EP1284003A1 - Magnetspulenanordnung - Google Patents

Magnetspulenanordnung

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Publication number
EP1284003A1
EP1284003A1 EP01931659A EP01931659A EP1284003A1 EP 1284003 A1 EP1284003 A1 EP 1284003A1 EP 01931659 A EP01931659 A EP 01931659A EP 01931659 A EP01931659 A EP 01931659A EP 1284003 A1 EP1284003 A1 EP 1284003A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plug
base
connecting part
metal housing
coil arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP01931659A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1284003B1 (de
Inventor
Matthias Stitz
Achim Richartz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bosch Rexroth AG
Original Assignee
Bosch Rexroth AG
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DE10049709A external-priority patent/DE10049709A1/de
Application filed by Bosch Rexroth AG filed Critical Bosch Rexroth AG
Publication of EP1284003A1 publication Critical patent/EP1284003A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1284003B1 publication Critical patent/EP1284003B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F2007/062—Details of terminals or connectors for electromagnets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F5/00—Coils
    • H01F5/04—Arrangements of electric connections to coils, e.g. leads

Definitions

  • the invention relates to a magnet coil arrangement, in particular for actuating valves, according to the preamble of claim 1.
  • Such a magnetic coil arrangement is known from DE 43 41 087 C2.
  • a coil former is arranged in a metal housing and is provided with an electrical winding.
  • a plug-in base provided with contact lugs is held on the metal housing via a metallic connecting part.
  • One of the contact lugs is connected to the metal housing as a protective conductor connection via the connecting part.
  • the ends of the coil windings are connected to two further contact lugs.
  • the free spaces between the wound bobbin, the metal housing and the plug base are filled with plastic. Moisture can penetrate into the magnet coil arrangement through gaps at the interfaces between the metal housing and the plastic.
  • a sealing ring enclosing the connecting part is provided between the contact lug serving as a protective conductor connection and the metal housing.
  • the connecting part is inserted into a recess in the metal housing and into one
  • the sealing ring is clamped between the metal housing and the contact tab. Due to the curvature of the metal housing, the distance between the contact lug and the metal housing in the contact area of the sealing ring is of different sizes, so that the sealing ring deviates more or less far to the outside. This leads to an uneven deformation of the sealing ring over its circumference.
  • the free circumferential surface of the sealing ring that is to say the surface of the sealing ring that is not in contact with a metal part, comes into contact with the plastic during the encapsulation. Due to the high temperature of the plastic during the molding process, the material of the sealing ring is subjected to high thermal stress.
  • the invention has for its object to provide a magnet coil arrangement of the type mentioned, which prevents the transmission of liquid, which has penetrated into the magnet coil arrangement via a gap between the metal housing and the plastic adjacent to it, into the connection space.
  • This object is achieved by the features characterized in claim 1.
  • the sealing part does not touch the contact tab serving as a protective conductor connection or the metal housing. Since the contact lug extends within the plug base in the area in which the connecting part engages in it, it is sufficient that the sealing part rests on the one hand on the connecting part and on the other hand on the plug base.
  • the sealing part Since the sealing part is already subjected to force before the magnetic coil arrangement is encapsulated, the pressure of the plastic plays no role in the encapsulation and in the subsequent cooling phase for the sealing effect. The shrinkage of the plastic during cooling also plays no role in the sealing effect.
  • the sealing part can be arranged both radially and axially sealing between the connecting part and the plug-in base.
  • sealing part is arranged in a radially sealing manner, it is advantageous to arrange the sealing part in a recess in the plug-in base which is adapted to the outer contour of the sealing part. If the recess is deeper than the thickness of the sealing part, the sealing part can deflect in the axial direction, ie in the installed state it assumes an essentially oval to egg-shaped cross section.
  • a collar of the connecting part ensures a defined distance between the metal housing and the surface of the plug base facing it. If the outer diameter of the collar is larger than the inner diameter of the recess, no plastic gets into the sealing part when the magnetic coil arrangement is encapsulated.
  • the part on the plug-in base prevents of the federal government, that the connecting part is pulled out of the plug base when there is a strong pull.
  • the invention allows an axially sealing arrangement of the sealing part.
  • the connecting part is provided with a collar that the
  • the connecting part is rotationally symmetrical at least in the sealing area, a commercially available and therefore inexpensive O-ring can be used as the sealing part. If a side surface of the plug-in base is provided with a projection between the outward-facing side and the side of the plug-in base facing the metal housing, a positive connection results, which prevents the plug-in base from coming out of the plastic body even when there is a strong pull on the contact tabs or on the connecting part is pulled out.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through part of a first magnet coil arrangement designed according to the invention
  • FIG. 2 shows a section along the line AA in FIG. 1,
  • FIG. 4 shows a section corresponding to FIG. 2 through a second magnet coil arrangement according to the invention
  • FIG. 5 shows a section corresponding to FIG. 1 through a third magnet coil arrangement according to the invention and Figure 6 individual parts of the shown in Figure 5
  • FIGS. 1 and 2 show different sections through part of a first magnet coil arrangement 10 designed according to the invention.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through the magnet coil arrangement 10
  • FIG. 2 shows a cross section along the line AA in FIG. 1.
