DE102009002781B4

DE102009002781B4 - Feldspulenbaugruppe einer elektromagnetischen Kupplung für einen Kompressor und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE102009002781B4
Application number: DE102009002781.5A
Authority: DE
Inventors: Sung-Taeg OH; Tae-young Park
Original assignee: Halla Visteon Climate Control Corp
Current assignee: Hanon Systems Corp
Priority date: 2008-05-06
Filing date: 2009-05-04
Publication date: 2016-01-21
Anticipated expiration: 2029-05-05
Also published as: JP2009273354A; US20090278640A1; KR101152014B1; CN101599336B; KR20090116182A; JP5099715B2; CN101599336A; US8013705B2; DE102009002781A1

Abstract

Feldspulenbaugruppe einer elektromagnetischen Kupplung für einen Kompressor eines Kraftfahrzeuges, die eine an einem Kern (22) angebrachte und durch Wickeln eines Drahts (W) hergestellte Spule zur Erzeugung eines Magnetflusses sowie einen Verbinder (30) aufweist, der in einer Seite des Kerns (22) bereitgestellt ist und einen mit einem Ende des Drahts (W) elektrisch verbundenen Anschluss (50) zum Erhalt von Energie aufweist, wobei ein Schutzbeschichtungsabschnitt (80) vom Filmtyp einen Verbindungsabschnitt zwischen dem Anschluss (50) und dem Ende des Drahts (W) umhüllt, wodurch verhindert wird, dass der Verbindungsabschnitt nach außen frei liegt, wobei der Schutzbeschichtungsabschnitt (80) durch Aufbringen einer UV-härtenden Farbe oder einer Epoxidharzlackfarbe ausgebildet ist, wobei der Draht (W) aus Aluminium hergestellt ist und der Anschluss (50) aus Kupfer oder dessen Legierung hergestellt ist, und wobei ein Abschirmabschnitt (90) auf einer Seite des Verbinders (30) an dem Verbindungsabschnitt des Anschlusses (50) und des Endes des Drahts (W) mit dem Schutzbeschichtungsabschnitt ausgebildet ist, sodass der Verbindungsabschnitt durch den Abschirmabschnitt in Verbindung mit dem Schutzbeschichtungsabschnitt zweifach isoliert ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromagnetische Kupplung für einen Kompressor, insbesondere eine Feldspulenbaugruppe, die in einer elektromagnetischen Kupplung für einen Kompressor bereitgestellt wird, sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Im Allgemeinen ist eine elektromagnetische Kupplung für einen Kompressor eine elektrische Vorrichtung, die durch elektromagnetische Induktion einer gewickelten Spule ein Magnetfeld ausbildet, wenn sie mit Energie versorgt wird. Aufgrund der durch die elektromagnetische Kupplung erzeugten magnetischen Kraft wird eine Scheibe einer Antriebswelle eines Kompressors zu einer Reibungsfläche einer Riemenscheibe angezogen und dynamisch mit dieser verbunden, so dass die Antriebskraft der Riemenscheibe, die durch eine Brennkraftmaschine gedreht wird, auf die Scheibe der Antriebswelle des Kompressors übertragen wird. Dementsprechend regelt die elektromagnetische Kupplung die Energie des Kompressors abhängig davon, ob der Spule elektrische Energie zugeführt wird, und steuert so den Betrieb eines Kühlsystems einer Klimatisierungseinrichtung.
1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer konventionellen Feldspulenbaugruppe einer elektromagnetischen Kupplung für einen Kompressor, während 2 einen Hauptabschnitt eines Verbinders, wie er in der konventionellen elektromagnetischen Kupplung für einen Kompressor verwendet wird, in Draufsicht zeigt.
Wie in den Figuren dargestellt, weist eine elektromagnetische Kupplung für einen Kompressor auf: eine (nicht gezeigte) Riemenscheibe, die durch einen (nicht gezeigten) Antriebsriemen mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbunden ist und eine seitliche Reibungsfläche aufweist, eine Feldspulenbaugruppe 1, die in der Riemenscheibe aufgenommen ist und von einem (nicht gezeigten) Gehäuse des Kompressors gehalten wird und aufgrund der zugeführten Energie einen Magnetfluss erzeugt, und eine (nicht gezeigte) Baugruppe aus einer Scheibe und einer Nabe zur Übertragung der Energie der Brennkraftmaschine auf die Antriebswelle des Kompressors durch die Herstellung einer engen Verbindung zwischen einer (nicht gezeigten) Scheibe und der Reibungsfläche der Riemenscheibe mittels des von der Feldspulenbaugruppe 1 erzeugten Magnetflusses.
