DE19958199A1 - Elektrischer Verbinder zum Herstellen einer lötfreien Verbindung zwischen einer Spule und einer Leiterplatte - Google Patents

Abstract

Ein elektrischer Verbinder, der zum Anschluss eines Magnetspulendrahtes an eine Leiterplatte vorgesehen ist und der z. B. zum Einsatz im elektronischen Regler einer blockiergeschützten Bremsanlage dient, weist einen Spulenkörper auf, um den die Drahtspule gewickelt ist. Die Drahtspule hat vorverzinnte Abschnitte, die über vom Spulenkörper hervorstehende Stifte gewickelt oder gelegt sind. Wenn die Stifte in Durchgangsöffnungen in der Leiterplatte eingeführt werden, kommen die vorverzinnten Abschnitte in Kontakt mit den Durchgangsöffnungen und stellen dadurch eine lötfreie Verbindung zwischen dem Magnetspulendraht und der Leiterplatte her.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verbinder, der zur lötfreien Herstellung einer elektrischen Verbindung zwi­ schen dem Anschlußdraht einer Magnetspule, z. B. der Spule eines elektromagnetisch betätigten Hydraulikventils einer geregelten KFZ-Bremsanlage, und einer Leiterplatte dient.

In Antiblockier-Fahrzeugbremssystemen (ABS) werden die Be­ wegungen der Räder von Radgeschwindigkeitssensoren erfasst. Sobald eines der Räder zum Blockieren tendiert, steigen die UmRadverzögerungs- und Radschlupfwerte abrupt an. Wenn da­ bei bestimmte Schwellwerte überschritten werden, gibt ein Steuerkreis, der üblicherweise auf einer Leiterplatte oder gedruckten Schaltung aufgebracht ist, einer Magnetventi­ leinheit den Befehl, den Aufbau von Radbremsdruck zu unter­ binden oder den Bremsdruck zu reduzieren, bis der drohende Blockierzustand nicht mehr vorherrscht. Der Bremsdruck wird dabei mit Hilfe von Magnetventilen moduliert, mit de­ nen Druckaufbau-, Druckabbau- und Druckhaltephasen hervor­ gerufen werden.

Induktionsspulen in der Magnetventileinheit sind üblicher­ weise über Lötverbindungen mit der Leiterplatte verbunden. Die Spulen sind über eine mechanische Schnittstelle mit dem Ventilblock verbunden, in dem die Magnetventileinheit un­ tergebracht ist. Verschiedene Toleranzen müssen bei den herkömmlichen mechanischen Schnittstellen ausgeglichen wer­ den, was den Konstruktionsaufwand und die Herstellungsko­ sten erhöht.

Ein Spulenkörper weist einen oder mehrere hervorstehende S- tege auf, die so mit einem vorverzinnten Abschnitt von Spu­ lendraht umhüllt bzw. versehen sind, dass der vorverzinnte Abschnitt mit den Durchgangsöffnungen in einer Leiterplatte in Kontakt gelangt, sobald die Stege hindurchgeführt wer­ den. Es entsteht gewissermaßen eine Steckverbindung. Eine ausreichende Wechselwirkung zwischen den Durchgangsöffnun­ gen und dem Verbinder schafft ein Verbindungssystem, bei dem Zinn mit Zinn in Kontakt gelangt. Der Konstruktionsauf­ wand für den Verbinder ist damit verringert, und es erüb­ rigt sich, den Verbinder an die Leiterplatte anzulöten.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, das für ein Antiblockier-Fahrzeugbremssystem vorgesehen ist, weist ein elektrischer Verbinder zum lötfreien Anschluss einer Ma­ gnetspule an eine Leiterplatte einen Spulenkörper auf, bei dem sich mindestens ein Steg von einer ersten Fläche des Spulenkörpers aus erstreckt. Ein Draht ist in Form einer Spule um den Spulenkörper gewickelt und weist einen vorver­ zinnten Abschnitt auf, der sich an einem entfernten Ende des Stegs befindet.

Nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der elektrische Verbinder einen Spulenkörper mit mehreren Kunststoffstegen auf, die sich von einer ersten Fläche des Spulenkörpers aus erstrecken. Ein zweiter Spulenkörper ist auf dem Draht angeformt, und eine aus mehreren Lippen be­ stehende Dichtung ist zur Abdichtung des Drahts auf dem zweiten Spulenkörper angeformt.

Es ist nicht Ziel der obigen Zusammenfassung der Erfindung, jedes dargestellte Ausführungsbeispiel oder jede Verwirkli­ chung der Erfindung zu beschreiben. Die nachfolgenden Figu­ ren und die detaillierte Beschreibung beziehen sich auf Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Die vorgenannten sowie weitere Aspekte und Vorteile der Er­ findung können der folgenden detaillierten Beschreibung un­ ter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnommen werden. Es zeigen:

Fig. 1 ein Beispiel für einen elektrischen Verbinder zum Anschluss einer Magnetspule an eine Leiterplatte gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 eine Vergrößerung des in Fig. 1 dargestellten Ab­ schnitts des elektrischen Verbinders; und

Fig. 3 im Querschnitt einen Abschnitt des in den Fig. 1 und 2 dargestellten elektrischen Verbinders.

Die Erfindung kann in verschiedenen Abwandlungen und alter­ nativen Formen ausgeführt werden. Einzelheiten hierzu sind beispielhaft in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es ist jedoch nicht beab­ sichtigt, die Erfindung auf die beschriebenen, speziellen Ausführungsbeispiele zu beschränken. Die Erfindung soll im Gegenteil alle abgewandelten Ausführungsformen, Entspre­ chungen und Alternativen umfassen, die unter den in den an­ hängenden Ansprüchen definierten Sinn und Umfang der Erfin­ dung fallen.

Die Erfindung kann in einer Vielfalt von Antiblockier-Fahr­ zeugbremssystemen (ABS) Verwendung finden. Als besonders vorteilhaft hat sich die Erfindung dort erwiesen, wo eine einfache Schnittstelle zwischen einer Magnetspule und einer Steuerschaltung auf einer Leiterplatte gewünscht ist. Ver­ schiedene Aspekte der Erfindung lassen sich aus einer Wür­ digung der verschiedenen Anwendungs- und Realisierungsbei­ spiele erkennen.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist ein Spulenkörper einen oder mehrere, mit einem vorverzinn­ ten Spulendraht umhüllte Stege auf. Der Spulendraht ist in Kontakt mit der Durchgangsbohrung bzw. -öffnung in der Lei­ terplatte. Eine ausreichende Wechselwirkung bzw. elektrisch leitender Übergang zwischen der Durchgangsöffnung und dem Verbinder lässt ein Verbindungssystem entstehen, bei dem der Kontakt über die Zinnflächen hergestellt wird. Der Konstruktionsaufwand für den Verbinder wird dadurch ver­ gleichsweise gering; ein Anlöten des Verbinders an die Lei­ terplatte wird überflüssig.

In den Zeichnungen ist in Fig. 1 ein Beispiel für einen elektrischen Verbinder 100 zum Anschluss der Magnetspule an die Leiterplatte gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Ein Spulenkörper 102 stellt das Haupt­ stück des Verbinders 100 dar. Ein Spulendraht 104 ist um den Spulenkörper 102 gewickelt. Ein Abschnitt des Spulen­ drahts 104 ist vorverzinnt und erstreckt sich durch Löcher 106 in der oberen Fläche des Spulenkörpers 102. Der vorver­ zinnte Abschnitt wird danach um die Kunststoffstege 108 ge­ wickelt oder gelegt, die vom oberen Ende des Spulenkörpers 102 hervorstehen.

