DE102010017902B4

DE102010017902B4 - Zündspule

Info

Publication number: DE102010017902B4
Application number: DE102010017902A
Authority: DE
Inventors: Siegmund Oberer
Original assignee: BorgWarner Beru Systems GmbH
Current assignee: BorgWarner Ludwigsburg GmbH
Priority date: 2010-04-21
Filing date: 2010-04-21
Publication date: 2012-08-30
Anticipated expiration: 2030-04-22
Also published as: DE102010017902A1; CN102235289B; US20110259307A1; CN102235289A

Abstract

Zündspule für einen Verbrennungsmotor, mit einem Gehäuse (1), das einen Stecker (2) trägt und mit einer elektrisch isolierenden Vergussmasse ausgegossen ist, wobei der Stecker (2) eine Leiterplatte (4) trägt, der Stecker (2) Kontaktstifte (5) zur Kontaktierung einer zu dem Stecker (2) passenden Kupplung aufweist, die in die Leiterplatte (4) eingepresst sind, in der Leiterplatte (4) Kontaktgabeln (6) stecken, die jeweils einen Leiter (7) im Inneren des Gehäuses (1) klemmen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündspule für einen Verbrennungsmotor. Derartige Zündspulen werden in Kraftfahrzeugen verwendet, um aus einer Bordnetzspannung von beispielsweise 12 Volt eine Hochspannung zu erzeugen, die von einer Zündkerze benötigt wird.
Aus der WO 01/06 117 A1 ist eine Zündspule mit einem Gehäuse bekannt, in dem eine Leiterplatte angeordnet ist und an dessen Frontseite ein Stecker befestigt ist.
Aus der DE 297 01 467 U1 sind als Schneidklemmkontakte ausgebildete Kontaktgabeln zum Anschließen einer Magnetspule bekannt. Schneidklemmverbindungen zur lötfreien Montage sind auch aus der DE 698 19 827 bekannt.
Aus der DE 20 2009 009 933 U1 ist ein Einpresskontakt bekannt, der ein Paar Kontaktschenkel aufweist, mit denen er in einen Kontaktträger eingepresst ist.
Damit Zündspulen mit möglichst geringem Aufwand angeschlossen werden können, trägt deren Gehäuse üblicherweise einen Stecker. Zur Montage eines solchen Einbausteckers an einer Zündspulengehäuse können Kontaktstifte des Steckers durch Löten oder Schweißen mit Leitern im Inneren des Zündspulengehäuses verbunden werden. Um den Aufwand von Schweiß- oder Lötverbindungen zu vermeiden, ist es auch bekannt, Kontaktstifte des Steckers, d. h. Steckerpins, durch Schrauben oder Nieten mit Kontakten im Inneren des Zündspulengehäuses zu verbinden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen Weg aufzuzeigen, wie eine Zündspule mit geringerem Aufwand hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Zündspule mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Bei einer erfindungsgemäßen Zündspule trägt der Stecker eine Leiterplatte. Kontaktstifte des Steckers, die mitunter auch als Steckerpins bezeichnet werden, sind auf einer Seite in die Leiterplatte eingepresst. Aus der anderen Seite der Leiterplatte ragen Kontaktgabeln heraus, die jeweils einen Leiter im Inneren des Gehäuses klemmen. Die elektrische Kontaktierung der Steckerpins mit Leitern im Inneren des Zündspulengehäuses erfolgt also über eine Leiterplatte und Kontaktgabeln, die klemmend mit einem Leiter im Inneren des Zündspulengehäuses verbunden sind.
Der Einbaustecker einer erfindungsgemäßen Zündspule kann mit geringem Aufwand vormontiert werden. Beim Einbau des Steckers in das Gehäuse wird durch die Kontaktgabeln eine Klemmverbindung geschaffen, die sich mit wesentlich geringerem Aufwand als eine Lot- oder Schweißverbindung realisieren lässt. Eine mechanische Sicherung der Klemmverbindung wird anschließend dadurch erreicht, dass das Gehäuse mit einer elektrisch isolierenden Vergussmasse ausgegossen wird. Die Kontaktgabeln und die von ihnen geklemmten Leiter sowie die Leiterplatte sind also in eine Vergussmasse eingebettet, so dass sich der Kontakt auch bei Erschütterungen, wie sie beispielsweise beim Fahrzeugbetrieb auftreten können, nicht lösen kann.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Stecker mittels einer Nut- und Federverbindung mit einer Gehäusewand verbunden ist. Auf diese Weise kann der Stecker mit geringem Aufwand an dem Gehäuse befestigt werden. Bevorzugt weist das Gehäuse zwei gegenüberliegende Nuten auf, in die jeweils eine am Stecker vorgesehene Feder beziehungsweise Leiste eingeschoben wird. Prinzipiell ist es aber auch möglich, an dem Stecker eine Nut oder sogar beide Nuten vorzusehen, in welche die Gehäusewand hineinragt.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Kontaktgabeln zwischen einem in der Leiterplatte steckenden Abschnitt und einer freien Ende einen gebogenen Abschnitt, beispielsweise einen 90° gebogenen Abschnitt, aufweisen. Auf diese Weise lässt sich eine Klemmverbindung besonders leicht herstellen, nämlich indem der Stecker in der Ebene der Leiterplatte verschoben wird. Dies lässt sich besonders vorteilhaft durch die Bewegung zum Einsetzen des Steckers in das Gehäuse, beispielsweise das Einschieben der Feder in die Nut der Verbindung bewirken, wobei zugleich auch die Klemmverbindung zwischen leitendem Innenraum des Zündspulengehäuses und den Kontaktgabeln erzeugt wird. Die Kontaktgabeln erstrecken sich dann in Richtung der Leiterplattenebene und somit auch in Richtung der zum Erzeugen der Nut- und Federverbindung erforderlichen Steck- oder Schiebebewegung.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Kontaktgabeln in eine schlitzförmige Tasche hineinragen. Beim Aufschieben einer Kontaktgabel auf einen Leiter im Inneren des Zündspulengehäuses können unter Umständen Metallspäne oder ähnliche Metallpartikel von den Kontaktgabeln oder den Leitern abgeschabt werden. Indem die Kontaktgabel in eine schlitzförmige Tasche eintaucht, werden Metallpartikel, die sich eventuell von den Kontaktgabeln oder den von ihnen geklemmten Leitern beim Herstellen der Klemmverbindung lösen können, in der Tasche aufgefangen und können deshalb keinen Schaden im Inneren der Zündspüle, beispielsweise durch Nebenschlüsse, verursachen. Bei einem durch Spritzgießen aus Kunststoff hergestellten Gehäuseteil lassen sich geeignete Taschen ohne größeren Aufwand vorsehen. Geeignete Taschen können beispielsweise zwischen einer Außenwand des Gehäuseteils und einer die Tasche begrenzenden Innenwand vorgesehen sein.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Kontaktstifte jeweils mit einem Endabschnitt in der Leiterplatte stecken, der ein Paar Kontaktschenkel aufweist, zwischen denen eine Aussparung ist. Die Kontaktschenkel können beispielsweise eine Gabel bilden, deren Zinken beim Einpressen zusammen gedrückt werden. Bevorzugt sind die Kontaktschenkel aber an ihren beiden Enden miteinander verbunden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kontaktschenkel eines Kontaktschenkelpaares nach außen gewölbt sind. Die Aussparung zwischen den Schenkeln eines Kontaktschenkelpaares kann beispielsweise die Form eines Schlitzes, besonders bevorzugt die Form einer bikonvexen Linse haben.
