Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drahthalter mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, einen Elektromotor mit einem derartigen Drahthalter sowie ein Verfahren zur Fertigung eines Elektromotors.

Bei Elektromotoren, insbesondere bei bürstenlosen Gleichstrommotoren, ist ein Statorpaket vorgesehen, das als Blechpaket ausgebildet ist und das eine Anzahl von Drahtwicklungen zur Erzeugung von Magnetfeldern trägt. Die Anzahl der Drahtwicklungen ist bei elektronisch kommutierten Motoren häufig ein Vielfaches von 3. Die Drahtwicklungen werden auf entsprechende Bereiche des Blechpakets aufgewickelt. Die Enden der dazu eingesetzten Kupferdrähte stehen bei der Fertigung zunächst aus dem Statorpaket heraus und werden dann mit einem Anschlussbereich des Elektromotors verbunden. Der

Anschlussbereich dient im Allgemeinen zur Kontaktierung einer Schaltung, die den Elektromotor ansteuert.

Im Stand der Technik ist es beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 103 28 720 Al bekannt, die verschiedenen Wicklungen eines Statorpakets über Blechteile zu kontaktieren. Die Blechteile sind als Stanzbiegeteile ausgeführt und auf diese Weise preiswert zu fertigen. Die Anordnung dieser Blechteile am Statorpaket und die elektrische und mechanische Verbindung mit den

Wicklungen sind aufwendig und nicht für alle Arten von Elektromotoren geeignet, insbesondere nicht für Kleinmotoren. Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Drahthalter mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 so weiterzubilden, dass die Montage des Drahthalters an dem Statorpaket und die Montage der

Wicklungsdrähte in dem Drahthalter einfach und dauerhaltbar erfolgen kann.

Es ist außerdem Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Elektromotor mit einem solchen Drahthalter und ein Verfahren zur Herstellung eines

Elektromotors unter Verwendung eines Drahthalters zu schaffen.

Diese Aufgabe wird von einem Drahthalter mit den Merkmalen des Anspruchs 1, von einem Elektromotor mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und von einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst.

Weil bei einem Drahthalter für einen Stator eines Elektromotors ein aus Kunststoff gefertigter Grundkörper mit einem ersten und einem zweiten Wandteil vorgesehen ist, der einen sich über 90° bis 210° in Umfangsrichtung erstreckenden teilringförmigen Klammerabschnitt aufweist, wobei der zweite Wandteil an einer Stirnseite des Grundkörpers angeformt ist und der radial nach innen vorspringt, kann der Drahthalter auf die äußere Umfangsfläche eines Statorpakets aufgesetzt, dort positioniert und gehalten werden. Weil weiter wenigstens zwei Klemmsockel vorgesehen sind, die an der Stirnseite angeformt sind und die in Axialrichtung von dem Klammerabschnitt weg weisen, wobei die Klemmsockel jeweils wenigstens einen Schlitz aufweisen, in den ein Draht einlegbar ist, kann bei der Fertigung des Elektromotors der jeweilige Wicklungsdraht direkt, insbesondere ohne zusätzliche

Verbindungsteile, in den Klemmsockel eingeführt werden.

Wenn die Klemmsockel jeweils einen vorzugsweise kanalartigen, nach einer Seite offenen Innenraum aufweisen, der von dem Schlitz durchsetzt ist, kann dieser Innenraum für die weitergehende elektrische und/oder mechanische Verbindung mit Zuleitungen oder Leiterplatten genutzt werden.

Wenn weiter der Kanal als Führung für eine Schneidklemme ausgebildet ist, wird durch einfaches Einsetzen einer solchen Schneidklemme in den

Innenraum der elektrische Kontakt mit dem darin einliegenden Wicklungsdraht hergestellt. Besonders günstige geometrische Verhältnisse ergeben sich, wenn der Schlitz in Axialrichtung von dem Klammerabschnitt weg weisend offen ist, eine sich in Richtung auf den Klammerabschnitt zu verringernde Schlitzbreite aufweist, und vorzugsweise der Schlitz an seinem Grund eine kreisrunde, geschlitzte und in Radialrichtung verlaufende Bohrung trägt. Dann kann nämlich der Wicklungsdraht in den Schlitz eingelegt werden und wird dort gehalten.

