DE19616078A1 - Spulenanordnung und Verfahren zur Kontaktierung dieser auf einem Trägerkörper - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spulenanordnung mit einem Wickelkörper, auf wel­ chem die Spulenwicklung angebracht ist sowie ein Verfahren zur Kontaktie­ rung dieser auf einem Trägerkörper.

Spulen werden in einer Vielzahl von Meßwerken zur Erzeugung eines Magnet­ feldes genutzt. Dazu ist es notwendig, daß der Spulenwicklung kontinuierliche Stromsignale oder Stromimpulse zugeführt werden. Zu diesem Zweck werden die Wicklungsenden der Spule mit stromführenden elektrischen Zuleitungen verbunden. In den meisten Fällen wird ein Wicklungsende mit der elektrischen Zuleitung verlötet oder verklebt.

Bei heutigen Meßwerken wird die Spulenwicklung auf einen Wickelkörper auf­ gewickelt. Die Drahtenden werden an separaten Kontaktstiften verlötet. Dieser Kontaktstift wiederum wird mit den elektrischen Zuleitungen verlötet. Für jede Spulenanordnung sind somit mehrere Arbeitsgänge notwendig.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Spulenanordnung anzu­ geben, welche einfach herstellbar ist sowie eine einfache und zuverlässige elektrische Kontaktierung erlaubt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß am Wickelkörper zwei Kontaktfüße angeordnet sind und an jedem Kontaktfuß jeweils ein Ende der Spulenwicklung befestigt ist.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch den Wegfall von zusätz­ lichen Kontaktelementen ein kostengünstiger Fertigungsablauf möglich ist. Die Wicklung des Spulenkörpers ist in einem einzigen Arbeitsgang ohne zusätz­ lichen Aufwand möglich, in dem zuerst der erste Kontaktfuß, danach der Wickelkörper und zuletzt der zweite Kontaktfuß umwickelt wird.

Durch den Wegfall der Kontaktstifte wird eine Kostenreduzierung und eine Erhöhung der Zuverlässigkeit erreicht.

In einer Weiterbildung ist mindestens ein Kontaktfuß gabelförmig gestaltet. Der gabelförmige Kontaktfuß weist dabei eine dem Spulenkörper abgewandte Ausnehmung auf.

Insbesondere die Ausnehmung ermöglicht die Ansammlung von Kontaktpaste beim Kontaktierungsvorgang, was aufgrund der breiten Kontaktfläche zu einer sicheren und haltbaren Kontaktierung führt.

Vorteilhafterweise weist der Kontaktfuß eine Aussparung oder Erhebung zur Aufnahme des Wicklungsendes auf. Diese Aussparung ist zwischen Wickel­ körper und der Ausnehmung angeordnet. Unterhalb des gabelförmigen Kontaktfußes ist eine Führung für die Wicklung des jeweiligen Wicklungs­ endes vorgesehen.

In einer Ausführung ist jedes Wicklungsende mit mindestens einer Windung um einen Kontaktfuß geschlungen. Eine mehrlagige Umschlingung jedes Kontaktfußes führt zu einer zuverlässigen Befestigung des jeweiligen Wick­ lungsendes am Kontaktfuß.

Ein solcher geschickt gestalteter Wickelkörper mit zwei angespritzten Kontaktfüßen trägt die Spulenwicklung und sorgt für eine sichere Fixierung der Drahtenden an den Kontaktfüßen. Die Drahtenden selbst werden mit den elektrischen Zuleitungen direkt verbunden.

Zur Kontaktierung auf einer ebenen Leiterplatte ist es sinnvoll, daß der Kon­ taktfuß parallel oder senkrecht zur Spulenwicklung an einem Ende des Wickel­ körpers angeordnet ist.

Dabei werden die Abstände der beiden Kontaktfüße voneinander sinnvoller­ weise so gewählt, daß sie dem Abstand der Leitbahnen der Leiterplatte ent­ sprechen.

Die erfindungsgemäße Spulenanordnung ermöglicht eine einfache Kontaktie­ rung auf einem mit elektrischen Zuleitungen versehenen Trägerkörper, in dem die am Kontaktfuß befestigten Wicklungen eines Wicklungsendes der Spu­ lenwicklung dicht genug an der Zuleitung angeordnet sind und mittels eines geeigneten Verbindungsverfahrens, z. B. mit Hilfe einer elektrisch leitfähigen Kontaktpaste mit elektrischen Zuleitungen kontaktiert werden.

Ein mechanischer Kontakt zwischen Wicklungsende der Spulenwicklung und der Zuleitung ist wünschenswert aber nicht zwingend notwendig.

Ein kleiner Spalt zwischen Wicklung und Zuleitung kann durch Löten mit Kapillarwirkung bzw. Schweißen mit Anpreßkraft leicht überwunden werden.

Die Kontaktierung kann dabei mittels Verfahren wie z. B. Thermokompres­ sionsschweißen, Löten mit einer Lötpaste, Aufschmelzen mittels Infrarot­ strahlung, Laser oder Thermode oder Leitkleben erfolgen.

Ist der Trägerkörper eine Leiterplatte, bietet sich ein automatisches Reflowlöt- oder Aufschmelzverfahren zur Kontaktierung an. Die Leiterplatte ist dabei vor­ zugsweise eine flexible Leiterfolie oder ein Verbundleitersystem.

Die Erfindung ermöglicht zahlreiche Ausführungsformen. Eine davon soll an­ hand der in der Zeichnung dargestellten Figur näher erläutert werden.