Weiter Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Gleiche und einander entsprechende Teile sind dabei mit übereinstimmenden Bezugszahlen gekennzeichnet. Es zeigen:
1: ein Ausführungsbeispiel einer Zündspule bei abgenommenem Gehäusedeckel ohne Verguss;
2: ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Zündspule bei abgenommenem Gehäusedeckel ohne Verguss;
3: eine Detailansicht zu 1;
4: einen Ausschnitt der Rückseite des Steckers des in 3 dargestellten Ausführungsbeispiels mit den eingepressten Kontaktstiften in die Platine;
5: eine Schnittansicht zu 3, wobei sich die Kontaktgabeln in schlitzförmigen Taschen befinden;
6: eine Schnittansicht des Steckers des in 3 dargestellten Ausführungsbeispiels ohne Leiterplatte; und
7: einen Kontaktstift des Steckers des in 3 gezeigten Ausführungsbeispiels.
In den 1 und 2 sind zwei Ausführungsbeispiel einer Zündspule ohne Gehäusedeckel dargestellt. Die Zündspulen haben jeweils ein Gehäuse 1, das einen Einbaustecker 2 trägt, und unterscheiden sich nur in der Orientierung des Steckers 2. Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 ist der Stecker 2 schräg nach oben gerichtet, bei dem Ausführungsbeispiel der 2 zur Seite.
In dem Gehäuse 1 können in der üblichen Weise eine Primärwicklung und eine Sekundärwicklung sowie eine Steuerschaltung angeordnet sein. Die dargestellten Zündspulen weichen in dieser Hinsicht nicht von handelsüblichen Zündspulen ab, so dass diesbezüglich keine näheren Erläuterungen erforderlich sind.
3 zeigt eine Detailansicht zu 1. Der Stecker 2 ist durch eine Nut- und Federverbindung an dem Gehäuse 1 befestigt. Das Gehäuse 1 weist hierfür zwei gegenüberliegende Nuten 3a, 3b auf, in die eine am Stecker vorgesehene Feder eingeschoben ist, die von einer Grundplatte oder einen Rahmen des Steckergehäuses gebildet sein kann.
Die dem Gehäuseinnenraum zugewandte Rückseite des Steckers 2 ist ausschnittsweise in 4 dargestellt. Der Stecker 2 trägt eine Leiterplatte 4. In diese Leiterplatte 4 sind Kontaktstifte 5 eingepresst, die insbesondere in den 6 und 7 dargestellt sind und zur Kontaktierung einer zu dem Stecker 2 passenden Kupplung dienen. In 4 sind die auf der Rückseite der Leiterplatte 4 herausragenden Enden der Kontaktstifte 5 zu erkennen. In der Leiterplatte 4 stecken ferner Kontaktgabeln 6, die jeweils einen Leiter 7 im Inneren des Gehäuses 1 klemmen. Dies ist insbesondere in der in 5 dargestellten Schnittansicht erkennbar.
Die Kontaktgabeln 6 sind bevorzugt in die Leiterplatte 4 eingepresst sein, können aber auch eingelötet sein. 4 zeigt, dass die Kontaktgabeln 6 zwischen einem in der Leiterplatte 4 steckenden Abschnitt 6a und einem freien Ende 6b einen gebogenen Abschnitt 6c aufweisen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der gebogene Abschnitt 6c in einem rechten Winkel gebogen. Zwischen den Zinken der Kontaktgabeln 6 ist ein sich zum Ende hin trichterförmig verbreiternder Spalt, um das Aufklemmen auf einen Leiter 7 zu erleichtern.
Wie 5 zeigt, erstrecken sich stab- oder drahtförmige Leiter 7 im inneren des Zündspulengehäuses 1, die zwischen die Zinken der Kontaktgabeln 6 hineinragen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die geklemmten Leiter 7 senkrecht zu der Leiterplatte 4. Die geklemmten Leiter 7 liegen vor und hinter den Kontaktgabeln 6 auf einem Gehäuseteil 1a, 1b auf. Diese beiden Gehäuseteile 1a, 1b bilden eine schlitzförmige Tasche 8, in welche die Kontaktgabeln 6 hineinragen.
Beim Aufschieben der Kontaktgabeln 6 auf die zu klemmenden Leiter 7 können Späne oder Metallpartikel abgestreift werden. Damit diese Metallpartikel im Inneren des Zündspulengehäuses 1 keine Kurzschlüsse oder andere Schäden verursachen, werden diese von der schlitzförmigen Tasche 8 aufgefangen.
Nach dem Befestigen des Steckers 2 an dem Gehäuse 1 und der Kontaktierung der in dem Zündspulengehäuse verlaufenden Leiter 7 durch Klemmung der Kontaktgabeln 6, wird das Gehäuseinnere mit einer elektrisch isolierenden Vergussmasse ausgegossen. Geeignet ist beispielsweise Giesharz. Nachdem der Gehäuseinnenraum mit Vergussmasse aufgefüllt ist, wird das Gehäuse 1 mit einem nicht dargestellten Deckel verschlossen.
Wie bereits erwähnt sind die in die Leiterplatte 4 eingepressten Kontaktstifte 5 des Steckers 2 in den 6 und 7 dargestellt. Die Kontaktstifte 5 stecken jeweils mit einem Endabschnitt in der Leiterplatte 4, der ein Paar Kontaktschenkel 5a aufweist, zwischen denen eine längliche Aussparung ist. Die Kontaktschenkel 5a eines Kontaktschenkelpaares sind an ihren Enden verbunden. Die Aussparung hat bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Form einer bikonvexen Linse. Die nach außen gewölbten Kontaktschenkel 5a eines Kontaktschenkelpaares werden beim Einpressen in Durchbrüche der Leiterplatte 4 zusammen gedrückt und dabei die Aussparung verschmälert. Die dargestellte Form der Kontaktschenkel 5a ermöglicht eine zuverlässige Klemmung und gute Kontaktierung.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
2: Stecker
3a, 3b: Nuten
4: Leiterplatte
5: Kontaktstifte
5a: Kontaktschenkel
6: Kontaktgabeln
6a: Abschnitt
6b: Freies Ende
6c: Gebogener Abschnitt
7: Leiter
8: Schlitzförmige Tasche