Außerdem hält durch die entstehende Klemmung der Draht auch den

Klammerabschnitt und damit den gesamten Drahthalter in der vorgesehenen Position.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der Klammerabschnitt wenigstens zwei sich radial nach innen erstreckende Rastelemente auf, die zum Eingriff in kompatible Rücksprünge des Stators ausgebildet sind, so dass der Drahthalter auf dem Statorpaket rastend gehalten werden kann.

Vorzugsweise sind insgesamt drei Klemmsockel vorgesehen, wobei

insbesondere jeder Klemmsockel auch mehr als einen Schlitz für die

Wicklungsdrähte aufweisen kann.

Die Aufgabe wird auch gelöst von einem Elektromotor mit einem wie oben beschrieben ausgebildeten Drahthalter. Wenn der Drahthalter an einer Außenumfangsfläche des Stators angeordnet ist, ergibt sich eine besonders kompakte und einfach zu fertigende Ausführungsform. Dies gilt besonders, wenn Wicklungsanschlussdrähte des Stators in die Klemmsockel eingeführt sind, weil diese Drähte dann dort gehalten werden können und gleichzeitig auch den Drahthalter an seiner Position auf dem Statorpaket sichern.

Dazu ist es bevorzugt, wenn die Wicklungsanschlussdrähte an einer radialen Innenseite des Drahthalters entlang verlaufen und an der Position der

Bohrungen des Klemmsockels jeweils radial nach außen abgewinkelt sind und in den Bohrungen einliegen.

Der Drahthalter ist vorzugsweise an der Außenumfangsfläche des Stators lösbar rastend befestigt und in Axialrichtung von den

Wicklungsanschlussdrähten gehalten. Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Elektromotors sind

erfindungsgemäß folgende Schritte vorgesehen :

a) Bereitstellen eines Statorpakets, welches an seiner äußeren Umfangsfläche wenigstens zwei Rücksprünge oder Ausnehmungen aufweist und welches eine Anzahl von Wicklungen mit Wicklungsanschlussdrähten trägt, wobei die Wicklungsanschlussdrähte in Axialrichtung über das Statorpaket hinaus vorstehen,

b) Aufsetzen eines mit Schlitzen versehenen Drahthalters in Radialrichtung auf das Statorpaket, derart, dass der Drahthalter mit Rastelementen in die

Rücksprünge einrastet und von diesen in Radialrichtung gehalten wird, wobei die Wicklungsanschlussdrähte radial innen von dem Drahthalter sind, c) Umbiegen der Wicklungsanschlussdrähte in Radialrichtung nach außen weisend und Einlegen jeweils wenigstens eines Wicklungsanschlussdrahtes in einen der Schlitze des Drahthalters,

d) Sichern und Kontaktieren der Wicklungsdrähte mittels Schneidklemmen, die in einer Querrichtung zu den in den Schlitzen befindlichen Abschnitten der Wicklungsanschlussdrähte auf die Wicklungsanschlussdrähte aufgesetzt werden.

Dadurch wird die Fertigung vereinfacht und dennoch besonders prozesssicher gestaltet.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen :

Figur 1 : einen Drahthalter,

Figur 2: den Drahthalter aus Figur 1 und ein Statorpaket vor dem

Zusammenfügen,

Figur 3 : die Bauelemente aus Figur 2 in zusammengesetztem Zustand, Figur 4: die Baugruppe aus Figur 3 mit in den Drahthalter eingelegten

Wicklungsanschlussdrähten und Schneidklemmen, sowie

Figur 5: einen Elektromotor mit einem erfindungsgemäßen Drahthalter. In den Figuren tragen gleiche oder funktionsgleiche Bauelemente die gleichen Bezugsziffern.

