DE102005038440B3 - Electrical connector pin with wire coil e.g. for connecting a component such as a coil and where the direction of the wire coil reverses - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Verbindungspin, beispielsweise zum Anschluss eines elektrischen Bauteils wie einer Spule, mit einem im Wesentlichen prismenförmigen Grundkörper und mit einem um den Grundkörper gewickelten Draht.The The invention relates to an electrical connection pin, for example for connecting an electrical component such as a coil, with a essentially prismatic body and with one around the main body wrapped wire.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen einem elektrischen Verbindungspin und einem Draht, bei dem ein erster Abschnitt des Drahtes in einer ersten Wickelrichtung um einen Grundkörper des Verbindungspins gewickelt wird.The The invention further relates to a method for producing an electrical conductive connection between an electrical connection pin and a wire having a first portion of the wire in one wound first winding around a main body of the connecting pin becomes.
Aus dem Stand der Technik sind eine Reihe von unterschiedlichen Verfahren bekannt, mit denen ein Draht mit einem Pin verlötet oder verschweißt wird.Out The prior art is a series of different methods known, with which a wire is soldered or welded to a pin.
So
ist in der
Die
DE-OS-1 949 413 betrifft eine Anordnung zum Befestigen von Drahtenden,
die um Lötanschlussstutzen
gewickelt sind. Gemäß dieser
Druckschrift können
die Anzahl der Umwicklungen und die axiale Festigkeit der fertigen
Lötverbindung
erhöht werden,
wenn die Drahtenden in ein Gewinde eingelegt und dann verlötet werden.
Aus der
Aus
der
Die DE-OS-20 635 35 befasst sich mit einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Verschweißen eines dünnen, isolierten Drahtes mit einem in einem elektrischen Bauteil eingebetteten Anschlussstift. In dieser Druckschrift wird von einem Stand der Technik ausgegangen, bei dem dünne, lackisolierte Drähte um den Anschlussstift gewickelt und dann mittels Widerstandserwärmung oder Knallgasgebläse mit dem Anschlussstift ver schweißt werden. Im Zuge der Erwärmung verdampft die Lackisolierung. Allerdings ist bei kleinen Bauteilen die Einwirkungsdauer der Wärme oft zu groß, so dass sich der Anschlussstift aus dem Kunststoffteil lösen kann. Um dies zu vermeiden, wird der Draht in wenigstens drei Wicklungen um den Anschlussstift gewickelt und mit einem kurzzeitigen WIG-Schweißlichtbogen mit dem Kopf des Anschlussstiftes zu einer Perle verschweißt.The DE-OS-20 635 35 deals with a method and a device for welding a thin, insulated wire with an embedded in an electrical component Pin. In this document is from a state of Technology, where thin, enamel-insulated wires around wound the terminal pin and then by means of resistance heating or Detonating gas blower be welded with the pin ver. In the course of warming evaporated the paint insulation. However, for small components, the exposure time the heat often too big so that the pin can come loose from the plastic part. To avoid this, the wire is transformed into at least three windings wound the terminal pin and with a short-term TIG welding arc welded to the head of the terminal pin to a bead.
In der Zusatzanmeldung DE-OS-23 01 094 zur DE-OS-20 635 35 wird, um auch noch nach dem Verschweißen zu einer Perle den Draht zu fixieren, der Anschlussstift verzinnt. Im Zuge des Schweißvorganges schmilzt der Zinn und fixiert den Draht am Anschlussstift.In the additional application DE-OS-23 01 094 to DE-OS-20 635 35 is to even after welding to fix the wire to a bead, the pin tinned. In the course of the welding process The tin melts and fixes the wire on the pin.
Gemäß der DE-OS-21 06 605 kann ein ähnliches Verfahren auch zur Herstellung von Drahtwaren, wie Kühlschrankrosten, verwendet werden. Hierzu werden die Drähte an Verbindungsstellen mit einem Lötmittel versehen. Nach Fixierung des Drahtes wird das Lötmittel unter Herstellung einer Lötverbindung zum Schmelzen gebracht. Das Lötmittel kann durch Tauchen oder Bepinseln mit Lötpulver oder Lötpaste, oder in Folien- oder Stabform aufgebracht werden. Die Erwärmung und das Schmelzen des Lotes erfolgt in einem Tunnelofen.According to DE-OS-21 06 605 can be a similar one Method also for the production of wire goods, such as refrigerator grates, be used. For this purpose, the wires are connected to joints a solder Mistake. After fixing the wire, the solder is to produce a solder melted. The solder can by dipping or brushing with solder powder or solder paste, or be applied in foil or rod form. The warming and the melting of the solder takes place in a tunnel kiln.
