DE10100215C2 - Wicklungsanordnung mit verschwenbaren und arretierbaren Anschlußstifen und zugehöriges Verfahren zur Herstellung einer Wicklung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft elektrische Wicklungen, die in Sensoren und Aktuatoren von Kraftfahrzeugen verwendet werden und ein Verfahren zur Herstellung einer Wicklung.

Die meisten Kraftfahrzeuge umfassen eine Vielzahl von Sensoren und Aktuatoren, die in Fahrzeugsteuersystemen enthalten sind, wie beispiels­ weise dem Antiblockiersystem (ABS), dem Traktionssteuersystem (TCS) und dem Steuersystem zur Verbesserung der Fahrzeugstabilität (VSE). Viele der in diesen Steuersystemen verwendeten Sensoren und Aktuatoren umfassen eine elektrische Wicklung, die dazu verwendet wird, im angereg­ ten Zustand einen Plunger zu bewegen oder ein Signal aufgrund einer Änderung des Magnetflusses um die Wicklung zu erzeugen.

Allgemein umfassen diese Wicklungen eine Spule mit einem um diese Spule mehrere Male herumgewickeltem Draht. Die Enden des Drahtes sind mit An­ schlüssen verbunden, die ihrerseits mit einem Steuersystem elektrisch verbunden sein können, um zu ermöglichen, daß die Spule angeregt werden kann, oder um ein Signal an das Steuersystem zu senden.

Aus dem DE-GM 72 24 006 ist eine elektrische Spule mit einem Wickel­ körper bekannt, der an einer Stirnseite mit einem Wickelflansch abge­ schlossen ist, der verschwenkbar in ihm eingebettete Anschlußelemente und Drahtführungskanäle für die Anschlußdrähte der elektrischen Wick­ lung aufweist.

Das DE-GM 70 15 594 offenbart einen Spulenkörper aus Kunststoff, der durchgehende Löcher aufweist, in dem Lötstifte angeordnet sind, wobei der Spulenkörper oberhalb der Löcher muldenförmige Vertiefungen auf­ weist, in welche die oberen Enden der Lötstifte hineingebogen sind.

Das DE-GM 85 26 273 lehrt einen Spulenkörper, in dem Taschen zur Aufnahme von Steckkontaktgliedern ausgebildet sind, die mit einem äußeren Anschlußteil aus den Taschen herausragen.

Aus dem DE-GM 91 02 779 ist ein Spulenkörper einer Schwingkreisspule bekannt, an dem Kontaktstifte angebracht sind.

Das DE-GM 73 39 852 offenbart eine Spulenanordnung mit einem Spu­ lenkörper und verstärkten, mit den Spulenwickelenden verbundenen Anschlüssen.

Es kommt vor, daß elektrischen Isolationsanforderungen für die An­ schlußstelle nachgekommen werden muß, damit die Wicklung richtig funktioniert. Herkömmliche Isolationsverfahren umfassen die Positionie­ rung einer Kunststoffhülse oder einer Kunststoffklemme über die Verbin­ dungsstelle zwischen Draht und Anschluß und dann das Schrumpfverpa­ cken der gesamten Wicklungsanordnung. Dieses Verfahren umfaßt ver­ schiedene zusätzliche Prozeßschritte, die zeitaufwendig sind und die Herstellungskosten erhöhen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wicklungsanordnung und eine zugehörige Wicklung zu schaffen, in der der Wicklungsdraht mit den Anschlüssen verbunden und auf eine Art und Weise isoliert ist, die die Herstellungszeit und -kosten minimiert.

Zur Lösung der Aufgabe ist eine Wicklungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgesehen, eine entsprechende Wicklung ist mit dem Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 9 gegeben.

Eine derartige Wicklungsanordnung umfaßt eine Spule, die ein oberes Teil und ein unteres Teil aufweist. Die Spule umfaßt eine Nut in der Nähe des oberen Teiles und ein Wickelfach zwischen der Nut und dem Boden der Spule. In der Nut ist zumindest eine schräge Materialerhebung ausgebildet. Überdies umfaßt die Wicklungsanordnung zumindest zwei Anschlußstifte, wobei jeder Anschlußstift einen Fuß aufweist, der in der Nut angeordnet ist.