  • FIG. 3 shows FIG. 3 for clarification, individual parts of the magnet coil arrangement 10 shown in FIGS. 1 and 2 in the manner of an exploded drawing. The same components are provided with the same reference numerals.
  • a coil body 12 provided with a winding 11 is surrounded by a cup-shaped metal housing 13.
  • a serving as a protective conductor connection contact tab 15 and further contact tabs are arranged to which the ends of the winding 11 are connected.
  • the further contact lugs and the winding ends are not shown in FIGS. 1 to 3 for reasons of clarity.
  • the contact lug 15 is enclosed by the material of the plug-in base 14, except for the region 15a projecting into a connection space 16.
  • the contact lug 15 is inserted into the injection mold and then encapsulated with plastic.
  • the connection space 16 is closed off by a schematically represented cap 17.
  • a circumferential seal 18 prevents moisture from penetrating into the connection space 16.
  • a bolt-shaped metallic connecting part 21 is arranged in a recess 20.
  • the contact lug 15 is both mechanically held on the metal housing 13 via the connecting part 21 and also electrically connected to it. In a recess that runs concentrically to the recess 20
  • an O-ring 23 serving as a sealing part is arranged.
  • Both the recess 22 and the sealing area 21a of the connecting part 21 have a circular cross section in the sealing area.
  • the recess 22 is larger in the axial direction of the connecting part 21 than the thickness of the O-ring 23.
  • the O-ring 23 can thus deflect in the axial direction.
  • a collar 21b the outside diameter of which is larger than the inside diameter of the recess 22, closes the recess 22. Its thickness determines the distance between the metal housing 13 and the plug-in base 14. As FIG. 2 shows in particular, the collar 21b lies because of the curvature of the metal housing 13 only linearly on this.
  • the connecting part 21 is provided with a toothing 21c which is pressed into a corresponding through hole in the contact lug 15.
  • the connecting part 21 is also provided with a further toothing 21d, which is pressed into a corresponding through hole of the metal housing 13.
  • An internal thread 21e allows the cap 17 to be fastened to the magnet coil arrangement 10 by means of a screw connection.
  • the collar 21b also secures the connecting part 21 against being pulled out of the plug base 14. Before the extrusion coating of the magnet coil configuration '10 of the O-ring is pushed onto the sealing region 21a 23rd Thereafter, the connecting part 21 with the O-ring 23 is pressed into the socket 14 until. the collar 21b rests flush on the plug base 14. The recess 22 is thus closed in such a way that no plastic gets into the recess 22 when it is subsequently encapsulated.
  • the toothing 21d of the connecting part 21 is pressed into the metal housing 13 until the collar 21b touches the metal housing 13.
  • the contact tab 15 is now electrically connected to the metal housing 13, and the plug base 14 is held in a defined position for the overmolding process on the metal housing 13.
  • the coil body 12 provided with the winding 11 is guided into the metal housing 13 and the ends of the winding 11 are connected in an electrically conductive manner to the terminal lugs assigned to them.
  • This structure is encapsulated with plastic in the usual way. The heated plastic flows into the free spaces and fills them up. After curing, the areas filled with plastic form a plastic body which is provided with the reference number 25 in FIGS. 1 and 2.
  • two side surfaces of the plug base 14 are provided with projections 14a and 14b.
  • the projections 14a and 14b are arranged between the outward-facing side 14c and the side 14d of the plug-in base 14 facing the metal housing 13 and are designed such that even when there is a strong pull on the plug-in base 14 - be it via the contact tab 15 or another Contact flag or above the connecting part 21 - the socket 14 can not be pulled out of the plastic body 25.
  • the side 14d of the plug socket 14 facing the metal housing 13 is provided with three recesses 14e, 14f, 14g.
  • the recesses 14e, 14f, 14g concentrically surround the connecting part 21 as self-contained grooves. They serve as melting edges, which are melted by the hot plastic during the encapsulation of the magnetic coil arrangement 10 and fuse with it.
  • the melting temperature of the plastic used for the plastic body 25 is chosen to be higher than the melting temperature of the plastic used for the plug base 14.
  • the recesses 14e, 14f, 14g serve as so-called labyrinth seals which prevent the penetration of moisture that has penetrated. In this way it is possible to securely seal the interfaces between the plug base 14 and the plastic body 25 against the ingress of moisture.
