EP0811995B1 - Magnetspule sowie Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

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EP0811995B1
EP0811995B1 EP97106396A EP97106396A EP0811995B1 EP 0811995 B1 EP0811995 B1 EP 0811995B1 EP 97106396 A EP97106396 A EP 97106396A EP 97106396 A EP97106396 A EP 97106396A EP 0811995 B1 EP0811995 B1 EP 0811995B1
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Horst Grove
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Nass Magnet GmbH
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    • Y10T29/49071—Electromagnet, transformer or inductor by winding or coiling

Definitions

  • the invention relates to a magnetic coil and a method for their manufacture.
  • the invention is therefore based on the object, the magnetic coil and the process for their manufacture in To improve in terms of a lower failure rate while simplifying manufacturing.
  • connection between the connecting tongue and the contact pin not just a relative shift in the longitudinal direction of the Contact pin, but also in addition to this Direction. This creates an additional degree of freedom provided an even more flexible connection between the tongue and the contact pin or coil body guaranteed.
  • the coil wire which is usually is covered with an insulating varnish layer Dip soldering contacted with the contact pins.
  • an insulating varnish layer Dip soldering contacted with the contact pins.
  • the insulating varnish dissolves and an electrical connection through the solder between contact pin and coil wire results.
  • the magnetic coil shown in Fig.1 consists essentially from a bobbin 1 with wound Coil wire 2, a magnetic core 3 and an armature 4.
  • contact pins 5, 6 are provided to the one end of the coil wire 2 is wound in each case. These contact pins 5, 6 are at one end in the bobbin 1 and are at their other ends coupled with a tongue 7, 8.
  • the two connecting tongues 7, 8 are on a tongue carrier 9 arranged on a magnetic yoke 10 the solenoid is held.
  • the connecting tongues 7, 8 have for coupling with the Contact pins 5, 6 clamping means on the one hand electrical connection and on the other hand a displaceability the connecting tabs opposite the contact pins ensure in the longitudinal direction.
  • these clamping means also allow additional relative displaceability of the connecting tongues compared to the Contact pins transverse to the longitudinal direction of the contact pins.
  • clamping means are in the illustrated embodiment as slots 11, 12 in the connecting tongues 7, 8 formed, the contact pins 5, 6 between the the flanks 11a, 11b delimiting the slot 11, 12 or 12a, 12b are held.
  • the two flanks 11a, 11b and 12a, 12b are slightly bent, whereby the resulting slot width is slightly less than that Width of the contact pins, preferably square in cross section.
  • connection carrier 9 shown arranged, this connection carrier 9 has two snap hooks 15, 16 which can be coupled to the magnetic yoke 10. Doing so at the same time an electrical contact between one Ground terminal tongue 17 and the magnet yoke 10 are produced. While the individual connection tabs made of electrical conductive material, in particular metal, the connection carrier 9 is made of non-conductive material, preferably made of plastic.
  • connection tongues 7, 8 are not arranged on a connection carrier are.
  • connection tongues 7, 8 plugged onto the contact pins 5, 6.
  • connection tongues are held on the connection carrier, so that the attachment process for both connecting tongues takes place simultaneously.
  • the bracket of the connection carrier is ensured via the snap hooks 15, 16.
  • the solenoid is in a suitable shape encased in plastic.
  • connection of coil wire 2 and contact pins 5, 6 on the one hand and the clamping means of the connecting tongues represent the manufacturing process simplify itself per se. So in particular when contacting the connecting tongues on one Welding process can be dispensed with. So they can be Solenoids according to the invention not only with less Effort but also with a lower reject rate produce.
  • Magnetic coils of this type are used, for example, in connection used with solenoid valve coils with which Valves can be controlled by fluid lines.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Magentspule sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.
Aus der Praxis sind Magnetspulen bekannt, bestehend aus
  • einem Spulenkörper aus gewickeltem Spulendraht, dessen beide Enden nach außen geführt sind,
  • zwei Kontaktstiften, die jeweils mit einem Ende des Spulendrahts umwickelt sind,
  • zwei mit den Kontaktstiften koppelbare Anschlußzungen sowie
  • einer Kunststoffummantelung.