Eine Spule wird in einem Körper 2, der einen Rahmen der Feldspulenbaugruppe 1 definiert, bereitgestellt, wobei die Spule eine durch Wickeln eines Drahts ausgebildete Ringform aufweist. Ein Verbinder 10 ist an eine Seite des Körpers 2 angekoppelt. Der Verbinder 10 erhält Energie und überträgt diese Energie dann durch Anschlüsse 15 in den Körper 2, so dass die Feldspulenbaugruppe 1 ein Magnetfeld ausbildet.
Eine äußere Erscheinung und ein Rahmen des Verbinders 10 sind durch ein Gehäuse 11 definiert. Das Gehäuse 11 besteht aus einem Isoliermaterial, wie Kunstharz. Ein Kopplungsstück 13 ist auf einer Seite des Gehäuses 11 ausgebildet, derart, dass es mit einem Gegenstück gekoppelt ist, wobei die Anschlüsse 15 derart an einem Ende des Kopplungsstücks 13 bereitgestellt werden, dass sie teilweise daraus hervorragen.
Wie in 2 zu sehen ist, sind hierbei elektronische Bauelemente, wie eine Diode D und ein Widerstand R, im Gehäuse 11 angebracht. Die Diode D und der Widerstand R bilden im Verbinder 10 eine Überspannungsableiterschaltung aus und sind mit den Anschlüssen 15 elektrisch verbunden.
Nachfolgend wird ein Verfahren zur Herstellung des Verbinders 10 beschrieben. Zuerst werden die Anschlüsse 15 durch Insert Injection Molding (Einlegspritzguss) so hergestellt, dass sie in das Gehäuse 11 integriert werden.
Anders ausgedrückt wird das Gehäuse 11 ausgeformt, wobei die Anschlüsse 15 in eine Formenbaugruppe eingesetzt sind, so dass die Anschlüsse 15 derart hergestellt werden, dass sie im Gehäuse 11 befestigt sind.
In diesem Zustand werden die Diode D und der Widerstand R in das Gehäuse 11 eingesetzt. Hierbei werden die Diode D und der Widerstand R so montiert, dass sie mit Enden der Anschlüsse 15 verbunden sind, wobei thermoplastisches Harz, wie ein Harz E auf Epoxidbasis, zur Befestigung der Diode D und des Widerstands R in das Gehäuse 11 eingespritzt wird.
Dann wird ein aus dem Inneren des Körpers 2 ragender Draht W mit dem Verbinder 10 verbunden. Genauer gesagt wird in einem Zustand, in dem ein Ende des Drahts W in ein an einem Ende des Anschlusses 15 ausgebildetes Kopplungsstück 15' eingeführt wird, das Kopplungsstück 15' befestigt, so dass das Ende des Drahts W am Kopplungsstück 15' befestigt wird.
Hierbei können Enden des Drahts W, die aus einer im Körper 2 bereitgestellten (nicht gezeigten) Spule ragen, als Teile der Spule angesehen werden.
In Verbindungsabschnitten zwischen dem Draht W und den Anschlüssen 15 kann eine Abdeckung C bereitgestellt werden. Die Abdeckung C schützt die Verbindungsabschnitte zwischen dem Draht W und den Anschlüssen 15 gegen Einwirkungen von außen und ist als ein separates Bauelement gestaltet, so dass sie die Verbindungsabschnitte zwischen dem Draht W und den Anschlüssen 15 schützt.
Dementsprechend sind die Anschlüsse 15 mit den Enden des Drahts W elektrisch verbunden, so dass die über den Verbinder 10 übertragene Energie durch die Enden des Drahts W zur Spule übertragen werden kann.
Der Anmelder der vorliegenden Patentanmeldung entwickelte unlängst ein Verfahren zur Herstellung des Drahts W aus Aluminium. Anders ausgedrückt ist es möglich, den Draht W nicht – wie den Anschluss 15 – aus einem Kupfermaterial, sondern aus einem Aluminiummaterial, das leichter und relativ kostengünstig ist, herzustellen.
Gleichwohl treten im voranstehend geschilderten Stand der Technik die folgenden Probleme auf:
Unterscheidet sich das Material des Drahts W vom Material des Anschlusses 15, so kann aufgrund des Kontakts zwischen verschiedenen Metallen Korrosion, d. h., galvanische Korrosion, zwischen dem Anschluss 15 und dem Draht W auftreten. Galvanische Korrosion wird durch eine Potenzialdifferenz zwischen zwei verschiedenen Metalltypen, die der Luft ausgesetzt sind, hervorgerufen und wird stärker, wenn die Potenzialdifferenz größer ist oder die Metalle Feuchtigkeit ausgesetzt sind.
