EP0967690B1 - Verfahren zum Verbinden eines dünnen Drahtes mit einem stromleitenden Kontaktelement und Produkte dieses Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Verbinden eines dünnen Drahtes mit einem stromleitenden Kontaktelement und Produkte dieses Verfahrens Download PDF

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EP0967690B1
EP0967690B1 EP99110309A EP99110309A EP0967690B1 EP 0967690 B1 EP0967690 B1 EP 0967690B1 EP 99110309 A EP99110309 A EP 99110309A EP 99110309 A EP99110309 A EP 99110309A EP 0967690 B1 EP0967690 B1 EP 0967690B1
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EP
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contact element
wire
connection
side end
end region
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EP0967690A3 (de
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Werner Baeskow
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BorgWarner Ludwigsburg GmbH
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Beru AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/58—Means for relieving strain on wire connection, e.g. cord grip, for avoiding loosening of connections between wires and terminals within a coupling device terminating a cable
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/16—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for manufacturing contact members, e.g. by punching and by bending

Definitions

  • the invention relates to methods for connecting thin wires to one or more current-conducting contact elements and to products which have thin wires connected according to the method.
  • a common previously known solution is to wrap the enameled wires mentioned with their loose wire ends around square or rectangular pins set up on a busbar and then bend them back, as shown in the attached FIG. 1 at 1 and 1a.
  • the object of the invention is to overcome the disadvantages indicated and thus to provide a method which enables the production of strain-relieved connections of the type mentioned while saving on method steps. It is also an object to provide products which have tension-relieved wire connections produced by the method according to the invention.
  • Claim 2 is a further embodiment of the method according to the invention.
  • Claims 3 to 5 relate to products coil formers, chokes, transformers, which have the connection produced according to the method.
  • FIG. 1 / 1a has a busbar 3 with contact connections 3a on which a pin 1 is formed which is wrapped with the end of a wire 2. After wrapping, this pin is bent into position 1a for strain relief of the wire.
  • Plastic pins 5/6 are formed in the vicinity of the connection-side end regions 7 of the contact element 3. Then the pin designed as a fixation 5 is wound with one end of the thin enameled wire 2 as the beginning of the winding, diagonally, possibly through guide slots and via circulation pins to the coil, whereupon the other end of the wire 2, also possibly via diversion pins and guides on the as Pin designed fixation 6 fixed. Then, between the fixings 5/6 and the coil, the wire 2 is bluntly soldered onto the connection-side end regions 7 of the contact element 3 at points 4 and 4a.
  • the contact elements 3 are pressed in the direction of the coil body into the contact element housing 8 in order to achieve stress relief of the wire connection between solder joints 4 / 4a and the coil body; the wire connection between the pins 5/6 and the solder joints 4 / 4a can be interrupted without disadvantageous consequences.
  • the method according to the invention was based on a special embodiment of a wound coil, such as that used for speed detection, for example. Position ferromagnetic gears, shafts, components used are described. But it is from the description Obviously, the described method for connecting wires always leads to the advantages according to the invention if thin wires have to be connected to a contact element, for example a busbar, under a certain pretension, and in which the pretension or the train is then to be relieved in order to to avoid an interruption in the current flow through the wire / contact element.
  • a contact element for example a busbar