  • the O-ring 23 serving as a sealing part is provided for this purpose, which rests radially sealingly against both the connecting part 21 and the plug-in base 14. Only up to this point can moisture, which has a gap between the metal housing 13 and the plastic body 25 and between the contact tab 15 and the plug-in base 14.
  • Plastic body 25 has penetrated. However, because of the O-ring 23, no more moisture can get into the gap between the contact lug 15 and the plug-in base 14, via which moisture would be passed on to the connection space 16.
  • the recess 22 and the collar 21b of the connecting part 21 form a chamber with an annular cross-section, in which the O-ring 23 is protected against contact with the hot plastic compound during the encapsulation. Since the O-ring 23 does not come into direct contact with the hot plastic, the thermal stress on the O-ring 23 during the encapsulation is only slight. The mechanical stress on the O-ring 23 is also low, since it only has to seal radially, but can escape within the recess 22 in the direction of the axis of the connecting part 21.
  • FIG. 4 shows a second magnet coil arrangement 10 ′ according to the invention in a representation corresponding to FIG. 2.
  • the same parts are provided with the same reference numerals.
  • the cap closing the connection space 16 is provided with the reference symbol 17 '.
  • the cap 17 'with the seal 18 rests on the plug base 14'.
  • the connecting part between the metal housing 13 and the contact tab 15 is with the reference characters 21 '.
  • the O-ring 23 is arranged axially sealing between the plug base 14 'and a collar 21b' of the connecting part 21 '.
  • the collar 21b ' limits the distance between the metal housing 13 and the plug base 14'.
  • the collar 21b ' determines the distance between the
  • moisture that has penetrated through a gap between the metal housing 13 and the plastic body 25 can only reach the O-ring 23. Due to the sealing by the O-ring 23, however, moisture that has penetrated cannot get any further into the gap between the contact lug 15 and the plug-in base 14 ′, via which the moisture would be passed on into the connection space 16.
  • FIGS. 5 and 6 show different sections through a part of a third magnet coil arrangement 10 ′′ designed according to the invention.
  • FIG. 5 shows a section corresponding to FIG. 1 through the magnet coil arrangement 10 ′′. Only that section is shown in FIG that the magnet coil arrangement 10 "differs from the magnet coil arrangement 10 shown in FIG. 1.
  • FIG. 6 shows individual parts of the magnet coil arrangement 10" shown in FIG. 5 in an exploded drawing corresponding to FIG. 2. The same components are given the same reference numerals Mistake.
  • the third magnet coil arrangement 10 "differs from the magnet coil arrangements 10 and 10 'shown in FIGS. 1 to 4 with regard to the arrangement of the contact lug 15 in the plug-in base. This is provided with the reference symbol 14" in FIGS. 5 and 6. While in the magnetic coil arrangements 10 and 10 ', the contact tab 15 in the socket
  • the plug-in base 14 " is provided with an additional recess 28, which is arranged perpendicular to the recess 20 for receiving the connecting part 21.
  • the recess 28 serves for receiving the area of the contact lug 15 provided with the reference symbol 15b.
  • the area 15b is provided with a through hole 29.
  • the contact tab 15 does not need to be inserted into the injection mold.
  • the contact tab 15 is inserted into the recess 20 of the plug-in base 14 "only before the encapsulation of the magnet coil arrangement 10".
  • the connecting part 21 with the O-ring 23 is pushed into the recess 20 and the contact region 21c of the connecting part 21 into the through hole 29 of the contact lug 15 pressed until the collar 21b abuts the plug-in base 14 ".
  • tactile flag 15 is secured in the further processing steps against slipping out of the plug base 14 ".
  • the toothing 21d of the connecting part 21 has been pressed into the metal housing 13, the further processing steps take place as already described in connection with FIG. 3.
  • the cap surrounding the connection space is not shown in FIG. 5. As shown in FIG. 2, it is to be designed such that it rests on the plastic body 25.