In der Figur 1 ist ein erfindungsgemäßer Drahthalter 1 in einer

perspektivischen Darstellung gezeigt. Der Drahthalter 1 weist einen

Grundkörper 2 mit einem Klammerabschnitt 2a auf, der sich etwa in Form eines Kreisbogens erstreckt. Dabei ist ein erster Wandteil 3 als sich in einer Axialrichtung erstreckender Teil eines Zylindermantels ausgebildet, während ein zweiter in Radialrichtung ausgerichteter Wandteil 4 von dem ersten

Wandteil aus rechtwinklig nach innen weist. Die beiden Wandteile 3 und 4 sind im Bereich einer Außenkante 5 einteilig miteinander verbunden und bilden den Klammerabschnitt 2a, der auf einem Statorpaket klemmbar anzuordnen ist. Der Drahthalter 1 ist insgesamt einteilig aus einem technischen Kunststoff im Spritzgussverfahren gefertigt.

Der erste Wandteil 3 trägt an seiner radial nach innen weisenden Innenseite 7 eine Anzahl von Verstärkungsrippen 8. An einer der Innenseite 7

gegenüberliegenden Außenseite 9 trägt der erste Wandteil eine Anzahl von Rastelementen 10, die jeweils im Bereich einer Verstärkungsrippe 8

angeordnet sind, und zwar derart, dass jedem außen angeordneten

Rastelemente 10 an der Innenseite 7 eine Verstärkungsrippe 8 zugeordnet ist.

Der zweite Wandteil 4 weist eine flache Oberseite 12 auf, die sich im

Wesentlichen in einer Radialebene der Anordnung erstreckt. Auf der Oberseite 12 sind insgesamt drei Klemmsockel 14 angeformt, wobei die Klemmsockel 14 jeweils eine etwa quaderförmige äußere Form haben, die sich von der

Oberseite 12 weg leicht verjüngt. Die Klemmsockel 14 sind von kurzen

Seitenwänden 15 und langen Seitenwänden 16 begrenzt. Die kurzen

Seitenwände 15 und die langen Seitenwände 16 grenzen etwa rechtwinklig aneinander und umgeben einen Innenraum, der an einer Oberseite offen ist, wobei die Oberseite des Klemmsockels 14 von der Oberseite 12 des zweiten Wandteils 4 weg weist. Der obere Rand der kurzen Seitenwände 15 und der langen Seitenwände 16 trägt jeweils eine Einführungsschräge 17, die das Einführen von Steckern oder dergleichen in den Innenraum des jeweiligen Klemmsockels 14 erleichtert. Die langen Seitenwände 16 sind jeweils von zwei parallel verlaufenden

Schlitzen 20 durchsetzt. Die Schlitze der beiden sich gegenüberliegenden langen Seitenwände 16 liegen sich direkt gegenüber, so dass sich durch die Fluchtung der Schlitze eine normal zu den Seitenwänden 16 orientierte

Durchgangsöffnung ergibt. Jeder Schlitz 20 erstreckt sich von dem oberen Rand der langen Seitenwand 16 in Axialrichtung auf den zweiten Wandteil 4 zu und endet in einem Abstand von der Oberseite 12 des zweiten Wandteils 4.

Die lichte Weite des Schlitzes 20 verringert sich dabei.

In der Figur 2 ist der Drahthalter 1 aus Figur 1 neben einem Statorpaket 30 dargestellt. Der Drahthalter 1 befindet sich dabei in einer Position unmittelbar vor der Montage auf dem Statorpaket 30. das Statorpaket 30 umfasst in an sich bekannter Weise eine Vielzahl von Blechlamellen 31, die Wicklungskerne für Drahtwicklungen 32 bilden und bei der späteren Funktion das durch den Stromfluss durch die Wicklungspakete 32 entstehende Magnetfeld bündeln.

