additional large openings 27.

Die Deckscheibe ist in diesem Fall ein Formteil, ebenfalls mit einer zentralen Uffnuna 24. die mit etwa Silo mm Untermaß des Durchmes das im Vergleich dickwandigere Nabenrohr 25 aufgepreßt wird (Wandstärke 1 mm). Die zentrale Uffnung hat jedoch an ihrem kreisförmigen Umfang nur eine etwa o,5 mm axial dicke Sitzfläche 26, die rundum läuft und vom Statoreisen abseitig liegt. Von dieser nur o,5 mm axialen Dicke im Einpreßbereich verdickt sich diese Deckscheibe jedoch dann radial nach außen stark zunehmend (Erweiterungswinkel ca. 600) und ist auch dem Wickelkopfverlauf etwas angepasst, also von etwa konvexer Gesamtgestalt. Die axial dünne Umfangslippe am Preßsitz innen läßt sich beim Aufschieben oder Aufpressen dieses kappenartigen Formteils 20 auf den Kragen 25 wahrscheinlich etwas axial gegen die Preßrichtung ausweichend verquetschen und übt gegen das Zurückschieben eine Art Klemmwirkung aus.In this case, the cover disk is a molded part, also with a central Uffnuna 24, the one with about mm undersize of the diameter of the silo the hub tube 25, which is thicker-walled in comparison, is pressed on (wall thickness 1 mm). However, on its circular circumference, the central opening has only a seat surface 26 which is approximately 0.5 mm thick and runs all around and is remote from the stator iron. From this only 0.5 mm axial thickness in the press-fit area, however, this cover disk then thickens radially outwards (widening angle approx. 600) and is also somewhat adapted to the winding head course, i.e. of approximately convex overall shape. The axially thin circumferential lip on the inside of the press fit can probably be squeezed somewhat axially against the pressing direction when this cap-like molded part 20 is pushed or pressed onto the collar 25 and exerts a kind of clamping effect against the pushing back.

F i g u r 6 zeigt die Endscheibe 31 der Fig. 5 in Draufsicht (ebenfalls in doppelter Größe) mit den Radialstegen 32, den Rückhaltefingern 33 in diesen Hohlräumen~30 zur Aufnahme von Zwischenverbindungen.FIG. 6 shows the end plate 31 of FIG. 5 in a top view (also in double size) with the radial webs 32, the retaining fingers 33 in these cavities ~ 30 to accommodate interconnections.

In beiden Deckscheiben (Fig. 1 und Fig. 3) sind verschieden große Uffnungen 14, 15, 16, 18 sowie 35, 36, 38, 39 zur zugentlasteten Durchführung der Anschlußlitzen 14, indem diese durch die dafür passende Uffnung hindurchgefädelt wird. Die verschieden großen Uffnungen entsprechen beliebigen, d.h. verschiedenen Litzenquerschnitten bzw. einer verschiedenen Anzahl von Litzen, eventuell incl. einer umhüllenden Isolierschlauchbedeckung des Litzenbündels, wobei der Isolierschlauch geschlitzt ist und seine Lappen auf den Wickel kopf unter der Deckscheibe 1; 20 aufliegen und so den Isolierschlauch zugentlasten.Both cover disks (Fig. 1 and Fig. 3) are of different sizes Openings 14, 15, 16, 18 and 35, 36, 38, 39 for the strain-relieved implementation of the Connecting strands 14 by threading them through the appropriate opening will. The different sized openings correspond to any, i.e. different ones Wire cross-sections or a different number of wires, possibly incl. an enveloping insulating tube covering the strand bundle, wherein the insulating tube is slotted and its lobes on the winding head under the cover disc 1; 20th and thus relieve the strain on the insulating tube.

In Fig. 1 und Fig. 3 sind in der Deckscheibe kreisrunde Uffnungen verschiedener Größe, wobei die zweite (Einerßahl der Ziffer den Durchmesser der Uffnungen in mm jeweils bedeutet.(Z.5 1G:6tng Die Rückhaltestege werden vorteilhafterweise ergänzt durch eine axiale Verlängerung der flexiblen Nutverschlüsse bis zum axialen freien Ende der (jeweils benachbarten) Rückhaltestege.In Fig. 1 and Fig. 3 there are circular openings in the cover disk of different sizes, the second (unit of the digit being the diameter of the Openings in mm in each case means. (Z.5 1G: 6tng The retaining webs are advantageously supplemented by an axial extension of the flexible slot locks up to the axial one free end of the (adjacent) retaining webs.