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Abstract

Bei einer Magnetspulenanordnung (10) mit einem bewickelten Spulenkörper (12) und mit einem den bewickelten Spulenkörper umgebenden Metallgehäuse (13) sind Kontaktfahnen (15) in einem Stecksockel (14) gehalten, von denen eine als Schutzleiteranschluss dient. Die als Schutzleiteranschluss dienende Kontaktfahne ist über ein metallisches Verbindungsteil (21) an dem Metallgehäuse gehalten. Die freien Räume zwischen dem bewickelten Spulenkörper, dem Metallgehäuse und dem Stecksockel sind mit Kunststoff umspritzt. An den Grenzflächen zwischen Metallteilen und Kunststoff kann Feuchtigkeit in die Magnetspulenanordnung eintreten. Um zu verhindern, dass diese Feuchtigkeit bis in den Anschlussraum gelangt, in dem von aussen kommende elektrische Zuführungsleitungen an die Kontaktfahnen angeschlossen werden, ist die als Schutzleiteranschluss dienende Kontaktfahne in dem Bereich, in dem das Verbindungsteil in diese eingreift, innerhalb des Stecksockels angeordnet. Zwischen dem Verbindungsteil und dem Stecksockel ist ein Dichtteil (23) angeordnet, von dem eine erste Dichtfläche an dem Verbindungsteil und eine weitere Dichtfläche an dem Stecksockel anliegt. Die Magnetspulenanordnung ist zum Betätigen von Ventilen, die in der Fluidtechnik eingesetzt werden, vorgesehen.

Description

Beschreibung
Magnetspulenanordnung
Die Erfindung betrifft eine Magnetspulenanordnung, insbesondere zum Betätigen von Ventilen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Magnetspulenanordnung ist aus der DE 43 41 087 C2 bekannt. In einem Metallgehause ist ein Spulenkörper angeordnet, der mit einer elektrischen Wicklung versehen ist. Ein mit Kontaktfahnen versehener Stecksockel ist über ein metallisches Verbindungsteil an dem Metallgehause gehalten. Eine der Kontaktfahnen ist als Schutzleiteranschluß über das Verbindungsteil mit dem Metallgehause verbunden. An zwei weitere Kontaktfahnen sind die Enden der Spulenwicklungen angeschlossen. Die freien Räume zwischen dem bewickelten Spulenkörper, dem Metallgehause und dem Stecksockel sind mit Kunststoff ausgefüllt. Durch Spalte an den Grenzflächen zwischen dem Metallgehause und dem Kunststoff kann Feuchtigkeit in die MagnetSpulenanordnung eindringen. Um zu verhindern, daß die Feuchtigkeit entlang der als Schutz- leiteranschluß dienenden Kontaktfahne durch den Stecksockel in den Anschlußraum eintritt, ist zwischen der als Schutzleiteranschluß dienenden Kontaktfahne und dem Metallgehause ein das Verbindungsteil umschließender Dichtring vorgesehen. Bei der dem Umspritzen vorangehenden Montage wird das Verbin- dungsteil in eine Ausnehmung des Metallgehäuses und in eine
Ausnehmung der Kontaktfahne gepreßt. Dabei wird der Dichtring zwischen dem Metallgehause und der Kontaktfahne eingeklemmt. Bedingt durch die Wölbung des Metallgehäuses ist der Abstand zwischen der Kontaktfahne und dem Metallgehause im Anlagebereich des Dichtrings unterschiedlich groß, so daß der Dichtring mehr oder weniger weit nach außen ausweicht. Dies führt zu einer ungleichmäßigen Verformung des Dichtrings über seinem Umfang. Die freie Umfangsflache des Dichtrings, also die Fläche des Dichtrings, die nicht an einem Metallteil anliegt, kommt beim Umspritzen mit dem Kunststoff in Kontakt. Durch die hohe Temperatur des Kunststoffs während des Umspritzens wird das Material des Dichtrings thermisch stark beansprucht. Außerdem ist nicht sichergestellt, daß nach dem Erhärten des Kunststoffs, bei dem immer mit einem gewissen Schwund zu rechnen ist, eine einwandfreie Dichtwirkung zwischen dem Kunststoff und der vor dem Umspritzen freien Ober- fläche des Dichtrings gewährleistet ist. Damit besteht die Gefahr, daß trotzdem Feuchtigkeit, die über einen Spalt zwischen Metallgehause und dem Kunststoff zu dem Dichtring gelangt ist, über einen Spalt zwischen dem Dichtring und dem an ihn grenzenden Kunststoff sowie über den Spalt zwischen der Kontaktfahne und dem Stecksockel oder über den Spalt zwischen der Konta'ktfahne und dem Kunststoff in den Anschlußraum eintritt. .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Magnetspulenanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine Weiterleitung von Flüssigkeit, die über einen Spalt zwischen dem Metallgehause und dem an dieses angrenzenden Kunststoff in die Magnetspulenanordnung eingedrungen ist, in den Anschlußraum verhindert. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Bei der erfindungsgemäßen Magnetspulenanord- nuhg berührt das Dichtteil weder die als Schutzleiteranschluß dienende Kontaktfahne noch das Metallgehause. Da die Kontakt- fahne in dem Bereich, in dem das Verbindungsteil in diese eingreift, innerhalb des Stecksockels verläuft, genügt es, daß das Dichtteil einerseits an dem Verbindungsteil und andererseits an dem Stecksockel anliegt. Da das Dichtteil bereits vor dem Umspritzen der Magnetspulenanordnung mit Kraft beauf- schlagt wird, spielt der Druck des Kunststoffs beim Umspritzen und in der darauf folgenden Abkühlphase für die Dichtwirkung keine Rolle. Auch der Schwund des Kunststoffs während des Abkühlens spielt für die Dichtwirkung keine Rolle. Das Dichtteil kann sowohl radial als auch axial dichtend zwischen dem Verbindungsteil und dem Stecksockel angeordnet werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Wird das Dichtteil radial dichtend angeordnet, ist es vorteilhaft, das Dichtteil in einer an die Außenkontur des Dichtteils angepaßten Ausnehmung des Steck- sockels anzuordnen. Ist die Ausnehmung tiefer als die Dicke des Dichtteils, kann das Dichtteil in axialer Richtung ausweichen, d. h. es nimmt im eingebauten Zustand einen im wesentlichen ovalen bis eiförmigen Querschnitt an. Ein Bund des Verbindungsteils sorgt für einen definierten Abstand zwi- sehen dem Metallgehause und der diesem zugewandten Fläche des Stecksockels . Ist der Außendurchmesser des Bunds größer als der Innendurchmesser der Ausnehmung,, gelangt beim Umspritzen der Magnetspulenanordnung kein Kunststoff an das Dichtteil. Außerdem verhindert der an dem Stecksockel anliegende Teil des Bunds, daß das Verbindungsteil bei starkem Zug aus dem Stecksockel herausgezogen wird. Alternativ zu einer radial dichtenden Anordnung des Dichtteils erlaubt die Erfindung eine axial dichtende Anordnung des Dichtteils. In diesem Fall ist das Verbindungsteil mit einem Kragen versehen, der beim
Einpressen des Verbindungsteils in die in dem Stecksockel gehaltene Kontaktfahne an dem Stecksockel zur Anlage kommt und so die auf das Dichtteil wirkende Kraft begrenzt. Zusätzlich verhindert der Kragen, daß das Dichtteil beim Umspritzen mit dem heißen Kunststoff in Berührung kommt. Ist das Verbindungsteil zumindest im Dichtbereich rotationssymmetrisch ausgebildet, kann als Dichtteil ein handelsüblicher und damit kostengünstiger O-Ring verwendet werden. Wird eine Seitenfläche des Stecksockels zwischen der nach außen weisenden Seite und der dem Metallgehause zugewandten Seite des Stecksockels mit einem Vorsprung versehen, ergibt sich eine formschlüssige Verbindung, die auch bei starkem Zug an den Kontaktfahnen oder an dem Verbindungsteil verhindert, daß der Stecksockel aus dem Kunststoffkörper herausgezogen wird. Eine oder mehrere Ausnehmungen auf der dem Metallgehause zugewandten Seite des Stecksockels, die das Verbindungsteil umgeben, verbessern die Dichtwirkung im Grenzbereich zwischen dem Stecksockel und dem zum Umspritzen verwendeten Kunststoff, wobei die Ausnehmungen ein Anschmelzen beim Umspritzen er- leichtern oder als Labyrinthdichtung wirksam sind. Ist nur der Abschnitt der als Schutzleiteranschluß dienenden Kontaktfahne, in den das Verbindungsteil eingreift, in dem Stecksockel gehalten, vereinfacht sich die Herstellung des Stecksockels. Die Kontaktfahne wird nach der Herstellung des Stecksockels in eine Ausnehmung des Stecksockels eingescho- ben. Dabei ist es vorteilhaft, diese Ausnehmung senkrecht zu der für das Verbindungsteil vorgesehenen Ausnehmung anzuordnen. Eine noch bessere Abdichtung gegen ein Eindringen von Feuchtigkeit in den Anschlußraum läßt sich erzielen, wenn die als Schutzleiteranschluß dienende Kontaktfahne nur in dem Stecksockel gehalten ist.
Die Erfindung wird im folgenden mit ihren weiteren Einzelheiten anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 einen Längsschnitt durch einen Teil einer ersten erfindungsgemäß ausgebildeten Magnetspulenanordnung,
Figur 2 einen Schnitt entlang der Linie A - A in der Figur 1,
Figur 3 einzelne Teile der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Magnetspulenanordnung in der Art einer ExplosionsZeichnung,
Figur 4 einen Schnitt entsprechend der Figur 2 durch eine zweite erfindungsgemäße Magnetspulenanordnung,
Figur 5 einen Schnitt entsprechend der Figur 1 durch eine dritte erfindungsgemäße Magnetspulenanordnung und Figur 6 einzelne Teile der in der Figur 5 dargestellten
Magnetspulenanordnung in der Art einer Explosionszeichnung.