Claims

Zündspule für einen Verbrennungsmotor, mit einem Gehäuse (1), das einen Stecker (2) trägt und mit einer elektrisch isolierenden Vergussmasse ausgegossen ist, wobei der Stecker (2) eine Leiterplatte (4) trägt, der Stecker (2) Kontaktstifte (5) zur Kontaktierung einer zu dem Stecker (2) passenden Kupplung aufweist, die in die Leiterplatte (4) eingepresst sind, in der Leiterplatte (4) Kontaktgabeln (6) stecken, die jeweils einen Leiter (7) im Inneren des Gehäuses (1) klemmen.
Zündspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker (2) mittels einer Nut- und Federverbindung mit einer Gehäusewand verbunden ist.
Zündspule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker (2) auf gegenüberliegenden Seiten mit einer Nut- und Federverbindung mit einer Gehäusewand verbunden ist.
Zündspule nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusewand die Nut (3a, 3b) der Nut- und Federverbindung aufweist.
Zündspule nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktgabeln (6) in eine schlitzförmige Tasche (8) hineinragen.
Zündspule nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktgabeln (6) zwischen einem in der Leiterplatte (4) steckenden Abschnitt (6a) und einem freien Ende (6b) einen gebogenen Abschnitt (6c) aufweisen.
Zündspule nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstifte (5) jeweils mit einem Endabschnitt in der Leiterplatte (4) stecken, der ein Paar Kontaktschenkel (5a) aufweist, zwischen denen eine Aussparung ist.