Kupfer und Aluminium weisen hierbei große Unterschiede hinsichtlich ihrer Aktivierung auf, und die Feldspulenbaugruppe wird bei einem Kraftfahrzeug verwendet, bei dem leicht Sauerstoff zugeführt wird und die Temperatur und die Feuchtigkeit relativ hoch sind. Dadurch besteht das Problem, dass zwischen dem Anschluss 15 und dem Draht W leicht galvanische Korrosion auftreten kann.
Zur Lösung dieses Problems können, wie oben erwähnt, die Verbindungsabschnitte zwischen den Anschlüssen 15 und dem Draht W mittels einer separaten Abdeckung C abgeschirmt werden. Die Abdeckung C ist allerdings ein separates Bauelement, so dass Feuchtigkeit durch eine Lücke zwischen der Abdeckung C und dem Verbinder 10 eindringen kann, was zwischen dem Anschluss 15 und dem Draht W Korrosion hervorrufen kann.
Diese galvanische Korrosion kann zudem zu einem elektrischen Kurzschluss zwischen dem Anschluss 15 und dem Draht W führen, was zu einer Verschlechterung der Zuverlässigkeit des Betriebs der elektromagnetischen Kupplung für einen Kompressor führt.
Aus der US 7 138 895 B2 ist eine für einen Kompressor eines Kraftfahrzeuges geeignete elektromagnetische Kupplung mit einer Feldspulenbaugruppe sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Feldspulengruppen bekannt, bei welcher ein Spulendraht eines Elektromagnetspulenkörpers, der zu einem Vorsprung eines Spulenkörpers hin freiliegt, elektrisch mit einem Zusammendrückabschnitt eines Spulendrahts verbunden ist, der an einem Seitenendabschnitt von Klemmen vorgesehen ist, die in einer Muffe angebracht sind, und die Klemmen und der Elektromagnetspulenkörper durch Harz eingeformt sind.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde zu dem Zweck entwickelt, die voranstehend genannten Probleme, die im Stand der Technik auftreten, zu lösen. Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Feldspulenbaugruppe, die einen Schutzbeschichtungsabschnitt zwischen einem an einem Verbinder bereitgestellten Anschluss und einem mit dem Anschluss verbundenen Ende eines Drahts einer Spule aufweist.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zur Erreichung dieses Ziels wird eine Feldspulenbaugruppe einer elektromagnetischen Kupplung für einen Kompressor gemäß Anspruch 1 bereitgestellt
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Feldspulenbaugruppe einer elektromagnetischen Kupplung für einen Kompressor gemäß Anspruch 2 bereitgestellt.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachstehend in Zusammenhang mit den beigefügten Figuren erfolgenden detaillierten Ausführungen deutlich, wobei
1 eine perspektivische Darstellung einer konventionellen Feldspulenbaugruppe einer elektromagnetischen Kupplung für einen Kompressor ist;
2 einen in der konventionelle Feldspulenbaugruppe verwendeten Verbinder in Draufsicht zeigt;
3 eine perspektivische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer Feldspulenbaugruppe einer elektromagnetischen Kupplung für einen Kompressor gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
4 eine perspektivische Darstellung eines Verbinders und eines mit diesem verbundenen Drahts einer Spule, wie sie in der Feldspulenbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, ist;
5–8 Ansichten sind, die nacheinander ein Verfahren zur Herstellung einer Feldspulenbaugruppe einer elektromagnetischen Kupplung für einen Kompressor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen; und
9 ein Flussdiagramm ist, das das Verfahren zur Herstellung einer Feldspulenbaugruppe einer elektromagnetischen Kupplung für einen Kompressor gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Nachfolgend sollen anhand der beigefügten Figuren bevorzugte Ausführungsformen einer Feldspulenbaugruppe einer elektromagnetischen Kupplung für einen Kompressor sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung gemäß der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben werden.
3 ist eine perspektivische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer Feldspulenbaugruppe einer elektromagnetischen Kupplung für einen Kompressor gemäß der vorliegenden Erfindung, während 4 eine perspektivische Darstellung eines Verbinders und eines mit diesem verbundenen Drahts einer Spule, wie sie in der Feldspulenbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, ist.