In der DE-OS-27 39 418 ist das Verfahren der DE-OS-20 63 535 und der DE-OS-23 01 094 dahingehend weiter entwickelt, dass der lackisolierte Draht und der Anschlussstift an einen Stromkreis gelegt werden. Sobald die Lackisolierung des Lackes verdampft und Draht und Anschlussstift miteinander verschmolzen sind, wird der Stromkreis geschlossen. Das Schließen des Stromkreises führt zum Abschalten der Wärmequelle.In DE-OS 27 39 418 is the method of DE-OS-20 63 535 and the DE-OS-23 01 094 further developed to the effect that the enamel-insulated wire and the pin are connected to a circuit. As soon as the paint insulation of the paint evaporates and wire and pin fused together, the circuit is closed. The Shut down of the circuit to shut off the heat source.
Ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum flussmittelfreien Anlöten von
lackisolierten elektrischen Wickelenden, insbesondere von HF-Drosseln, an
axiale, verzinnte elektrische Anschlussdrähte ist in der
Bei dem Schweißverfahren der WO 92/221 03 A1 wird ein Wicklungsdraht einer Spule mit einem Anschlusselement durch ein Metallhütchen verbunden. Das Metallhütchen weist ein geschlossenes Ende auf und wird auf das Anschlusselement aufgesetzt. Anschließend wird es von seinem geschlossenen Ende her mit dem Anschlusselement und dem Wicklungsdraht unter Schutzgas verschweißt.In the welding method of WO 92/221 03 A1, a winding wire of a coil is connected to a connecting element by a metal cap. The Metallhütchen has a closed end and is placed on the connection element. Then it is from its closed end with the connecting element and the Winding wire welded under protective gas.
Gemäß dem Verfahren
der
Ein ähnliches
Verfahren ist in der
Bei der JP-611 711 09 A wird ein Kupferdraht um den Fuß eines Spulenpins gewickelt. Anschließend wird ein Epoxy-Ring auf den Pin geschoben und auf den Kupferdraht aufgeschmolzen, um dessen Halt zu erhöhen.at JP-611 711 09 A discloses a copper wire around the foot of a Coil spins wound. Subsequently An epoxy ring is pushed onto the pin and onto the copper wire melted to increase its hold.
In
der
Die Verbindung eines elektrischen Verbindungspins mit einem Draht ist besonders wichtig bei elektrischen Spulen, um den die Spule bildenden Spulendraht mit Strom versorgen zu können. Der Draht ist dabei einstückig von einem Anwickelpin über die Spulenwicklungen zu einem Abwickelpin geführt. Um den Draht bis zum Verschweißen mit dem Verbindungspin zu fixieren, wird üblicherweise der Draht in einer Wickelrichtung entlang des Verbindungspins einmal auf und ab gewickelt. Dabei bilden sich Kreuzungsstellen aus, an denen der Draht übereinander zu liegen kommt und sich bekneift. An solchen Kreuzungsstellen kommt es beim abschließenden Verschweißen des Grundkörpers mit dem Draht zu einer unzureichenden Verschmelzung des Grundkörpers mit dem Draht, da die beiden übereinander liegenden Wicklungen nicht vollständig schmelzen. Der Draht, meist Kupferdraht, wird an dieser Stelle aufgrund der Wärmeentwicklung meist spröde und kann in der Folge schnell abbrechen.The Connection of an electrical connection pin with a wire is especially important for electric coils, around the coil wire forming the coil be able to supply electricity. The wire is in one piece from a tackle pin over the coil windings led to a Abwickelpin. To wire the wire until it is welded To fix the connection pin, usually the wire is in one Winding direction along the connecting pin once wound up and down. In this case, crossing points form, on which the wire is stacked to lie down and confess. At such intersections comes it at the final weld together of the basic body with the wire to an insufficient fusion of the body with the wire, as the two superimposed Windings not complete melt. The wire, mostly copper wire, is due at this point the heat development mostly brittle and can break off quickly as a result.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den eingangs genannten elektrischen Verbindungspin sowie das eingangs genannte Verfahren zur Herstellung eines Verbindungspins so zu verbessern, dass eine sichere Verbindung zwischen dem Draht und dem Grundkörper des Verbindungspins hergestellt werden kann.Of the Invention is therefore the object of the aforementioned electrical connection pin as well as the aforementioned method for Making a connecting pin so as to improve a secure Connection made between the wire and the main body of the connecting pin can be.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für den eingangs genannten elektrischen Verbindungspin dadurch gelöst, dass der Draht eine Schlaufe bildet, in der sich der Drehsinn der Wicklung umkehrt. Beim eingangs genannten Verfahren wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass nach dem Umwickeln in der ersten Wickelrichtung der Drehsinn umgekehrt und ein zweiter Abschnitt des Drahtes um den Grundkörper gewickelt wird.These Task is according to the invention for the beginning said electrical connection pin solved by that the wire forms a loop in which the sense of rotation of the winding reverses. In the aforementioned method, this task is characterized solved, that after wrapping in the first winding direction of the sense of rotation vice versa and a second portion of the wire wound around the body becomes.