Hierdurch wird ein mehrfacher Vorteil erreicht. Einmal ergibt die so rings über dem Umfang geschlossene Wickelkopfabdeckung eine Reduzierung des notwendigen Sicherheitsabstandes, weil der dem Rotoraluminium Sonst gegenüberstehende lackisolierte Kupferdraht 2 mm Abstand benötigen würde und durch die Abdeckung dieser Kupferdrahtwicklung gerade bei Austritt aus dem Statoreisen durch die axial verlängerten flexiblen Nutschlüsse die dadurch isolationsmäßig geschlossene Wickelkopffläche zum Alu-Rotor nur noch 1 mm Sicherheitsabstand benötigt.This achieves a multiple advantage. One time it results so around the circumference closed winding head cover a reduction of the necessary Safety distance, because the lacquer-insulated one otherwise opposite the rotor aluminum Copper wire would need 2mm clearance and by covering this copper wire winding especially when exiting the stator iron through the axially extended flexible slot connections the winding head surface to the aluminum rotor, which is closed in terms of insulation, is now only 1 mm safety distance required.

Ferner bedeutet dieses Hochziehen des Nutverschlusses bis zum Ende der Rückhaltestege einen mechanischen Schutz für den Wickel kopf.Furthermore, this means pulling up the slot seal to the end the retaining bars provide mechanical protection for the winding head.

Oberdies ist die Abstützung der weichen Nutverschlüsse am Rückhaltefinger eine einfache Möglichkeit, diese gegen radiales Abstehen zu sichern, wodurch die Kompaktheit des Wickel kopfes besser gewährleistet ist. Diese Vorteile bestehen natürlich auch in dem Fall, daß keine Deckscheibe verwendet wird.In addition, the soft slot locks are supported on the retaining finger a simple way to secure this against radial protrusion, whereby the Compactness of the winding head is better guaranteed. These advantages exist naturally also in the event that no cover disk is used.

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Claims

Patent - claims 1. Arrangement for spatial fixation and isolation the winding heads of stator coils, especially in external rotor motors, by means of the face End plates made of insulating material and arranged on the stator core, which the intermediate webs of the winding grooves of the laminated core covering, radial webs and have an inner collar surrounding the winding heads and by means of Cover disks, which are placed on the front side of the winding heads, with the outer ends of at least some of the radial webs of the end disks axially outward directed retaining fingers are arranged, which between the relevant End disk and the cover disk located above the winding heads limit radially outwards according to patent application P 24 15 839.2-32, characterized in that that the cover disk (1), which is seated on the collar (5) by means of a press fit, has an annular, represents in particular a plate (1) stamped from plastic, which is attached to the inner circumference central bore (2) has small radial recesses (4) into welcne evade the radially flexible walls (5) of the collar in the assembled state.

2. Arrangement for spatial fixation and isolation of the winding heads of stator coils, especially with external rotor motors, by means of the face on the Stator pack arranged, consisting of insulating material end plates, which the intermediate webs the winding grooves of the laminated core covering, radial webs and one of the Have winding heads surrounded inner collar, as well as by means of cover discs, which are placed on the end face of the end windings, at least at the outer ends some of the radial webs of the end plates axially outwardly directed retaining fingers are arranged, which between the end plate in question and over the Winding heads arranged cover disk lying winding head space radially limit to the outside according to patent application P 24 15839.2-32, characterized in that that the press fit on the collar (25), in particular as a plastic injection molding (20) partially formed cover disk has a central bore (24) with an inner one Circumference (26) has axially strongly thinning edge

3. Arrangement according to Claim 1 or 2, characterized in that the cover plate (1; 20) is at least has an opening for the strain-relieved lead-through of the pigtail (19).

4. Arrangement according to claim 3, characterized in that the cover disk (4; 20) has several openings of different sizes (14,15,16,18,35,36,38,39).

5. Arrangement according to claim 3 or 4, characterized in that the Cover disk has additional identical or larger openings (2i).

6. Arrangement according to one of the preceding claims, in particular according to claim 4 or 5, characterized in that the cover plate is on the retaining finger (8) is present.

7. Arrangement according to one of the preceding claims, in particular according to claim 2, characterized in that the collar (25) at its end (2g) slots for easier pushing of the cover plate (20) in the axial direction (29).

8. Arrangement according to one of claims 2 to 7, in particular according to claim 6, characterized in that the cover plate (20) at least in the area of its Outer circumference (22) is bent towards the retaining fingers (8).

9. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that that at least some of the retaining fingers (8) with frontally open, pocket-shaped Cavities (3Cb are provided, which for receiving the interconnected winding and / or Serve strand ends.

lo. Arrangement according to one of Claims 1 to 8, characterized in that that the retaining fingers (g) taper sharply towards their free end (9).

11. Arrangement in particular according to one of the preceding claims, characterized in that elongated strips of insulating material (), which serve as a groove closure are designed to extend axially on both sides beyond the stator core (), preferably to the free end (9) of the retaining fingers (g) - ()

12. Arrangement according to claim 11, characterized in that the strips by means of semicircular or Similar profile additionally stiffened from insulating foil from 0.05 to 0.4 mm thick are shaped.