Wie in den Figuren dargestellt, ist ein (nicht gezeigter) Spulenkörper an einem Kern 22 angebracht, der eine äußere Erscheinung und einen Rahmen der Feldspulenbaugruppe einer elektromagnetischen Kupplung für einen Kompressor definiert, wobei eine (nicht gezeigte) Spule im Spulenkörper bereitgestellt wird. Zudem ist eine (nicht gezeigte) Befestigungsabdeckung an den Spulenkörper angekoppelt, wobei die Spule dazwischen angeordnet ist, so dass die Spule gehalten wird.
Die Spule wird durch das Wickeln eines Drahts W ausgebildet und ist im Wesentlichen ringförmig. Zwei Stücke des Drahts W mit verschiedenen Polaritäten werden jeweils aus einer Seite der Spule herausgezogen. Ein Ende des herausgezogenen Drahts W wird mit einem Anschluss 50 verbunden, was weiter unten beschrieben werden soll. Gemäß dieser Ausführungsform besteht der Draht W aus Aluminium.
Auf einer Seite des Kerns 22 wird ein Verbinder 30 bereitgestellt. Der Verbinder 30 ist ein elektrischer Verbindertyp und dient der Übertragung von Energie von außen zur Spule in Verbindung mit einem (nicht gezeigten) Gegenverbinder. Wie in 4 zu sehen ist, werden eine äußere Erscheinung und ein Rahmen des Verbinders 30 durch ein Gehäuse 31 definiert. Das Gehäuse 31 besteht aus einem Isoliermaterial, wie Kunstharz, und wird durch Spritzgießen ausgebildet.
Auf einer Außenfläche des Gehäuses 31 ist eine Einspritznut 35 konkav ausgebildet. Die Einspritznut 35 dient dazu, zu verhindern, dass elektronische Bauelemente 60 und 70, die später beschrieben werden sollen, sich während ihrer Montage im Gehäuse 31 im Zuge eines Spritzgussverfahrens frei bewegen. Genauer gesagt wird zur Ausbildung der Einspritznut 35 eine Spritzgussform mit einem Kern (nicht gezeigt) bereitgestellt, so dass die elektronischen Bauelemente 60 und 70 durch den Kern an ihren Einbauorten befestigt werden können.
Obwohl in 4 nur eine Einspritznut 35 dargestellt ist, ist ihre Anzahl hierbei nicht darauf beschränkt, sondern es können mehrere Einspritznuten auf einer Ober- und Unterseite des Gehäuses 31 ausgebildet sein.
Auf einer Seite des Gehäuses 31 werden Befestigungsansätze 37 bereitgestellt. Die Befestigungsansätze 37 dienen der Befestigung des Verbinders 30 am Kern 22 einer Feldspulenbaugruppe 20. Zu diesem Zweck werden die Befestigungsansätze 37 als Paar an einem hinteren Ende des Gehäuses 31 bereitgestellt, wie dies in der Figur dargestellt ist.
Wie in 4 zu sehen ist, werden Anschlüsse 50 im Gehäuse 31 bereitgestellt. Die Anschlüsse 50 dienen der Übertragung von Energie von außen zur Spule, die in der Feldspulenbaugruppe 20 gewickelt ist und aus einem Metallmaterial mit guter elektrischer Leitfähigkeit besteht. Die Anschlüsse 50 werden als Paar im Gehäuse 31 bereitgestellt. Gemäß dieser Ausführungsform besteht der Anschluss 50 aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, wie Messing.
Ein stabförmiger Körper 51 definiert einen Rahmen des Anschlusses 50, wobei seine beiden Enden 52 und 55 jeweils mit einem Ende des Drahts W der Spule und einem (nicht gezeigten) Gegenverbinder verbunden sind.
Hierbei ist ein Kopplungsschlitz 56 im Körper 51 des Anschlusses 50 ausgebildet. Der Kopplungsschlitz 56 wird durch Abschneiden eines Abschnitts des Körpers 51 ausgebildet, wobei Leitungsdrähte 62 und 72 der elektronischen Bauelemente 60 und 70, die später beschrieben werden sollen, mit dem Kopplungsschlitz 56 gekoppelt werden. Gemäß dieser Ausführungsform wird der Kopplungsschlitz 56 durch einen Abschnitt des Körpers 51 ausgebildet, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Anders ausgedrückt kann der Kopplungsschlitz 56 zur Verbindung mit der Außenumgebung derart ausgebildet sein, dass ein Abschnitt des Körpers 51, der einer Seite des Kopplungsschlitzes 56 entspricht, abgeschnitten ist.