Durch diese Lösung ist es möglich, dass der Draht, beispielsweise ein Kupferdraht, in Längsrichtung des Verbindungspins einmal von dem einen Ende des Grundkörpers zum anderen Ende und zurück gewickelt werden kann, ohne dass es zu einer Überkreuzung des Drahtes mit sich selbst kommen muss.By this solution Is it possible, that the wire, for example, a copper wire, in the longitudinal direction the connecting pin once from the one end of the body to other end and back can be wound without causing a crossover of the wire with must come to yourself.
Ausgehend von dieser Lösung sind eine Reihe von weiteren Ausgestaltungen des Verfahrens und der Vorrichtung möglich, die jeweils für sich vorteilhaft sind, wie im Folgenden ausgeführt ist.outgoing from this solution are a number of other embodiments of the method and the device is possible each for are advantageous, as stated below.
So kann in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung am Grundkörper ein Haltemittel vorgesehen sein, um das herum sich die Schlaufe erstreckt. Durch das Haltemittel wird die Schlaufe gehalten, so dass sie sich nicht lösen kann.So can in a particularly advantageous embodiment of the body Holding means may be provided, around which the loop extends. By the retaining means, the loop is held, so they themselves not solve can.
Das Haltemittel kann einen sich vom Grundkörper weg erstreckenden Haltevorsprung und/oder eine Aussparung für den Draht aufweisen. Die Schlaufe kann dabei um den Haltevorsprung gelegt sein. Um ein Abrutschen der Schlaufe zu verhindern, kann der Haltevorsprung um wenigstens den halben, vorzugsweise jedoch um wenigstens einen ganzen Drahtdurchmesser vom Verbindungspin weg vorspringen. Anstelle oder zusätzlich zum Haltevorsprung kann sich auch der Grundkörper des Verbindungspins durch die Schlaufe hindurch erstrecken, beispielsweise mit seinem freien Ende. In diesem Fall wird der Haltevorsprung von wenigstens einem Teil des Verbindungspins gebildet.The Holding means may be a projecting from the base extending retaining projection and / or a recess for have the wire. The loop can be around the retaining projection be laid. To prevent slippage of the loop can the retaining projection by at least half, but preferably by at least a full wire diameter away from the connection pin protrude. Instead or in addition to the holding projection can also be the main body of the connecting pin extend through the loop, for example, with its free The End. In this case, the retaining projection of at least one Part of the connection pin formed.