Die Figuren 1 und 2 zeigen verschiedene Schnitte durch einen Teil einer ersten erfindungsgemäß ausgebildeten Magnetspulenanordnung 10. Dabei zeigt die Figur 1 einen Längsschnitt durch die Magnetspulenanordnung 10 und die Figur 2 einen Querschnitt entlang der Linie A - A in der Figur 1. Ausgehend von der Figur 2 zeigt die Figur 3.zur Verdeutlichung einzelne Teile der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Magnetspulenanordnung 10 in der Art einer Explosionszeichnung. Gleiche Bauteile sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen.
Ein mit einer Wicklung 11 versehener Spulenkörper 12 ist von einem topfförmigen Metallgehause 13 umgeben. In einem aus elektrisch isolierenden Material, z. B. Kunststoff, hergestellten Stecksockel 14 sind eine als Schutzleiteranschluß dienende Kontaktfahne 15 sowie weitere Kontaktfahnen angeordnet, an die die Enden der Wicklung 11 angeschlossen sind. Die weiteren Kontaktfahnen sowie die Wicklungsenden sind aus Gründen der Übersichtlichkeit in den Figuren 1 bis 3 nicht dargestellt. Die Kontaktfahne 15 ist bis auf den in einen Anschlußraum 16 ragenden Bereich 15a von dem Material des Stecksockels 14 umschlossen. Bei der Herstellung des Stecksockels 14 wird die Kontaktfahne 15 in die Spritzform ein- gelegt und danach mit Kunststoff umspritzt. In der Figur 2 ist der Anschlußraum 16 durch eine schematisch dargestellte Kappe 17 abgeschlossen. Eine umlaufende Dichtung 18 verhindert das Eindringen von Feuchtigkeit in den Anschlußraum 16. In einer Ausnehmung 20 ist ein bolzenförmiges metallisches Verbindungsteil 21 angeordnet. Die Kontaktfahne 15 ist über das Verbindungsteil 21 sowohl mechanisch an dem Metallgehause 13 gehalten als auch elektrisch mit diesem verbunden. In ei- ner konzentrisch zu der Ausnehmung 20 verlaufenden Ausnehmung
22 des Stecksockels 14 auf der dem Metallgehause 13 zugewandten Seite ist ein als Dichtteil dienender O-Ring 23 angeordnet. Sowohl die Ausnehmung 22 als auch der Dichtbereich 21a des Verbindungsteils 21 weisen im Dichtbereich einen kreis- förmigen Querschnitt auf. Der Innendurchmesser der Ausnehmung 22, der Außendurchmesser des Dichtbereichs 21a und der O-Ring
23 sind -derart aufeinander abgestimmt, daß der O-Ring radial dichtet. Die Ausnehmung 22 ist in Achsrichtung des Verbindungsteils 21 größer als die Dicke des O-Rings 23. Der O-Ring 23 kann somit in axialer Richtung ausweichen. Ein Bund 21b, dessen Außendurchmesser größer als der Innendurchmesser der Ausnehmung 22 ist, verschließt die Ausnehmung 22. Seine Dicke bestimmt den Abstand zwischen dem Metallgehause 13 und dem Stecksockel 14. Wie insbesondere die Figur 2 zeigt, liegt der Bund 21b wegen der Wölbung des Metallgehäuses 13 nur linien- förmig auf diesem auf. Das Verbindungsteil 21 ist mit einer Verzahnung 21c versehen, die in ein entsprechendes Durchgangsloch der Kontaktfahne 15 eingepreßt ist. Das Verbindungsteil 21 ist außerdem mit einer weiteren Verzahnung 21d versehen, die in ein entsprechendes Durchgangsloch des Metallgehäuses 13 eingepreßt ist. Ein Innengewinde 21e erlaubt es, die Kappe 17 durch eine Schraubverbindung an der Magnetspulenanordnung 10 zu befestigen. Der Bund 21b sichert außerdem das Verbindungsteil 21 gegen ein Herausziehen aus dem Stecksockel 14. Vor dem Umspritzen' der Magnetspulenanordnung 10 wird der O-Ring 23 auf den Dichtbereich 21a geschoben. Danach wird das Verbindungsteil 21 mit dem O-Ring 23 so weit in den Stecksockel 14 gepreßt, bis . der Bund 21b bündig an dem Stecksockel 14 anliegt. Damit ist die Ausnehmung 22 derart verschlossen, daß beim späteren Umspritzen kein Kunststoff in die Ausneh- mung 22 gelangt. In einem weiteren Schritt wird die Verzahnung 21d des Verbindungsteils 21 in das Metallgehause 13 gepreßt, bis der Bund 21b das Metallgehause 13 berührt. Die Kontaktfahne 15 ist jetzt mit dem Metallgehause 13 elektrisch verbunden, und der Stecksockel 14 ist für den Umspritzvorgang an dem Metallgehause 13 in einer definierten Lage gehalten. Nach diesen vorbereitenden Schritten wird der mit der Wicklung 11 versehene Spulenkörper 12 in das Metallgehause 13 geführt und die Enden der Wicklung 11 mit den ihnen zugeordneten Anschlußfahnen elektrisch leitend verbunden. Dieses Gebilde wird in üblicher Weise mit Kunststoff umspritzt. Dabei fließt der erhitzte Kunststoff in die freien Räume und füllt diese aus. Die nach dem Umspritzen mit Kunststoff gefüllten Bereiche bilden nach dem Aushärten einen Kunststoffkörper, der in den Figuren 1 und 2 mit dem Bezugszeichen 25 versehen ist.