Auf einer Seite des Kopplungsschlitzes 56 wird eine Schlitzbrücke 57 bereitgestellt. Die Schlitzbrücke 57 wird während des Schneideverfahrens für den Kopplungsschlitz 56 ausgebildet, wobei die Schlitzbrücke 57 über dem Kopplungsschlitz 56 bereitgestellt wird. Anders ausgedrückt werden zwischen dem Kopplungsschlitz 56 und der Schlitzbrücke 57 vorbestimmte Zwischenräume ausgebildet, durch die der Leitungsdraht 62 oder 72 der elektronischen Bauelemente 60 und 70 hindurch verlaufen kann.
An einem Ende jedes Anschlusses 50 wird ein Kopplungsabschnitt 58 bereitgestellt. Der Kopplungsabschnitt 58 wird für die elektrische Verbindung mit dem Draht W verwendet und ist mit einem vorbestimmten Zwischenraum ausgebildet, so dass das Ende des Drahts W in ihn eingeführt werden kann. Anders ausgedrückt wird, da der Kopplungsabschnitt 58 befestigt wird, wobei das Ende des Drahts W in den Kopplungsabschnitt 58 eingeführt wird, der Draht W am Anschluss 50 befestigt.
Die elektronischen Bauelemente 60 und 70 sind mit den Anschlüssen 50 elektrisch verbunden. Die elektronischen Bauelemente 60 und 70 dienen der Ausbildung einer Überspannungsableiterschaltung am Verbinder 30 und setzen sich aus einem Entladungselement 60 und einem Element 70 zur Wegnahme eines verbleibenden Magnetfelds zusammen. Gemäß dieser Ausführungsform sind das Entladungselement 60 und das Element 70 zur Wegnahme des verbleibenden Magnetfelds jeweils als eine Diode und ein Widerstand gestaltet, sie sind jedoch nicht darauf beschränkt. Alternativ kann die Überspannungsableiterschaltung nur als Diode 60 gestaltet sein. Die Diode 60 und der Widerstand 70 sind mit den Anschlüssen 50, die als Paar bereitgestellt werden, elektrisch verbunden.
Die Diode 60 und der Widerstand 70 werden jeweils mit Leitungsdrähten 62 und 72 bereitgestellt. Die Leitungsdrähte 62 und 72, die mit den Anschlüssen 50 elektrisch verbunden werden sollen, sind so ausgebildet, dass sie sich hin zu den Anschlüssen erstrecken. Genauer gesagt sind Enden 65 und 75 der Leitungsdrähte 62 und 72 jeweils mittels der Schlitzbrücken 57 der Anschlüsse 50 an den Kopplungsschlitzen 56 befestigt, wodurch die Diode 60 und der Widerstand 70 mit den Anschlüssen 50 elektrisch verbunden werden.
An einem Abschnitt, an dem der Kopplungsabschnitt 58 des Anschlusses 50 mit dem Draht W gekoppelt ist, ist ein Schutzbeschichtungsabschnitt 80 ausgebildet. Der Schutzbeschichtungsabschnitt 80 ist ein Filmtyp, der den Draht W und den Kopplungsabschnitt 58 jedes Anschlusses 50 umhüllt und verhindert, dass ein Verbindungsabschnitt zwischen dem Anschluss 50 und dem Draht W Feuchtigkeit oder Luft ausgesetzt ist.
Vorzugsweise wird der Schutzbeschichtungsabschnitt 80 durch Aufbringen einer UV-härtenden Farbe ausgebildet. Die UV-härtende Farbe ist eine Farbe, die in sehr kurzer Zeit aushärtet, wenn sie UV-Licht einer bestimmten Wellenlänge ausgesetzt wird, so dass ein Beschichtungsfilm ausgebildet wird. Die UV-härtende Farbe ermöglicht eine schnelle Beschichtung und gewährleistet hervorragende Korrosionsbeständigkeit, Isolierfähigkeit und Hitzebeständigkeit.
Statt durch Aufbringen einer UV-härtenden Farbe kann der Schutzbeschichtungsabschnitt 80 auch mittels verschiedener Schmelzharze wie Silikon- und Epoxidharzlackfarbe ausgebildet werden. <Experimentelle Daten der erfindungsgemäßen Feldspulenbaugruppe>
In der voranstehenden Tabelle sind die Versuchsergebnisse für die durch den Schutzbeschichtungsabschnitt 80 erzielte korrosionsschützende Wirkung dargestellt. Bei diesem Versuch wurde die Feldspulenbaugruppe gemäß der Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung 48 Stunden lang in Wasser eingetaucht, wobei anschließend ihr Leckstrom gemessen wurde und der gemessene Wert daraufhin mit dem Wert einer konventionellen Feldspulenbaugruppe verglichen wurde. Da die Feldspulenbaugruppe verbesserte wasserundurchlässige und isolierende Eigenschaften aufweist, wird der für den Leckstrom gemessene Wert kleiner. Dadurch lässt sich die Wirkung des Schutzbeschichtungsabschnitts 80 bewerten. Dieser Versuch wurde insgesamt fünf Mal durchgeführt.