Sie zeigt die Kontaktierung der erfindungsgemäßen Spulenanordnung auf ei­ ner Leiterplatte 27, wie es in Meßwerken für Anzeigesysteme in Kraftfahr­ zeugen genutzt wird.

Die Spulenanordnung besteht aus einem Wickelkörper 24 mit einer Spulen­ wicklung 22. Dieser Wickelkörper 24 weist zwei elektrisch isolierende Kontakt­ füße 25a und 25b auf, die in einer Ebene an einem Ende des Wickelkörpers 24 parallel zur Wicklung 22 befestigt sind. Die Kontaktfüße 25a und 25b weisen dabei einen identischen Aufbau auf. Sie sind so gabelförmig gestaltet, daß sie in der zum Wickelkörper 24 entgegengesetzten Richtung eine Aus­ nehmung 34a, 34b haben, die zur Leitbahn der Leiterplatte 27 offen ist.

Unterhalb des gabelförmigen Kontaktfußes ist eine Führung in Form einer Nut für die um den Kontaktfuß geführten Windungen 28a, 30a des Wicklungs­ endes 28, 30 vorgesehen. In Richtung der Erregerwicklung zwischen Wickelkörper 24 und der Ausnehmung 34a, 34b weisen die Kontaktfüße 25a und 25b jeweils eine Aussparung 32a bzw. 32b zur Fixierung der Windungen 28a und 30a am jeweiligen Kontaktfuß auf.

Herstellungsmäßig wird ein erstes Ende 28 der Spulenwicklung 22 mehrfach um den ersten Kontaktfuß 25a gewickelt, so daß die Windungen 28a nach der Montage auf die Leiterplatte die Leitbahn 26 berühren.

Nach Umwicklung des ersten Kontaktfußes 25a wird der Wickelkörper 24 mit der Spulenwicklung 22 versehen. Danach wird der zweite Kontaktfuß 25b in der gleichen Art und Weise wie der erste Kontaktfuß 25a mit dem zweiten Spulenende 30 umwickelt.

Zur Kontaktierung werden die Kontaktfüße 25a und 25b auf der Leiterplatte 27 aufgesetzt und sind elektrisch mit der Leitbahn 26, 26a der Leiterplatte 27 verbunden. Die Wicklungen 28a berührt dabei die Leitbahn 26 und die Wicklungen 30a die Leitbahn 26a.

Die Kontaktierung der Windungen 28a und 30a der beiden Spulenenden 28 bzw. 30 erfolgt über eine Lötverbindung 31.

Die gabelförmige Ausführung ermöglicht die Ansammlung von Kontaktpaste, im vorliegenden Fall Lötpaste und gewährleistet somit eine zuverlässige Kon­ taktierung der Leitbahnen mit den Wicklungsenden.

Neben einem automatischen Lötvorgang kann die Kontaktierung aber auch durch Leitkleben erfolgen.

Claims (15)

1. Spulenanordnung mit einem Wickelkörper, auf welchem die Spulenwicklung angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Wickel­ körper (24) zwei Kontaktfüße (25a, 25b) angeordnet sind und an jedem Kontaktfuß (25a, 25b) jeweils ein Ende (28, 30) der Spulenwicklung (22) be­ festigt ist.

2. Spulenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Kontaktfuß (25a, 25b) gabelförmig gestaltet ist.

3. Spulenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktfuß (25a, 25b) eine dem Wickelkörper abgewandte Ausnehmung (34a, 34b) aufweist.

4. Spulenanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktfuß (25a, 25b) eine Erhebung zur Aufnahme und Fixierung des Wicklungsendes (28, 30) aufweist.

5. Spulenanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktfuß (25a, 25b) eine Aussparung zur Aufnahme und Fixierung des Wicklungsendes (28, 30) aufweist.

6. Spulenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (32a, 32b) zwischen Wickelkörper (24) und der Ausnehmung (34a, 34b) angeordnet ist.

7. Spulenanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß unterhalb des gabelförmigen Kontaktfußes (25a, 25b) eine Führung für die Windungen (28a, 30a) des jeweiligen Wicklungsendes (28, 30) vorgesehen ist.

8. Spulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß jedes Wicklungsende (28, 30) mit mindestens einer Windung (28a, 30a) um einen Kontaktfuß (25a, 25b) geschlungen ist.

9. Spulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kontaktfuß (25a, 25b) parallel oder senk­ recht zur Spulenwicklung (22) an einem Ende des Wickelkörpers 24 ange­ ordnet ist
10. Verfahren zur Kontaktierung der Spulenanordnung nach Anspruch 1 auf einem mit elektrischen Zuleitungen versehenen Trägerkörper, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die am Kontaktfuß (25a, 25b) befestigten Windungen (28a, 30a) eines Wicklungsendes (28, 30) der Spulenwicklung (22) ent­ sprechend nah an einer Zuleitung (26, 26a) des Trägerkörpers (27) ange­ ordnet ist und mittels einer elektrisch leitfähigen Kontaktpaste (31) mit der elektrischen Zuleitung (26, 26a) kontaktiert werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kon­ taktierung mittels Leitklebung erfolgt.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kon­ taktierung mittels Löten erfolgt.

13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kon­ taktierung mittels Schweißen erfolgt.

14. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Trä­ gerkörper eine Leiterplatte (27) ist, deren Leitbahnen (26, 26a) je mit dem Wicklungsende (28, 30) eines Kontaktfußes (25a, 25b) elektrisch kontaktiert wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktfuß (25a, 25b) auf der Leiterplatte (27) gelötet wird.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (27) eine flexible Leiterfolie oder ein Verbundleitersystem ist.