Wie unten detailliert beschrieben wird, ist jeder Anschlußstift zwischen einer Wickelstellung, in der der jeweilige Fuß von der Spule nach außen vorragt, und einer versenkten Stellung bewegbar, in der der Fuß hinter einer schrägen Materialerhebung angeordnet ist. Ferner ist zumindest ein Draht enthalten, wobei jeder Draht zumindest zwei Enden aufweist. Der Draht wird um das Wickelfach herumgewickelt, um eine Wicklung zu bilden, und die Enden des Drahtes werden mit jeweiligen Anschlußstiften verbunden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist, wie unten detailliert be­ schrieben ist, die Spule einen oberen Flansch und einen Mittelflansch auf, zwischen denen die Nut ausgebildet ist. Überdies umfaßt die Spule einen unteren Flansch. Zwischen dem unteren Flansch und dem Mittelflansch ist ein Wickelfach ausgebildet. Vorzugsweise umfaßt der obere Flansch zumindest zwei Löcher, die so bemessen sind, um die Anschlüsse auf­ nehmen zu können.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Spule zumindest zwei Anschlußstützhülsen auf, die sich von dem oberen Flansch erstrecken. Jeden Stützhülse bildet ein Loch, das so bemessen ist, um einen Anschlußstift aufnehmen zu können. Ferner umfaßt die Wicklungsanord­ nung eine Schutzabdeckung, die um die Wicklung herum angeordnet ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt jeder Anschlußfuß auch eine Ferse und eine Zehe, und die schrägen Materialerhebungen sind so gestaltet, daß der untere Abschnitt jeder schrägen Materialerhebung der Ferse des Anschlußfußes am nächsten ist. Wenn der Anschluß gedreht wird, läuft die Zehe des Anschlußfußes die schräge Materialerhebung hinauf, bis der Anschlußfuß hinter der schrägen Materialerhebung in die versenkte Stellung schnappt.

Bei einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Wick­ lungsanordnung eine Spule, die eine Nut aufweist. Eine Drahtwicklung ist auf die Spule gewickelt und die Wicklung umfaßt zwei Enden. Überdies umfaßt die Wicklungsanordnung zumindest zwei Anschlußstifte, die an der Spule zwischen einer Wickelstellung, in der ein jeweiliges Ende der Wicklung mit dem jeweiligen Anschlußstift in Eingriff gebracht werden kann, und einer versenkten Stellung bewegbar sind, in der das jeweilige Ende in der Nut angeordnet ist.

Bei einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Wicklungsanordnung dadurch hergestellt, daß eine Spule vorgesehen wird, die ein Zentrum, einen oberen Teil, einen unteren Teil, ein Wickel­ fach zwischen dem oberen und unteren Teil und eine Nut zwischen dem oberen Teil und dem Wickelfach aufweist. Auch wird zumindest eine schräge Materialerhebung in der Nut ausgebildet, und es werden zumin­ dest zwei Metallanschlußstifte, wobei jeder Anschlußstift einen Fuß auf­ weist, durch die Spule so eingesetzt, daß der Fuß in der Nut angeordnet ist. Überdies wird zumindest ein Draht mit zumindest zwei Enden vorge­ sehen und um das Wickelfach gewickelt, um eine Wicklung zu bilden.

Bei diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird jedes Ende des Drah­ tes um einen jeweiligen Anschlußfuß herum gewickelt und dann wird jedes Ende des Drahtes mit dem jeweiligen Anschlußfuß verlötet. Sobald die Enden des Drah­ tes an den Anschlußfüßen befestigt sind, wird jeder Anschlußstift so gedreht, daß der jeweilige Anschlußfuß in Richtung des Zentrums der Spule gedreht wird, bis jeder Anschlußfuß in der Nut versenkt ist.

Die vorliegende Erfindung wird nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht der Wicklungsanordnung, wobei ein Abschnitt der Schutzabdeckung entfernt gezeigt ist, um die Wicklung freizulegen;

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, wobei die Anschlüsse in der Wickelstellung angeordnet sind und Abschnitte der Anschlußstifte in Durchsicht gezeigt sind;

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht, wobei die Anschlüsse in der vertieften Stellung angeordnet sind und Abschnitte der Anschlußstifte in Durchsicht gezeigt sind.

In Fig. 1 ist eine Wicklungsanordnung gezeigt, die allgemein mit 100 bezeichnet ist. Die Fig. 1 bis 3 zeigen, daß die Wicklungsanordnung 100 eine hohle, im allgemeinen I-förmige Spule 102, die vorzugsweise aus Kunststoff besteht, mit einem oberen Flansch 104, einem Mittelflansch 106 und einem unteren Flansch 108 umfaßt. Zwischen dem Mittelflansch 106 und dem unteren Flansch 108 ist ein Wickelfach 110 (Fig. 1) vorgese­ hen, auf das ein Draht 112 aufgewickelt wird, um eine Wicklung 114 zu bilden. Eine Schutzabdeckung 116 ist um die Wicklung 114 herum ange­ ordnet, um diese vor Schaden zu schützen.

Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen auch eine kreisförmige Anschlußnut 118, die zwischen dem oberen Flansch 104 und dem Mittelflansch 106 ausgebildet ist, wobei die Nut 118 in der Spule 102 ausgebildet ist. Zwei hohle zylindrische Anschlußstützhülsen 122 erstrecken sich von dem oberen Flansch 104 rechtwinklig nach außen. Jede Stützhülse 122 ist mit einem Loch 124 ausgebildet, das so bemessen ist, daß es einen Metallanschlußstift 126 aufnehmen kann.

Wie in den Fig. 1 bis 3 aufgezeigt ist, umfaßt jeder Anschlußstift 126 einen jeweiligen Fuß 128, der eine Ferse 129 und eine Zehe 131 aufweist. Wenn die Anschlüsse 126 in die Anschlußstützhülsen 122 eingesetzt werden, ist jeder Fuß 128 zwischen dem oberen Flansch 104 und dem Mittelflansch 106 positioniert, so daß sie, wenn sie richtig eingeschnappt sind, wie unten beschrieben ist, in der Anschlußnut 118 versenkt werden.

Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen, daß an dem Mittelflansch 106 zwei schräge Materialerhebungen 130 ausgebildet sind, die in der Anschlußnut 118 angeordnet sind. Jede schräge Materialerhebung 130 ist in der Nähe eines Anschlußfußes 128 so ausgebildet, daß der unterste Abschnitt der schrä­ gen Materialerhebung 130 der Ferse 129 des Anschlußfußes 128 am nächsten ist und die Höhe der schrägen Materialerhebung 130 von der Ferse 129 des Fußes 128 weg ansteigt. Die Fig. 1 bis 3 zeigen auch, daß der Draht 112, der die Wicklung 114 bildet, zwei Enden 132 aufweist.

In Fig. 2 ist jeder Anschlußfuß 128 in der Wickelstellung gezeigt. In der Wickelstellung kann ein jeweiliges Drahtende 132 leicht um jeden Anschlußfuß 128 gewickelt werden. Sobald die Drahtenden 132 richtig aufgewickelt sind, werden die Drahtenden 132 an den Fuß 128 gelötet und dann wird jeder Anschluß 126 um seine Achse gedreht, so daß sein jeweiliger Fuß 128 in Richtung des Zentrums der Spule 102 gedreht wird. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wird, wie in Fig. 2 gezeigt ist, der Anschluß 126 auf der linken Seite im Uhrzeigersinn gedreht und der Anschluß 126 auf der rechten Seite entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht.

Wenn die Anschlüsse 126 gedreht werden, läuft die Zehe 131 jedes Fußes 128 die jeweilige schräge Materialerhebung 130 hinauf, bis jeder Fuß 128 hinter eine schräge Materialerhebung 130 in die versenkte Stellung schnappt, wie in Fig. 3 gezeigt ist. In der versenkten Stellung sind die Verbindungen zwischen Draht und Anschluß sicher in der Anschlußnut 118 angeordnet. Nun kann ein Bandstück (nicht gezeigt) um die Wick­ lungsanordnung 100 gewickelt werden, um die Anschlußnut 118 zu bede­ cken und die Verbindungen zwischen Draht und Anschluß zu isolieren und zu schützen.

In Fig. 2 ist gezeigt, daß jeder Anschlußfuß 128 geringfügig in Richtung des Zentrums der Spule 102 gekrümmt sein kann, so daß, wenn jeder Fuß 128 in der versenkten Stellung ist, die Form jedes Fußes 128 gering­ fügig die Krümmung der Spule 102 widerspiegelt und der Anschlußfuß 128 nicht von der Anschlußnut 118 vorragt.

Durch die Erfindung wird verständlich, daß durch Verbinden der Drah­ tenden 132 mit den Anschlußfüßen 128 und dann durch Drehen der Anschlußfüße 128 in die versenkte Stellung zusätzliche Schritte zur An­ bringung von Hülsen oder Klemmen über die Verbindungen zwischen Draht und Anschluß nicht erforderlich sind. Überdies sind die Verbindun­ gen zwischen Draht und Anschluß in der Anschlußnut 118 sicher ge­ schützt. Die Beseitigung von Prozeßschritten und die Minimierung der Materialmenge, die erforderlich ist, um die Spule herzustellen, spart Zeit und verringert Kosten.