Um die Schlaufe zu fixieren, kann am Grundkörper auch wenigstens eine Aussparung vorgesehen sein, in die wenigstens ein Abschnitt der Schlaufe eingelegt ist. Die Aussparung kann als Nut an einer der oder zwei gegenüberliegenden Seitenflächen des Grundkörpers ausgestaltet sein, so dass die Schlaufe nicht abrutschen kann. Die Schlaufe kann jedoch auch oder zusätzlich in eine an einer Stirnfläche am freien Ende des Verbindungspins angeordnete Aussparung eingelegt sein. Die Tiefe der Aussparung beträgt vorzugsweise wenigstens einen halben Drahtdurchmesser. Eine bessere Fixierung des Drahtes kann jedoch erreicht werden, wenn die Teile der Aussparung wenigstens einen ganzen Drahtdurchmesser beträgt.In order to fix the loop, at least one recess can be provided on the base body, in which at least a portion of the loop is inserted. The recess may be designed as a groove on one or two opposite side surfaces of the base body, so that the loop can not slip off. However, the loop may also or additionally be inserted into a recess arranged on an end face at the free end of the connecting pin. The depth of the recess is preferably at least a half Wire diameter. However, a better fixation of the wire can be achieved if the parts of the recess is at least a whole wire diameter.
Durch das Haltemittel, unabhängig von seiner Ausgestaltung, kommt es zu einem definierten Überstand des Pins über den Draht und zu einer Lagefixierung der Schlaufe und damit zu gut kontrollierbaren Schweißbedingungen. Ferner ermöglicht das Haltemittel einen sicheren Halt aufgrund der formschlüssigen Verbindung des Drahtes mit dem Grundkörper.By the holding means, independent From its design, it comes to a defined supernatant of the pin over the wire and to a positional fixation of the loop and thus too good controllable welding conditions. Furthermore allows the holding means a secure fit due to the positive connection of the wire with the main body.
Um die Schlaufe sicher mit dem Grundkörper verschweißen zu können, ist sie vorzugsweise im Bereich eines freien Endes des Grundkörpers angeordnet, da von diesem Ende her das Schweißgerät an den Verbindungspin heranbewegt wird. Ferner ist am freien Ende die Hitzeeinwirkung durch das Schweißgerät am höchsten, da eine zu starke Aufheizung des bauteilseitigen Endes des Verbindungspins zu vermeiden ist, um Beschädigungen des Bauteils zu vermeiden.Around it is safe to be able to weld the loop to the base body they are preferably arranged in the region of a free end of the main body, since from this end the welding device moves up to the connection pin becomes. Furthermore, at the free end, the heat from the welder is highest, because too much heating of the component-side end of the connecting pin to avoid damage to avoid the component.
Bis zur Schlaufe kann ein erster Wicklungsabschnitt des Drahtes entlang einer ersten Wickelrichtung in Längsachse des Grundkörpers von einem bauteilnahen Fußende des Grundkörpers in wenigstens einer Umwicklung des Grundkörpers zur Schlaufe verlaufen.To to the loop, a first winding portion of the wire along a first winding direction in the longitudinal axis of the basic body from a component near foot of the basic body extend in at least one wrap of the body to the loop.
Ein zweiter Wicklungsabschnitt des Drahtes kann mit gegenüber dem ersten Wicklungsabschnitt umgekehrtem Drehsinn von der Schlaufe in Richtung des Fußendes in wenigstens einer Umwicklung zurück verlaufen.One second winding section of the wire can with respect to the first winding section reversed direction of rotation of the loop towards the foot end run back in at least one wrap.
Durch die wenigstens eine Umwicklung in jeweils einem Drehsinn ist sichergestellt, dass der Draht nach der Umwicklung den Grundkörper vollständig umschlingt und nicht abfällt.By the at least one wrapping in each case a sense of rotation is ensured that the wire completely wraps around the base body after wrapping and does not fall off.
Um Kreuzungsstellen des Drahtes möglichst weitgehend zu verhindern, kann der Draht im zweiten Wicklungsabschnitt zwischen den Drahtwicklungen des ersten Wicklungsabschnittes verlaufen. Somit wechselt sich in Längsrichtung des Grundkörpers gesehen jeweils ein Wicklungsabschnitt mit dem einen Drehsinn mit einem Wicklungsabschnitt mit dem anderen Drehsinn ab.Around Crossing points of the wire as much as possible To prevent the wire in the second winding section between run the wire windings of the first winding section. Thus changes in the longitudinal direction of the basic body seen in each case a winding section with the one direction of rotation a winding section with the other direction of rotation.