Die Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen den Kontaktstiften und dem meist mit Lack isolierten Spulendraht wird durch geeignete mechanische oder elektrische Energiebeaufschlagung bewirkt. Aus der DE-A-43 13 608 wird hierzu der Kontaktstift und der Spulendraht durch Einkopplung von Schwingungen im Ultraschallbereich angeregt, wobei durch die Reibung zwischen dem unter Vorspannung gehaltenen Spulendraht und einzelnen, den gewickelten Spulendraht berührenden Bereichen der Kontaktstifte Kontaktierungen entstehen. Die Anschlußzungen werden üblicherweise mit den Kontaktstiften verschweißt. Die dabei entstehende relativ starre Verbindung führt bei der Massenherstellung derartiger Magnetspulen zu einer relativ hohen Ausfallquote durch Abriß des meist sehr dünnen Spulendrahts, der u.U. nur 0,04 mm dick ist. Dieser Abriß entsteht durch die unvermeidlichen Relativbewegungen der Anschlußzungen zum Spulenkörper beim Einlegen und Verarbeiten in der Kunststoffummantelungsform.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Magnetspule und das Verfahren zu deren Herstellung im Hinblick auf eine geringere Ausfallquote zu verbessern und dabei die Herstellung zu vereinfachen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 6 gelöst.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Indem die Anschlußzungen mit den Kontaktstiften derart gekoppelt werden, daß einerseits eine elektrische Verbindung und andererseits eine Verschiebbarkeit der Anschlußzunge gegenüber dem Kontaktstift in dessen Längsrichtung gewährleistet ist, ergibt sich eine relativ flexible Verbindung zwischen Kontaktstift und Anschlußzungen. Diese Verbindung fängt die unvermeidlichen Relativbewegungen der Anschlußzungen in bezug auf den Spulenkörper auf, ohne daß es dabei zum Abriß des Spulendrahtes am Kontaktstift kommt.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung erlaubt die Verbindung zwischen Anschlußzunge und Kontaktstift nicht nur eine Relativerschiebung in Längsrichtung des Kontaktstiftes, sondern auch zusätzlich quer zu dieser Richtung. Dadurch wird ein zusätzlicher Freiheitsgrad bereitgestellt, der eine noch flexiblere Verbindung zwischen Anschlußzunge und Kontaktstift bzw. Spulenkörper gewährleistet.
Erfindungsgemäß wird der Spulendraht, der üblicherweise mit einer isolierenden Lackschicht überzogen ist, durch Tauchlötung mit den Kontaktstiften kontaktiert. Dazu wird der Bereich der Kontaktstifte, der mit dem Spulendraht umwickelt ist, in ein Lotbad eingetaucht, dessen Temperatur so hoch ist, daß sich der Isolierlack auflöst und sich durch das Lot eine elektrische Verbindung zwischen Kontaktstift und Spulendraht ergibt.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles und der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen
Fig.1
eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Magnetspule,
Fig.2
eine Schnittdarstellung längs der Linie II-II der Fig.1,
Fig.3
eine vergrößerte Detailansicht im Bereich der Kontaktierung zwischen Anschlußzunge und Kontaktstift,
Fig.4
eine Schnittdarstellung an der Linie IV der Fig.1;
Fig.5
eine Aufsicht auf einen Anschlußzungenträger sowie
Fig.6
eine Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispieles.
Die in Fig.1 dargestellte Magnetspule besteht im wesentlichen aus einem Spulenkörper 1 mit gewickeltem Spulendraht 2, einem Magnetkern 3 sowie einem Anker 4.
Ferner sind zwei Kontaktstifte 5, 6 vorgesehen, um die jeweils ein Ende des Spulendrahtes 2 gewickelt ist. Diese Kontaktstifte 5, 6 stecken mit ihrem einen Ende im Spulenkörper 1 und sind mit ihrem anderen Ende jeweils mit einer Anschlußzunge 7, 8 gekoppelt.
Die beiden Anschlußzungen 7, 8 sind auf einem Anschlußzungenträger 9 angeordnet, der an einem Magnetjoch 10 der Magnetspule gehaltert ist.
Die Anschlußzungen 7, 8 weisen zur Kopplung mit den Kontaktstiften 5, 6 Klemmittel auf, die einerseits eine elektrische Verbindung und andererseits eine Verschiebbarkeit der Anschlußzungen gegenüber den Kontaktstiften in dessen Längsrichtung gewährleisten. In dem in den Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel erlauben diese Klemmittel ferner eine zusätzliche Relativverschiebbarkeit der Anschlußzungen gegenüber den Kontaktstiften quer zur Längsrichtung der Kontaktstifte.