Claims (10)

1. Wicklungsanordnung für Kraftfahrzeugaktuatoren mit:
einer Spule (102) mit einem oberen Teil und einem unteren Teil, wobei die Spule mit einer Nut (118) in der Nähe des oberen Teils und einem Wickelfach (110) zwischen der Nut (118) und dem unte­ ren Teil ausgebildet ist;
zumindest einer schrägen Materialerhebung (130), die in der Nut (118) ausgebildet ist;
zumindest zwei Anschlußstiften (126), wobei jeder Anschlußstift (126) einen Fuß (128) aufweist, der in der Nut (118) angeordnet ist, und jeder Anschlußstift (126) zwischen einer Wickelstellung, in der der jeweilige Fuß von der Spule auswärts vorragt, und einer ver­ senkten Stellung bewegbar ist, in der jeder Fuß (128) hinter der jeweiligen schrägen Materialerhebung (130) angeordnet ist;
zumindest einem Draht (112) mit zumindest zwei Enden (132), wobei der Draht (112) um das Wickelfach (110) gewickelt ist, um eine Wicklung (114) zu bilden, wobei die Enden (132) des Drahtes (112) mit den jeweiligen Anschlußstiften (126) verbunden sind.

2. Wicklungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Spule (102) ferner einen oberen Flansch (104) und einen Mittelflansch (106) umfaßt, wobei die Nut (118) zwischen den Flanschen ausgebildet ist.

3. Wicklungsanordnung nach Anspruch 2, wobei die Spule (102) ferner einen unteren Flansch (108) umfaßt, wobei das Wickelfach (110) zwischen dem unteren Flansch (108) und dem Mittelflansch (106) ausgebildet ist.

4. Wicklungsanordnung nach Anspruch 2, wobei der obere Flansch (104) mit zumindest zwei Löchern ausgebildet ist, die bemessen sind, um die Anschlüsse (126) aufnehmen zu können.

5. Wicklungsanordnung nach Anspruch 4, wobei der obere Flansch (104) ferner zumindest zwei Anschlußstützhülsen (122) umfaßt, die sich von dem oberen Flansch (104) nach oben erstrecken, wobei jede Anschlußstützhülse mit einem Loch (124) ausgebildet ist, das bemessen ist, um den jeweiligen Anschlußstift (126) aufnehmen zu können.

6. Wicklungsanordnung nach Anspruch 1, ferner mit einer Schutzab­ deckung (116), die um die Wicklung (114) angeordnet ist.

7. Wicklungsanordnung nach Anspruch 1, wobei jeder Fuß (128) ferner eine Ferse (129) und eine Zehe (131) aufweist und die schrä­ gen Materialerhebungen (130) so ausgestaltet sind, daß ein unterer Abschnitt jeder schrägen Materialerhebung (130) der Ferse (129) des Fußes (128) am nächsten ist, wobei die Zehe (131) des Fußes (128) die schräge Materialerhebung (130) hinauf läuft, wenn der Fuß (128) gedreht wird, bis der Fuß (128) hinter der schrägen Ma­ terialerhebung (130) in die versenkte Stellung einschnappt.

8. Wicklungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zumindest eine schräge Materialerhebung (130) in der Nut (118) ausgebildet ist und wobei die Anschlußstifte (126) aus Metall ge­ bildet sind und an der Spule (102) zwischen einer Wickelstellung, in der jeweils ein Drahtende (132) mit einem Anschlußstift (126) in Eingriff gebracht werden kann, und einer versenkten Stellung be­ wegbar sind, in der das jeweilige Drahtende (132) in der Nut (118) angeordnet ist.

9. Verfahren zur Herstellung einer Wicklung für eine Wicklungsan­ ordnung nach einem der vorherigen Ansprüche mit den Schritten, daß:
eine Spule (102) vorgesehen wird, die ein Zentrum, einen oberen Teil, einen unteren Teil, ein Wickelfach (110), das zwischen dem oberen Teil und dem unteren Teil ausgebildet ist, und eine Nut (118) umfaßt, die zwischen dem oberen Teil und dem Wickelfach (110) ausgebildet ist;
zumindest eine schräge Materialerhebung (130) vorgesehen wird, die in der Nut (118) ausgebildet ist;
zumindest zwei Anschlußstifte (126) vorgesehen werden, wobei jeder Anschlußstift (126) einen Fuß (128) aufweist und jeder Anschlußstift (126) durch das obere Teil der Spule (102) so einge­ setzt wird, daß der Fuß (128) in der Nut (118) angeordnet ist;
zumindest ein Draht (112) vorgesehen wird, der zumindest zwei Enden (132) aufweist, wobei der Draht (112) um das Wickelfach (110) gewickelt wird, um eine Wicklung (114) zu bilden;
jedes Ende (132) des Drahtes (112) um den jeweiligen Fuß (128) gewickelt wird;
jedes Ende (132) des Drahtes (112) um den jeweiligen Fuß (128) gelötet wird; und
jeder Anschlußstift (126) so gedreht wird, daß der jeweilige Fuß (128) in Richtung des Zentrums der Spule (102) gedreht wird, bis jeder Fuß (128) in der Nut (118) versenkt ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, ferner mit dem Schritt, daß:
ein Band um die Spule (102) gewickelt wird, um die Nut (118) zu bedecken.