Aus den voranstehenden Ergebnissen geht hervor, dass der Leckstrom der Feldspulenbaugruppe gemäß dieser Ausführungsform im Durchschnitt nur 1/30 des Leckstroms der konventionellen Feldspulenbaugruppe, die nicht mit dem Schutzbeschichtungsabschnitt 80 bereitgestellt wird, beträgt. Das heißt, dass die wasserundurchlässigen und isolierenden Eigenschaften der Feldspulenbaugruppe gemäß dieser Ausführungsform gegenüber denjenigen der nicht mit dem Schutzbeschichtungsabschnitt 80 bereitgestellten Feldspulenbaugruppe wesentlich erhöht sind. Anders ausgedrückt wird der Verbindungsabschnitt zwischen dem Draht W und dem Anschluss 50 durch den Schutzbeschichtungsabschnitt 80 zuverlässiger geschützt.
Wie in 3 zu sehen ist, ist ein Abschirmabschnitt 90 auf einer Seite des Gehäuses 31 entsprechend dem Verbindungsabschnitt zwischen jedem Anschluss 50 und dem Draht W ausgebildet. Nach der Kopplung der Anschlüsse 50 mit dem Draht W und der anschließenden Ausbildung des Schutzbeschichtungsabschnitts 80 zwischen den Anschlüssen 50 und dem Draht W wird der Abschirmabschnitt 90 durch Spritzgießen ausgebildet, so dass die freiliegenden Verbindungsabschnitte zwischen den Anschlüssen 50 und dem Draht W abgeschirmt werden. Die Verbindungsabschnitte zwischen den Anschlüssen 50 und dem Draht W sind durch den Abschirmabschnitt 90 in Verbindung mit den Schutzbeschichtungsabschnitten 80 zweifach isoliert und so zuverlässiger vor Feuchtigkeit oder Luft geschützt.
Nachfolgend soll ein Verfahren zur Herstellung einer Feldspulenbaugruppe einer elektromagnetischen Kupplung für einen Kompressor gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
5–8 sind Ansichten, die nacheinander ein Verfahren zur Herstellung einer Feldspulenbaugruppe einer elektromagnetischen Kupplung für einen Kompressor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen, während 9 ein Flussdiagramm ist, das das Verfahren zur Herstellung einer Feldspulenbaugruppe einer elektromagnetischen Kupplung für einen Kompressor gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Gemäß den Figuren werden die Anschlüsse 50 und die elektronischen Bauelemente 60 und 70, die eine Überspannungsableiterschaltung ausbilden, vor dem Spritzgießen des Gehäuses 31 montiert. Genauer gesagt werden die Leitungsdrähte 62 und 72 der Diode 60 und des Widerstands 70 jeweils auf die Kopplungsschlitze 56 der Anschlüsse 50 ausgerichtet. Wenn eine Vielzahl von Kopplungsschlitzen 56 ausgebildet wird, wird hierbei jeder Leitungsdraht 62 oder 72 so angeordnet, dass er die Vielzahl von Kopplungsschlitzen 56 schneidet.
In diesem Zustand wird die Schlitzbrücke 57 des Anschlusses 50 hin zum Leitungsdraht 62 oder 72 gepresst und plastisch verformt. Die Schlitzbrücke 57 kann hierbei mittels eines Pressstempels verformt werden. Wenn die Schlitzbrücke 57, wie dies weiter oben beschrieben wird, gepresst und plastisch verformt wird, wird der Leitungsdraht 62 oder 72 zwischen der Schlitzbrücke 57 und dem Kopplungsschlitz 56 zusammengedrückt und dadurch fest mit diesen verbunden. Dieser Zustand ist in 5 deutlich dargestellt.
Wird die aus der Diode 60 und dem Widerstand 70 und den Anschlüssen 50 bestehende Baugruppe dann in einer Spritzgussform platziert, so wird das Gehäuse 31 durch Insert Injection Molding hergestellt (S100).