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft Verfahren zum Verbinden dünner Drähte mit einem oder mehreren stromleitenden Kontaktelementen sowie Produkte, die verfahrensgemäß verbundene dünne Drähte aufweisen.
  • Aus DE-A-3148902 ist bekannt, dünne Drähte, beispielsweise Cu-Lack-Drähte mit einem Durchmesser von ≤ 0,06 mm mit Stromschienen aus Buntmetall durch Löten zu verbinden und nach dem Löten eine Spannungsentlastung bzw. Zugentlastung der Drähte zu bewirken.
  • Eine übliche vorbekannte Lösung besteht darin, die genannten Lackdrähte vor dem Löten mit ihren losen Drahtenden um auf einer Stromschiene aufgestellte Vierkant- bzw. Rechteckpins zu wickeln und diese anschließend zurück zu biegen, wie es in der beiliegenden Figur 1 bei 1 und 1a gezeigt wird.
  • Hierbei besteht die Gefahr der Beschädigung der Lötverbindung durch das mechanische Zurückbiegen an der Lötstelle wie auch die der Vorschädigung von dünnen Lackdrähten beim. Umwickeln der rechteckigen Buntmetallstifte und beim Zurückbiegen dieser Stifte; ebenso unerwünscht ist Kaltverfestigung des Buntmetalls an der Biegestelle sowie der Umstand, daß keine definierte Zugentlastung, beispielsweise wegen Zurückfederns der Kontaktstifte, erzielt wird.
  • Nachteilig an der Fertigung von Produkten, die solche Verbindungen aufweisen, sind der zusätzliche Arbeitsgang des Umwickelns der genannten Stifte, das zusätzliche nachträgliche Umbiegen/Zurückbiegen der umwickelten Stifte wegen Zugentlastung, die Herstellung der aufwendigen Buntmetallstromschienen als Stanzbiegeteil und die vergleichsweise große Bauweise solcher Buntmetallstromschienen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die aufgezeigten Nachteile zu überwinden und damit ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das unter Einsparung von Verfahrensschritten die Herstellung zugentlasteter Verbindungen der genannten Art ermöglicht. Aufgabe ist es ferner, Produkte zur Verfügung zu stellen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte zugentspannte Drahtverbindungen aufweisen.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst; der nachfolgende Anspruch 2 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Ansprüche 3 bis 5 betreffen Produkte Spulenkörper, Drossel, Transformatoren, welche die verfahrensgemäß hergestellte Verbindung aufweisen.
  • Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Figuren 1 bis 4 näher erläutert.
    • Figur 1 zeigt eine nach dem Stand der Technik hergestellte Verbindung von Stromschiene und dünnem Draht in schematischer Seitenansicht aus dem Stand der Technik;
    • Figur 2 ist die Seitenansicht in teilweisem Querschnitt eines Spulenkörpers, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde;
    • Figur 3 ist die schematische Draufsicht auf die Ausführungsform gemäß Figur 2;
    • Figur 4 ist die Draufsicht auf den Gegenstand gemäß Figur 3 nach der letzten Verfahrensstufe.
  • Die der Erläuterung der Erfindung dienenden Figuren betreffen als ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eine gewickelte Spule. Hierbei weist der Stand der Technik gemäß Figur 1/1a eine Stromschiene 3 mit Kontaktanschlüssen 3a auf der ein Pin 1 ausgebildet ist, der mit dem Ende eines Drahtes 2 umwickelt ist. Nach dem Umwickeln wird dieser Pin in die Position 1a zur Zugentlastung des Drahtes umgebogen.
  • In den nachfolgenden Figuren 2 bis 4 wird das erfindungsgemäße Verbinden von Draht- 2 und Stromschiene 3 unter Zugentlastung des Drahtes 2 dargestellt.
  • Hierbei werden in Nachbarschaft zu den verbindungsseitigen Endbereichen 7 des Kontaktelements 3 Kunststoffpins 5/6 ausgebildet. Dann wird der als Fixierung 5 ausgebildete Pin mit einem Ende des dünnen Lackdrahtes 2 als Wickelanfang gewickelt, diagonal, ggf. durch Führungsschlitze und über Umlaufpins zur Spule gewickelt, worauf das andere Ende des Drahtes 2, ebenfalls ggf. über Umleitpins und Führungen an der als Pin ausgelegten Fixierung 6 fixiert. Dann wird zwischen den Fixierungen 5/6 und Spule der Draht 2 in den Punkten 4 bzw. 4a stumpf auf die verbindungsseitigen Endbereiche 7 des Kontaktelements 3 aufgelötet. Abschließend werden die Kontaktelemente 3 in Richtung Spulenkörper in das Kontaktelementgehäuse 8 zur Erzielung der Spannungsentlastung der Drahtverbindung zwischen Lötstellen 4/4a und Spulenkörper eingepreßt; hierbei kann die Drahtverbindung zwischen den Pins 5/6 und den Lötstellen 4/4a ohne nachteilige Folgen unterbrochen werden.
  • Im vorliegenden Fall wurde das erfindungsgemäße Verfahren an einer besonderen Ausführungsform einer gewickelten Spule, wie sie beispielsweise für die Drehzahlerfassung bezw. Positionferromagnetischer Zahnräder, Wellen, Bauteile verwendet werden, beschrieben. Es ist aber aus der Beschreibung offenkundig, daß das geschilderte Verfahren zur Verbindung von Drähten immer dann zu den erfindungsgemäßen Vorteilen führt, wenn dünne Drähte unter einer gewissen Vorspannung mit einem Kontaktelement, beispielsweise einer Stromschiene verbunden werden müssen, und bei denen anschließend die Vorspannung oder der Zug entlastet werden soll, um eine Unterbrechung des Stromdurchflusses Draht/Kontaktelement zu vermeiden.