Einer der Kunststoffstege 108 ist in Fig. 2 näher darge­ stellt und in Fig. 3 im Querschnitt gezeigt. Der Kunst­ stoffsteg 108 weist einen Endabschnitt 110 auf, um den ein vorverzinnter Abschnitt 112 des Spulendrahts 104 , siehe Fig. 1, gelegt ist. Fig. 2 zeigt den Endabschnitt 110, der durch eine (mit Zinn) beschichtete Durchgangsöffnung einer Leiterplatte 114 eingeführt ist. Durch das Umgeben des En­ dabschnitts 110 mit dem vorverzinnten Abschnitt 112 des Spulendrahts 104 wird eine Verbindung zwischen dem Spulen­ draht 104 und der Leiterplatte 114 geschaffen, wenn der En­ dabschnitt 110 des Kunststoffstegs 108 durch die Durch­ gangsbohrung eingesteckt wird. Nach einem speziellen Aus­ führungsbeispiel wird gegebenenfalls ein zweiter Spulenkör­ per 116 mit dem Spulendraht 104 und dem Spulenkörper 102 vergossen. Der Spulendraht kann z. B. durch das Innere des Steges 108 hindurch geführt werden. Wahlweise wird eine aus mehreren Lippen bestehende Dichtung 118 auf dem zweiten Spulenkörper 116 bzw. auf den Steg 108 angeformt, um den Spulendraht 104 gegenüber dem aus Kunststoff hergestellten Gehäuse des Elektroniksteuermoduls abzudichten. Alternativ kann der Spulendraht 104 durch Anwendung einer anderen Technik, beispielsweise mittels eines O-Rings oder durch Silikagel, abgedichtet werden.

Durch die Anordnung des Kunststoffstegs mit dem Spulen­ draht, wie oben beschrieben, kann eine lötfreie Verbindung zwischen dem Spulendraht und der Leiterplatte hergestellt werden. Dies ergibt eine Vereinfachung der Schnittstelle zwischen der Spule und dem Magnetventilblock, was die Her­ stellungskosten verringert.

Die oben angeführten verschiedenen Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft dargestellt und bedeuten in ihrer Konstruktion keine Einschränkung der Erfindung. Der Fach­ mann wird leicht verschiedene abgewandelte Ausführungsfor­ men und Änderungen erdenken, die hinsichtlich der genannten Ausführungsbeispiele möglich sind, ohne den hierin darge­ stellten und beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen und Anwendungen strikt zu folgen und ohne vom eigentlichen Sinn und dem Umfang der Erfindung abzuweichen, wie in den nachfolgenden Ansprüchen aufgeführt.

Claims (7)

1. Elektrischer Verbinder zur lötfreien Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem Anschlußdraht ei­ ner Magnetspule, z. B. der Spule eines elektromagne­ tisch betätigten Hydraulikventils einer geregelten KFZ-Bremsanlage, und einer Leiterplatte, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der elektrische Verbinder folgende Teile umfasst:

• - einen Spulenkörper mit mindestens einem Steg, der sich von einer ersten Fläche des Spulenkörpers er­ streckt, und
• - einen Draht, der in Form einer Spule um den Spulen­ körper gewickelt ist und einen vorverzinnten Ab­ schnitt aufweist, der auf einem entfernten Ende des Stegs angeordnet ist.

2. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der vorverzinnte Abschnitt des Drahts durch eine Öffnung in der ersten Fläche des Spulenkörpers hindurchgeführt ist.

3. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Steg aus Kunststoff besteht.

4. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass ein zweiter Spulenkörper auf dem Draht vorgesehen ist.

5. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, dass eine mit mehreren Lippen versehene Dichtung vorgesehen ist, die zur Abdichtung des Drahts auf dem zweiten Spulenkörper dient.

6. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Draht durch Verwendung von min­ destens einem O-Ring und von Silikagel abgedichtet ist.

7. Elektrischer Verbinder zur Herstellung einer lötfreien elektrischen Verbindung zwischen einem Magnetspulen­ draht und einer Leiterplatte, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Verbinder folgende Teile umfasst:

• - einen Spulenkörper mit mehreren, sich von einer e­ rsten Fläche des Spulenkörpers erstreckenden Kunst­ stoffstegen,
• - einen Draht, der in Form einer Spulen an um den Spulenkörper gewickelt ist und vorverzinnte Ab­ schnitte aufweist, die auf den entfernten Enden je­ des der Kunststoffstege angeordnet sind,
• - einen zweiten, auf dem Draht angeformten Spulen­ körper, und
• - eine mehrere Lippen aufweisende Dichtung, die zur Abdichtung des Drahts auf dem zweiten Spulenkörper angeformt ist.