Genauer gesagt wird in einem Zustand, in dem die Baugruppe aus den Anschlüssen 50 und den elektronischen Bauelementen 60 und 70, die eine Überspannungsableiterschaltung ausbilden, in einem Hohlraum einer Formenbaugruppe zur Ausformung des Gehäuses 31 platziert ist, ein Schmelzharz dort eingespritzt, so dass der Verbinder 30 hergestellt wird. Dieser Zustand ist in 6 deutlich dargestellt.
Der auf diese Weise gefertigte Verbinder 30 wird mit der im Kern 22 der Feldspulenbaugruppe 20 bereitgestellten Spule 22 verbunden (S110).
Anders ausgedrückt wird der Kopplungsabschnitt 58 des Anschlusses mit dem herausgezogenen Ende des Drahts W der Spule verbunden. Hierbei wird der Kopplungsabschnitt 58 in einem Zustand, in dem das Ende jedes Drahts W in den Kopplungsabschnitt 58 des Anschlusses 50 eingeführt ist, plastisch verformt, so dass der Draht W mit dem Anschluss 50 fest verbunden wird. Dieser Zustand ist in 7 deutlich dargestellt.
Anschließend wird eine UV-härtende Farbe auf die Verbindungsabschnitte zwischen den Anschlüssen 50 und dem Draht W aufgebracht. Wird der mit der UV-härtenden Farbe beschichtete Abschnitt dann mit UV-Licht bestrahlt, so wird die UV-härtende Farbe gehärtet (S120). Da die UV-härtende Farbe hierbei in einer, relativ gesehen, kürzeren Zeit aushärtet, lässt sich die Arbeitszeit reduzieren. Auf diese Weise wird der Schutzbeschichtungsabschnitt 80 auf den Verbindungsabschnitten zwischen den Anschlüssen 50 und dem Draht W ausgebildet. Dieser Zustand ist in 8 deutlich dargestellt.
Die Verbindungsabschnitte zwischen den Anschlüssen 50 und dem Draht W werden somit jeweils vom Schutzbeschichtungsabschnitt 80 umhüllt, wodurch verhindert wird, dass Feuchtigkeit in die Verbindungsabschnitte eindringt und sie der Außenluft ausgesetzt sind. Dadurch lässt sich verhindern, dass zwischen dem Draht W und dem Anschluss 50 galvanische Korrosion auftritt, obwohl diese aus verschiedenen Materialien bestehen.
Wird das Insert Injection Molding durchgeführt, wobei der Verbinder 30 mit der Spule verbunden ist, so wird der Abschirmabschnitt 90 (vgl. 3) auf einer Seite des Verbinders ausgebildet (S130). Der Abschirmabschnitt 90 wird an einem Abschnitt, an dem die Anschlüsse 50 des Verbinders 30 mit dem Draht W der Spule verbunden werden, ausgebildet und dient dadurch dazu, die Verbindungsabschnitte zwischen den Anschlüssen 50 und dem Draht W in Verbindung mit dem Schutzbeschichtungsabschnitt 80 zweifach zu schützen.
Die wie oben ausgeführt montierte Feldspulenbaugruppe 20 wird durch den Verbinder 30 mit Energie von außen versorgt. Anders ausgedrückt sind die Anschlüsse 50 des Verbinders 30 mit Anschlüssen eines Gegenverbinders elektrisch verbunden, wobei die Anschlüsse 50 gleichzeitig mit dem Draht W verbunden sind, so dass Energie von außen zur Spule übertragen werden kann.
Obwohl der Draht W und die Anschlüsse 50 aus verschiedenen Materialien bestehen, nämlich Aluminium und Kupfer, wird hierbei das Auftreten von galvanischer Korrosion zwischen dem Draht W und den Anschlüssen verhindert, da die Schutzbeschichtungsabschnitte 80 zwischen dem Draht W und den Anschlüssen 50 ausgebildet sind. Der Abschirmabschnitt 90 verhindert außerdem, dass Feuchtigkeit in die Verbindungsabschnitte zwischen den Anschlüssen 50 und dem Draht W eindringt.