Claims (5)

  1. Verfahren zum Verbinden eines dünnen Drahtes (2) mit einem stromleitenden Kontaktelement (3), dessen Mittelteil in einem Kontaktelementgehäuse (8) angeordnet ist, wobei der Draht (2) stromleitend mit dem verbindungsseitigen Endbereich des Kontaktelements (3) verbunden wird, und wobei der anschlußseitige Endbereich des Kontaktelements (3a) als Anschlußelement ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß man das Ende des Drahtes (2) in Nachbarschaft des verbindungsseitigen Endbereich (7) des Kontaktelements (3) mechanisch fixiert, den Draht (2) in Richtung des Endes des verbindungsseitigen Endbereichs (7) unter leichter Spannung führt, den Draht (2) zwischen dem Ende des verbindungsseitigem Endbereichs (7) und der Fixierung (5) auf den verbindungsseitigen Endbereich (7) des Kontaktelements (3) stromleitend fixiert, und das Kontaktelement (3) in das Kontaktelementgehäuse (8) achsial unter Zugentspannung des Drahtes einpreßt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in einen werkzeugfallenden Spulenkörper, dessen Vorderbereich als Kontaktelementgehäuse (8) ausgebildet ist, zwei Kontaktelemente (3) in Form von Stanzteilen aus Buntmetall einpreßt, einen dünnen Lackdraht (2) als Wickelanfang um einen Kunststoffpin als Fixierung (5) wickelt und diagonal über den verbindungsseitigen Endbereich (7) des Kontaktelements (3) zieht, die Spule wickelt und das Wicklungsende wiederum diagonal über den anderen verbindungsseitigen Endbereich (7) zum Kunststoffpin (6) als Fixierung rückführt, dann den Draht (2) in den Positionen (4) und (4a) auf den verbindungsseitigen Endbereichen (7) der Kontaktelemente (3) stumpf auflötet und danach die Kontaktelemente (3) in axialer Richtung in den Spulenkörper unter Zugentspannung der Drähte (2) einpreßt.
  3. Spulenkörper, bewickelt mit einem dünnen Draht (2), mit einem stromleitenden Kontaktelement, dessen Mittelteil in einem Kontaktelementgehäuse (8) angeordnet ist, wobei der Draht (2) stromleitend mit dem verbindungsseitigen Endbereich des Kontaktelements (3) verbunden ist, wobei das Ende des Drahtes (2) in Nachbarschaft des verbindungsseitigen Endbereich (7) des Kontaktelements (3) mechanisch fixiert war oder ist, der Draht (2) in Richtung des Endes des verbindungsseitigen Endbereichs (7) unter leichter Spannung geführt ist, der Draht (2) zwischen dem Ende des verbindungsseitigen Endbereichs (7) und der Fixierung (5) auf den verbindungsseitigen Endbereich (7) des Kontaktelements (3) stromleitend fixiert ist, und das Kontaktelement (3) in das Kontaktelementgehäuse (6) achsial unter Zugentspannung des Drahtes eingepreßt ist.
  4. Drossel, bewickelt mit einem dünnen Draht (2), mit einem stromleitenden Kontaktelement, dessen Mittelteil in einem Kontaktelementgehäuse (8) angeordnet ist, wobei der Draht (2) stromleitend mit dem verbindungsseitigen Endbereich des Kontaktelements (3) verbunden ist, wobei das Ende des Drahtes (2) in Nachbarschaft des verbindungsseitigen Endbereich (7) des Kontaktelements (3) mechanisch fixiert war oder ist, der Draht (2) in Richtung des Endes des verbindungsseitigen Endbereichs (7) unter leichter Spannung geführt ist, der Draht (2) zwischen dem Ende des verbindungsseitigen Endbereichs (7) und der Fixierung (5) auf den verbindungsseitigen Endbereich (7) des Kontaktelements (3) stromleitend fixiert ist, und das Kontaktelement (3) in das Kontaktelementgehäuse (6) achsial unter Zugentspannung des Drahtes eingepreßt ist.
  5. Transformator, bewickelt mit einem dünnen Draht (2), mit einem stromleitenden Kontaktelement, dessen Mittelteil in einem Kontaktelementgehäuse (8) angeordnet ist, wobei der Draht (2) stromleitend mit dem verbindungsseitigen Endbereich des Kontaktelements (3) verbunden ist, wobei das Ende des Drahtes (2) in Nachbarschaft des verbindungsseitigen Endbereich (7) des Kontaktelements (3) mechanisch fixiert war oder ist, der Draht (2) in Richtung des Endes des verbindungsseitigen Endbereichs (7) unter leichter Spannung geführt ist, der Draht (2) zwischen dem Ende des verbindungsseitigen Endbereichs (7) und der Fixierung (5) auf den verbindungsseitigen Endbereich (7) des Kontaktelements (3) stromleitend fixiert ist, und das Kontaktelement (3) in das Kontaktelementgehäuse (6) achsial unter Zugentspannung des Drahtes eingepreßt ist.
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