Diese Klemmittel sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Schlitze 11, 12 in den Anschlußzungen 7, 8 ausgebildet, wobei die Kontaktstifte 5, 6 zwischen den den Schlitz 11, 12 begrenzenden Flanken 11a, 11b bzw. 12a, 12b gehaltert sind. Die beiden Flanken 11a, 11b bzw. 12a, 12b sind etwas aufgebogen, wobei die sich dadurch ergebende Schlitzweite etwas geringer ist als die Breite der vorzugsweise im Querschnitt viereckigen Kontaktstifte. Die beiden Flanken eines Schlitzes haben dabei federnde Wirkung, so daß beim Aufstecken auf einen Kontaktstift eine sichere elektrische Verbindung gewährleistet ist. Auch nach dem Aufstecken ist eine Verschiebbarkeit der Anschlußzungen in Längsrichtung der Kontaktstifte möglich (Doppelpfeil 13).
Wie insbesondere aus Fig.4 zu ersehen ist, ermöglicht diese Art der Kopplung auch eine Relativbeweglichkeit quer zur Längsrichtung der Kontaktstifte, wie das durch den Doppelpfeil 14 angedeutet ist. Dabei findet eine Verschiebung der Kontaktstifte in Richtung der Schlitze 11, 12 statt.
Die beiden Anschlußzungen 7, 8 sind auf dem in Fig.5 gezeigten Anschlußträger 9 angeordnet, wobei dieser Anschlußträger 9 zwei Schnapphaken 15, 16 aufweist, die mit dem Magnetjoch 10 koppelbar sind. Dabei wird gleichzeitig ein elektrischer Kontakt zwischen einer Masseanschlußzunge 17 und dem Magnetjoch 10 hergestellt. Während die einzelnen Anschlußzungen aus elektrisch leitendem Material, insbesondere Metall, bestehen, wird der Anschlußträger 9 aus nicht leitendem Material, vorzugsweise Kunststoff, hergestellt.
In Fig.6 ist ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel dargestellt, das sich von der bisher beschriebenen Variante lediglich dadurch unterscheidet, daß die Anschlußzungen 7, 8 nicht auf einem Anschlußträger angeordnet sind.
Im folgenden werden die einzelnen Verfahrensschritte bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Magnetspulen näher erläutert:
In einem ersten Verfahrensschritt werden die beiden Enden des Spulendrahts 2 automatisiert auf je einen der beiden Kontaktstifte 5, 6 angewickelt. Anschließend werden die Kontaktstifte zur Entlastung des angewickelten Spulendrahts tiefer in den Spulenkörper 1 eingedrückt.
Nachdem der Spulendraht üblicherweise mit einer isolierenden Lackschicht überzogen ist, besteht in diesem Stadium der Herstellung noch keine elektrische Verbindung zwischen Spulendraht und Kontaktstift. Diese wird erfindungsgemäß nun dadurch hergestellt, daß das mit dem Spulendraht angewickelte Ende des Kontaktstiftes in ein Lotbad eingetaucht wird, das eine Temperatur von mehr als 350°C, vorzugsweise mehr als 450°C aufweist. Bei dieser Temperatur wird die Isolationsschicht des Spulendrahtes 2 aufgelöst und das Lot stellt eine elektrische Verbindung zwischen dem Spulendraht und dem Kontaktstift her.
In einem nächsten Arbeitsschritt werden die Anschlußzungen 7, 8 auf die Kontaktstifte 5, 6 aufgesteckt. In dem in den Fig.1 bis 5 beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Anschlußzungen am Anschlußträger gehaltert, so daß der Aufsteckvorgang für beide Anschlußzungen gleichzeitig stattfindet. Die Halterung des Anschlußträgers wird über die Schnapphaken 15, 16 sichergestellt.
In einem letzten Arbeitsgang wird die Magnetspule in einer geeigneten Form mit Kunststoff ummantelt.