Die Wicklungspakete 32 sind üblicherweise aus einem starren Kupferdraht gefertigt, der zur elektrischen Isolation lackiert ist. Die freien Enden der Drahtwicklungen bilden Wicklungsanschlussdrähte 33-38. Die

Wicklungsanschlussdrähte 33-38 sind in der Darstellung der Figur 2 nach oben aus dem Statorpaket herausgeführt und weisen i wesentlichen gerade und parallel zu der Symmetrieachse des Statorpakets 30 von den

Wicklungspaketen weg. Die Wicklungsanschlussdrähte 33-38 befinden sich in Radialrichtung etwa in dem Bereich, der die innere Umfangsfläche der

Statorpakets 30 bildet, die bei der späteren Montage des Elektromotors den Rotor umgeben wird.

Die Figur 3 zeigt die Anordnung aus Figur 2, wobei der Drahthalter 1 nun auf das Statorpaket 30 aufgesetzt ist. Die Blechlamellen 31. Statorpakets 30 weisen an ihrem äußeren Umfang eine Anzahl von Rücksprüngen 40 auf, die sich in Radialrichtung nach innen erstrecken und die an der äußeren

Umfangsfläche des Statorpakets 30 achsparallel verlaufende Rillen bilden. Die Rücksprünge 40 sind über den Umfang des Statorpakets 30 gleichmäßig verteilt, d.h. in Umfangsrichtung mit konstantem Winkelabstand angeordnet. Der Drahthalter 1 ist so auf das Statorpaket 30 aufgesetzt, dass jeweils ein Rastelemente 10 des Drahthalters 1 in einem Rücksprung 40 des Statorpakets 30 ein liegt. Da sich der Drahthalter 1 über einen Winkelbereich von etwa 160° in Umfangsrichtung des Statorpakets 30 erstreckt, liegen sich die beiden äußeren Rastelemente, von denen hier nur eines sichtbar ist, nahezu diametral gegenüber. Der Klammerabschnitt 2a des Drahthalters 1 verfügt aufgrund seiner Fertigung aus einem technischen Kunststoff über eine Elastizität, die es erlaubt, die Rastelemente 10 in die Rücksprünge 40 einrasten zu lassen, wenn der Drahthalter 1 in die in Figur 3 dargestellte Position gebracht wird. Dabei ist die Überführung des Drahthalters 1 von der in Figur 2 dargestellten

unmontierten Position in die in Figur 3 dargestellte montierte Position in

Radialrichtung der Anordnung erfolgt, sodass der Drahthalter 1 auf das

Statorpaket 30 aufgeclippt worden ist. Die axiale Position des Drahthalters 1 wird bestimmt durch die in den Figuren 2 und 3 nicht erkennbare Anlage der Rippen 8 an der Oberseite des Statorpakets 30, genauer gesagt an der oberen Oberfläche des Blechpakets 31. Der Drahthalter 1 ist dadurch in Axialrichtung und Radialrichtung relativ zu dem Statorpaket 30 genau positioniert. In

Axialrichtung nach oben in der Figur 3 ist in der Drahthalter 1 noch nicht gesichert.

Die Figur 4 zeigt die Anordnung aus Figur 3 in einer perspektivischen

Darstellung von einer anderen Seite. Der Drahthalter 1 ist wie oben

beschrieben wurde auf das Statorpaket 30 aufgesetzt und wird dort durch die in die Ausnehmungen 40 eingreifenden Rastelemente 10 gehalten. In dieser Darstellung ist auf der rechten Seite erkennbar, dass die Verstärkungsrippe 8 auf der oberen Blechlamellen des durch Pakets 31 aufsteht und dadurch die axiale Position des Drahthalters 1 an dem Statorpaket 30 definiert. Der zweite Wandteil 4, der sich in einer Radialebene der Anordnung erstreckt, überdeckt in der in Figur 4 dargestellten Montageposition teilweise die Wicklungspakete 32.