Da die Spule mit Energie von außen versorgt wird, bildet die durch Wickeln des Drahts W hergestellte Spule zudem durch magnetische Induktion ein Magnetfeld aus und wird eine Scheibe auf einer Antriebsseite eines Kompressors durch die elektromagnetische Kraft zu einer Reibungsfläche einer Riemenscheibe angezogen und dadurch dynamisch mit ihr verbunden. In diesem Zustand wird die Antriebskraft der Riemenscheibe, die durch eine Brennkraftmaschine gedreht wird, zum Kompressor übertragen, so dass der Kompressor betrieben wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Schutzbeschichtungsabschnitte an den Verbindungsabschnitten zwischen der Spule und den Anschlüssen des in der Feldspulenbaugruppe verwendeten Verbinders ausgebildet. Die Verbindungsabschnitte zwischen den Anschlüssen und der Spule sind dementsprechend weder Feuchtigkeit noch Luft ausgesetzt, wodurch das Auftreten von galvanischer Korrosion zwischen den Anschlüssen und der Spule verhindert wird. Infolgedessen kann die Feldspulenbaugruppe eine erhöhte Betriebssicherheit und Lebensdauer aufweisen.
Zudem wird gemäß der vorliegenden Erfindung der Abschirmabschnitt im Verbinder bereitgestellt, wodurch er die Verbindungsabschnitte zwischen den Anschlüssen und der Spule in Verbindung mit den Schutzbeschichtungsabschnitten zweifach abschirmt, so dass die Betriebssicherheit und Lebensdauer der Feldspulenbaugruppe zuverlässiger gewährleistet werden können.
Weiterhin wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Ausbildung des Schutzbeschichtungsabschnitts zu einem bereits existierenden Verfahren zur Herstellung eines Verbinders einer Feldspulenbaugruppe hinzugefügt. Dadurch lassen sich die existierenden Herstellungsverfahren wie gehabt einsetzen, wodurch es möglich wird, die Verbindungsabschnitte zwischen den Anschlüssen und der Spule zu schützen, ohne dass zusätzliche Herstellungskosten entstehen.

Claims

Feldspulenbaugruppe einer elektromagnetischen Kupplung für einen Kompressor eines Kraftfahrzeuges, die eine an einem Kern (22) angebrachte und durch Wickeln eines Drahts (W) hergestellte Spule zur Erzeugung eines Magnetflusses sowie einen Verbinder (30) aufweist, der in einer Seite des Kerns (22) bereitgestellt ist und einen mit einem Ende des Drahts (W) elektrisch verbundenen Anschluss (50) zum Erhalt von Energie aufweist, wobei ein Schutzbeschichtungsabschnitt (80) vom Filmtyp einen Verbindungsabschnitt zwischen dem Anschluss (50) und dem Ende des Drahts (W) umhüllt, wodurch verhindert wird, dass der Verbindungsabschnitt nach außen frei liegt, wobei der Schutzbeschichtungsabschnitt (80) durch Aufbringen einer UV-härtenden Farbe oder einer Epoxidharzlackfarbe ausgebildet ist, wobei der Draht (W) aus Aluminium hergestellt ist und der Anschluss (50) aus Kupfer oder dessen Legierung hergestellt ist, und wobei ein Abschirmabschnitt (90) auf einer Seite des Verbinders (30) an dem Verbindungsabschnitt des Anschlusses (50) und des Endes des Drahts (W) mit dem Schutzbeschichtungsabschnitt ausgebildet ist, sodass der Verbindungsabschnitt durch den Abschirmabschnitt in Verbindung mit dem Schutzbeschichtungsabschnitt zweifach isoliert ist.
Verfahren zur Herstellung einer Feldspulenbaugruppe einer elektromagnetischen Kupplung für einen Kompressor, das die Schritte aufweist: Herstellung eines Verbinders (30), der mit einem Anschluss (50) im Verbinder (30) bereitgestellt wird, durch Insert Injection Molding (Einlegspritzguss), Verbindung eines Drahts (W) einer Spule der Feldspulenbaugruppe mit dem Anschluss (50);, Ausbildung eines Schutzbeschichtungsabschnitts (80) vom Filmtyp, der einen Verbindungsabschnitt zwischen dem Anschluss (50) und dem Draht (W) umhüllt; und anschließend Ausformung eines Harzmaterials an dem Verbindungsabschnitt, wobei der Verbinder (30) und die Spule miteinander gekoppelt sind, so dass ein Abschirmabschnitt (90) ausgebildet wird, wobei der Schritt der Ausbildung des Schutzbeschichtungsabschnitts (80) durch Aufbringen einer UV-härtenden Farbe und deren Bestrahlung mit UV-Licht durchgeführt wird, oder wobei der Schritt der Ausbildung des Schutzbeschichtungsabschnitts (80) durch Aufbringen einer Epoxidharzlackfarbe durchgeführt wird, sodass der Verbindungsabschnitt durch den Abschirmabschnitt in Verbindung mit dem Schutzbeschichtungsabschnitt zweifach isoliert wird.