Sollte eine Kreuzungsstelle des Drahtes vorgesehen sein, so ist diese vorteilhaft am Haltemittel angeordnet, insbesondere im Bereich einer Aussparung. Auf diese Weise ragt trotz zweiter übereinander liegender Drahtlagen der Draht an der Kreuzungsstelle nicht so stark über die Oberfläche des Grundkörpers hinaus. Trotz zweier übereinander liegender Drahtschichten können auf diese Weise gute Schweißqualitäten und ein vollständiges Abschmelzen der beiden an der Kreuzungsstelle übereinander liegenden Drahtabschnitte erreicht werden.Should a crossing point of the wire may be provided, this is advantageous arranged on the holding means, in particular in the region of a recess. In this way protrudes despite second superimposed wire layers the wire at the intersection not so strong over the surface of the the body out. Despite two superimposed lying wire layers can in this way good welding qualities and a complete one Melting of the two superimposed at the intersection wire sections be achieved.
Als Grundkörper kann insbesondere ein Stanzteil aus einem Metallblech verwendet werden, wobei für den Anwickel- und den Abwickelpin einer Spule identische Stanzformen verwendet werden können. Da sich der Drehsinn der Wicklungen erfindungsgemäß umkehrt, spielt es keine Rolle, ob die Wicklungsgeometrie beim Abwickeln oder Aufwickeln des Drahtes erzeugt wird. Die Schweißqualität bleibt in beiden Fällen gleich.When body In particular, a stamped part made of a metal sheet can be used be, where for the Anwickel- and the Abwickelpin a coil identical dies can be used. Since the direction of rotation of the windings reverses according to the invention, It does not matter if the winding geometry when unwinding or winding the wire is generated. The quality of welding remains in both cases equal.
Vor dem Umwickeln kann der Grundkörper wenigstens abschnittsweise verzinnt sein. Beispielsweise können die Materialbahnen, aus denen der Grundkörper gestanzt wird, an den beiden Oberflächen verzinnt sein.In front the base can be wrapped at least partially tin-plated. For example, the material webs, off which the basic body is punched, tinned to the two surfaces.
Nach dem Umwickeln des Grundkörpers wird der Draht mit dem Grundkörper verschweißt.To the wrapping of the body is the wire with the main body welded.
Wie bereits oben erwähnt ist, ist das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere zur Herstellung einer elektrischen Spule geeignet. Insbesondere kann eine solche Spule einen Anwickelpin, eine Spulenwicklung und einen Abwickelpin aufweisen, wobei der Draht vom Anwickelpin zur Spulenwicklung und von dort zum Abwickelpunkt verläuft. Der Anwickelpin und/oder der Abwickelpin können einen elektrischen Verbindungspin in einer der obigen Ausführungsformen bilden.As already mentioned above is, is the inventive method especially suitable for the production of an electric coil. In particular, such a coil can be a Anwickelpin, a coil winding and an unwinding pel, wherein the wire is from the pincushion pin to the coil winding and from there to the unwinding point. Of the Wrapping pin and / or the release pin can make an electrical connection pin in one of the above embodiments form.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von drei Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen beispielhaft erläutert. Dabei können entsprechend den obigen Ausführungen die beiden verschiedenen Ausführungsformen unterschiedlichen Merkmale beliebig miteinander kombiniert werden, ohne dass dies nachfolgend im Einzelnen beschrieben ist.in the Below, the invention with reference to three embodiments explained by way of example with reference to the drawings. It can be done accordingly the above statements the two different embodiments different features can be combined with each other, without that this is described in detail below.
Es zeigen:It demonstrate:
Zunächst wird
der Aufbau eines erfindungsgemäßen elektrischen
Verbindungspins
Der
Verbindungspin
Um
den Grundkörper
Am
Grundkörper
Ein
erster Wicklungsabschnitt
Die
Schlaufe
Die
Tiefe
Der
Grundkörper
Im
Folgenden wird das Verfahren zur Herstellung der Wicklung des Verbindungspins
der
Der
ausgestanzte und mit einem Haltemittel
Die
Wicklungen von Anwickelpin
In
der
Bei
der Ausführungsform
der
Wie
bei der Ausführungsform
der
Der
hinsichtlich des Platzbedarfs sich ergebende Nachteil der Ausführungsform
der
Die
Bei
der Ausführungsform
der
Im
Bereich der einen Aussparung
Die
Tiefe
Von
den oben beschriebenen Ausführungsformen
sind Abänderungen
im Rahmen der erfindungsgemäßen Lehre
möglich.
So kann die Aussparung
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