Wie in der Figur 1 dargestellt, sind zwei Seitenflächen des Stecksockels 14 sind mit Vorsprüngen 14a und 14b versehen. Die Vorsprünge 14a, nd 14b sind zwischen der nach außen weisenden Seite 14c und der dem Metallgehause 13 zugewandten Seite 14d des Stecksockels 14 angeordnet und so ausgebildet, daß auch bei starkem Zug an dem Stecksockel 14 - sei es über die Kontaktfahne 15, über eine andere Kontaktfahne oder über das Verbindungsteil 21 - der Stecksockel 14 nicht aus dem Kunststoffkörper 25 herausgezogen werden kann.
Die dem Metallgehause 13 zugewandte Seite 14d des Stecksok- kels 14 ist mit drei Ausnehmungen 14e, 14f, 14g versehen. Die Ausnehmungen 14e, 14f, 14g umgeben das Verbindungsteil 21 konzentrisch als in sich geschlossene Rillen. Sie dienen als Schmelzkanten, die beim Umspritzen der Magnetspulenanordnung 10 von dem heißen Kunststoff angeschmolzen werden und mit diesem verschmelzen. Die Schmelztemperatur des für den Kunst- stoffkörper 25 verwendeten Kunststoffs wird hierfür höher gewählt als die Schmelztemperatur des für den Stecksockel 14 verwendeten Kunststoffs. Soweit eine vollständige Verschmelzung nicht stattfindet oder nicht beabsichtigt ist, dienen die Ausnehmungen 14e, 14f, 14g als sogenannte Labyrinthdich- tungen, die eine Weiterleitung von eingedrungener Feuchtigkeit verhindern. Auf diese Weise ist es möglich, die Grenzflächen zwischen dem Stecksockel 14 und dem Kunststoffkörper 25 sicher gegen ein Eindringen von Feuchtigkeit abzudichten.
Anders ist es dagegen bei den Grenzflächen zwischen Metall und Kunststoff, wie zwischen dem Metallgehause 13 und dem Kunststoffkörper 25 sowie zwischen der Kontaktfahne 15 und dem Stecksockel 14. Hier lassen sich Spalte, die ein Eindringen von Feuchtigkeit ermöglichen, nicht vermeiden. Es müssen daher zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden, damit keine Feuchtigkeit, die von außen über einen Spalt zwischen dem Metallgehause 13 und dem Kunststoffkörper 25 eingedrungen ist, über einen Spalt zwischen der Kontaktfahne 15 und dem an diese angrenzenden Kunststoff des Stecksockels 14 in den Anschlußraum 16 gelangt. Gemäß der Erfindung ist hierfür der als Dichtteil dienende O-Ring 23 vorgesehen, der radial dichtend sowohl an dem Verbindungsteil 21 als auch an dem Stecksockel 14 anliegt. Nur bis hierhin kann Feuchtigkeit, die über einen Spalt zwischen dem Metallgehause 13 und dem
Kunststoffkörper 25 eingedrungen ist, gelangen. In den Spalt zwischen der Kontaktfahne 15 und dem Stecksockel 14, über den Feuchtigkeit in den Anschlußraum 16 weitergeleitet würde, kann jedoch - wie oben beschrieben - wegen des O-Rings 23 keine Feuchtigkeit mehr gelangen.
Die Ausnehmung 22 und der Bund 21b des Verbindungsteils 21 bilden eine Kammer mit kreisringförmigem Querschnitt, in der der O-Ring 23 beim Umspritzen vor einer Berührung mit der heißen Kunststoffmasse geschützt ist. Da der O-Ring 23 mit dem heißen Kunststoff nicht in direkte Berührung kommt, ist die thermische Beanspruchung des O-Rings 23 beim Umspritzen nur gering. Auch die mechanische Beanspruchung des O-Rings 23 ist gering, da er nur radial abdichten muß, in Richtung der Achse des Verbindungsteils 21 jedoch innerhalb der Ausnehmung 22 ausweichen kann.