Die besondere Art der Kopplung von Kontaktstiften 5, 6 und Anschlußzungen 7, 8 ergibt eine relativ flexible Verbindung. Dadurch können die unvermeidlichen Relativbewegungen zwischen Anschlußzungen und Spule stattfinden, ohne daß dabei eine Relativbewegung zwischen Kontaktstift und Spule erfolgt. Diese unvermeidlichen Relativbewegungen treten insbesondere im letzten Verfahrensschritt, nämlich bei der Kunststoffummantelung 18, auf. Der äußerst dünne Spulendraht, der u.U. nur einen Durchmesser von 0,04 mm aufweist, ist somit wesentlich zuverlässiger vor einem Abreißen in diesem Verfahrensstadium geschützt.
Zudem stellen die Art der Verbindung von Spulendraht 2 und Kontaktstiften 5, 6 einerseits und die Klemmittel der Anschlußzungen Mittel dar, die den Herstellungsvorgang an sich wesentlich vereinfachen. So kann insbesondere bei der Kontaktierung der Anschlußzungen auf einen Schweißvorgang verzichtet werden. So lassen sich die erfindungsgemäßen Magnetspulen nicht nur mit geringerem Aufwand sondern auch mit einer geringeren Ausschußquote herstellen.
Derartige Magnetspulen werden beispielsweise im Zusammenhang mit Magnetventilspulen eingesetzt, mit denen Ventile von Fluidleitungen gesteuert werden können.

Claims (7)

  1. Magnetspule, bestehend aus
    einem Spulenkörper (1) mit gewickeltem Spulendraht (2), dessen beide Enden nach außen geführt sind,
    zwei Kontaktstiften (5, 6), die jeweils mit einem Ende des Spulendrahts (2) umwickelt sind,
    zwei mit den Kontaktstiften (5, 6) koppelbare Anschlußzungen (7, 8) sowie
    einer Kunststoffummantelung (18),
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der auf den Kontaktstiften (5, 6) angewickelte Spulendraht (2) tauchgelötet ist und
    die Anschlußzungen (7, 8) zur Kopplung mit den Kontaktstiften (5, 6) Klemmittel aufweisen, die einerseits eine elektrische Verbindung und andererseits eine Verschiebbarkeit der Anschlußzunge gegenüber dem Kontaktstift in dessen Längsrichtung gewährleisten.
  2. Magnetspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmittel ferner eine Verschiebung der Anschlußzungen (7, 8) gegenüber den Kontaktstiften (5, 6) quer zur Längsrichtung der Kontaktstifte erlauben.
  3. Magnetspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmittel durch einen Schlitz (11, 12) in der Anschlußzunge (7, 8) gebildet werden, wobei der Kontaktstift (5, 6) zwischen den den Schlitz begrenzenden Flanken (11a, 11b; 12a, 12b) gehaltert wird.
  4. Magnetspule nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken (11a, 11b; 12a, 12b) der Schlitze (11; 12) aufgebogen sind.
  5. Magnetspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußzungen (7, 8) auf einem Anschlußzungenträger (9) vorgesehen sind, der an einem Magnetjoch (10) der Magnetspule mittels Schnapphaken (15, 16) gehaltert wird.
  6. Verfahren zur Herstellung einer Magnetspule, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Verfahrensschritte:
    die Enden eines Spulendrahts (2) eines Spulenkörpers (1) werden automatisch auf je einem Kontaktstift (5, 6) angewickelt,
    die Kontaktstifte (5, 6) werden zur Entlastung des angewickelten Spulendrahts (2) tiefer in den Spulenkörper (1) eingedrückt,
    der angewickelte Spulendraht (2) wird tauchgelötet,
    auf die Kontaktstifte (5, 6) werden Anschlußzungen (7, 8) derart aufgesteckt, daß einerseits eine elektrische Verbindung zwischen Kontaktstift und Anschlußzunge und andererseits eine Relativbeweglichkeit der Anschlußzunge (7, 8) in Längsrichtung des Kontaktstifts (5, 6) gewährleistet ist und
    die Magnetspule wird mit Kunststoff ummantelt.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der angewickelte Spulendraht (2) in einem Lotbad mit einer Temperatur von mehr als 350°C, vorzugsweise mehr als 450°C, tauchgelötet wird.
EP97106396A 1996-06-05 1997-04-17 Magnetspule sowie Verfahren zu deren Herstellung Expired - Lifetime EP0811995B1 (de)

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EP0811995A1 EP0811995A1 (de) 1997-12-10
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