Gegenüber dem Montagezustand aus Figur 3 sind die

Wicklungsanschlussdrähte 33-38 in der Figur 4 in Radialrichtung nach außen umgebogen und in die jeweiligen Schlitze 20 der 3 Klemmsockel 14 eingelegt, und zwar so weit, dass die Wicklungsanschlussdrähte 33-38 am geschlossenen Ende der Schlitze 20 anliegen. Die Wicklungsanschlussdrähte 33-38

durchsetzen dabei beide miteinander fluchtende Schlitze 20 der sich

gegenüber liegenden langen Seitenwände 16 und stehen mit ihren freien Enden ein kleines Stück weit radial nach außen über die äußere Oberfläche der Klemmsockel 14 ab. Die Wicklungsanschlussdrähte 33-38 sind relativ starr und fixieren deshalb in dieser Position den Drahthalter 1 nun auch in Axialrichtung der Anordnung nach oben (von dem Statorpaket 30 weg). Die Breite der sich nach unten verjüngen Schlitze 20 ist an ihrem unteren Ende geringfügig kleiner als der Durchmesser der Wicklungsanschlussdrähte 33-38, sodass die Wicklungsanschlussdrähte 33-38 leicht klemmend in den Schlitzen 20 gehalten sind. Zur besseren Fixierung kann hier auch vorgesehen sein, dass sich am geschlossenen Ende der Schlitze 20 jeweils eine runde Ausnehmung befindet, in die der jeweilige Draht einrasten kann.

Eine Anzahl von Schneidklemmen 43-48 sind in der Figur 4 oberhalb der Klemmsockel 14 dargestellt. Die Schneidklemmen 43-48 sind baugleich und dem Fachmann an sich bekannt. Zur Fixierung und Kontaktierung der

Wicklungsanschlussdrähte 33-38 werden die Schneidklemmen 43-48 aus der in Figur 4 dargestellten Position in Axialrichtung in die Klemmsockel 14 eingeführt. Sie rasten dort einerseits mit Widerhaken 49 unlösbar ein und durchschneiden andererseits die Isolation der Wicklungsanschlussdrähte 33- 38. Dadurch werden die Wicklungsanschlussdrähte 33-38 einerseits endgültig in den Klemmsockeln 14 befestigt und andererseits in elektrisch leitende Verbindung mit den Schneidklemmen 43-48 gebracht.

Die Schneidklemmen 43-48 weisen an ihrer Oberseite einen Klammerbereich 50 auf, in den weitere Elemente zur elektrischen Kontaktierung eingeführt werden können, beispielsweise elektrische Leiter in Streifenform, in Blechform oder unmittelbar als Leiterplatinen. Mit diesen Elementen kann eine nicht dargestellte elektronische Schaltung zur Ansteuerung der Wicklungspakete 32 einfach und zuverlässig mit den Wicklungsanschlussdrähten 33-38 kontaktiert werden.

Der neuartige Drahthalter ermöglicht also eine einfache, kompakte und zuverlässige Montage an einem Statorpaket, eine zuverlässige Halterung der Wicklungsanschlussdrähte 33-38 und eine einfache Kontaktierung der

Wicklungsanschlussdrähte 33-38 mittels Schneidklemmen 43-48. Dabei ist die Anordnung kompakt, leicht und mit einer geringen Anzahl von Teilen zu fertigen. Die genannten Vorteile gelten auch für einen Elektromotor, der unter Verwendung eines wie oben beschriebenen Drahthalters hergestellt ist.

Ein solcher Elektromotor ist in der Figur 5 in einem Querschnitt dargestellt.

Der Elektromotor umfasst den Stator 30 mit den Wicklungspaketen 32, wobei der Stator 30 den hier nicht vollständig erkennbaren Drahthalter 1 mit Klemmsockeln 14 trägt. Die Klemmsockel 14 sind über die Schneidklemmen 50 mit einer Platine 52 zur Ansteuerung des Elektromotors verbunden.

Innerhalb des Stators 30 ist ein Rotor 51 in an sich bekannter Weise drehbar gelagert. Die Anordnung ist umgeben von einem Motorgehäuse 53, dass Wälzlager 54 zur drehbaren Lagerung des Rotors 51 trägt. Es ist erkennbar, dass die Platine 52 über die Schneidklemmen 50 im Bereich der Klemmsockel 14 mit den Wicklungen 32 verbunden ist. Wie oben erläutert wurde, wird dadurch die Teilevielfalt reduziert und der Elektromotor kompakt und mit geringerem Gewicht aufgebaut.