Die Figur 4 zeigt eine zweite Magnetspulenanordnung 10' gemäß der Erfindung in einer der Figur 2 entsprechende Darstellung. Dabei sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die den Anschlußraum 16 abschließende Kappe ist mit dem Bezugszeichen 17' versehen. Anders als die in der Figur 2 dargestellte Kappe 17 liegt die Kappe 17' mit der Dichtung 18 auf dem Stecksockel 14' auf. Das Verbindungsteil zwischen dem Metallgehause 13 und der Kontaktfahne 15 ist mit dem Bezugs- zeichen 21' versehen. Der O-Ring 23 ist axial dichtend zwischen dem Stecksockel 14' und einem Kragen 21b' des Verbindungsteils 21' angeordnet. Der Kragen 21b' begrenzt den Abstand zwischen dem Metallgehause 13 und dem Stecksockel 14'. Außerdem bestimmt der Kragen 21b' den Abstand zwischen den
Flächen von Stecksockel 14' und Verbindungsteil 21', an denen der O-Ring 23 anliegt. Damit wird die in Richtung der Achse des Verbindungsteils 21' auf den O-Ring 23 wirkende Kraft begrenzt. Es ist nicht erforderlich, daß der O-Ring 23 auch in radialer Richtung dichtend an dem Verbindungsteil 21' anliegt, da die Dichtwirkung bereits durch die in axialer Richtung auf den O-Ring 23 wirkende Kraft erfolgt. Da der Innendurchmesser des Kragens 21b' größer als der Außendurchmesser des O-Rings 23 ist, kann der O-Ring 23 bei axialer Kraftbe- aufschlagung in radialer Richtung ausweichen. Der Kragen 21b' verhindert zusätzlich, daß der O-Ring 23 beim Umspritzen mit dem heißen Kunststoff in Berührung kommt. Auch in diesem Ausführungsbeispiel kann Feuchtigkeit, die über einen Spalt zwischen dem Metallgehause 13 und dem Kunststoffkörper 25 eingedrungen ist, nur bis zu dem O-Ring 23 gelangen. Aufgrund der Abdichtung durch den O-Ring 23 kann eingedrungene Feuchtigkeit jedoch nicht weiter in den Spalt zwischen der Kontaktfahne 15 und dem Stecksockel 14' gelangen, über den die Feuchtigkeit in den Anschlußraum 16 weitergeleitet würde.
Die Figuren 5 und 6 zeigen verschiedene Schnitte durch einen Teil einer dritten gemäß der Erfindung ausgebildeten Magnetspulenanordnung 10". Dabei zeigt die Figur 5 einen Schnitt entsprechend der Figur 1 durch die Magnetspulenanordnung 10". In der Figur 5 ist nur derjenige Ausschnitt dargestellt, in dem sich die Magnetspulenanordnung 10" von der in der Figur 1 dargestellten Magnetspulenanordnung 10 unterscheidet. Die Figur 6 zeigt zur Verdeutlichung einzelne Teile der in der Figur 5 dargestellten Magnetspulenanordnung 10" in einer Explosionszeichnung entsprechend der Figur 2. Gleiche Bauteile sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die dritte Magnetspulenanordnung 10" unterscheidet sich von den in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Magnetspulenanordnungen 10 und 10' hinsichtlich der Anordnung der Kontaktfahne 15 in dem Stecksockel. Dieser ist in den Figuren 5 und 6 mit dem Bezugszeichen 14" versehen. Während bei den Magnetspulenanordnungen 10 und 10' die Kontaktfahne 15 in die Stecksockel
14 (Figuren 1 bis 3) und 14' (Figur 4) eingespritzt ist, ist der Stecksockel 14" mit einer zusätzlichen Ausnehmung 28 ver- sehen, die senkrecht zu der Ausnehmung 20 für die Aufnahme des Verbindungsteils 21 angeordnet ist. Die Ausnehmung 28 dient zur Aufnahme des mit dem Bezugszeichen 15b versehenen Bereichs der Kontaktfahne 15. Der Bereich 15b ist mit einem Durchgangsloch 29 versehen. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß bei der Herstellung des Stecksockels 14" die Kontaktfeder
15 nicht in die Spritzform eingelegt zu werden braucht. Die Kontaktfahne 15 wird erst vor dem Umspritzen der Magnetspulenanordnung 10" in die Ausnehmung 20 des Stecksockels 14" eingeführt. Nachdem der O-Ring 23 bis zur Anlage an dem Bund 21b auf das Verbindungsteil 21 geschoben worden ist, wird das Verbindungsteil 21 mit dem O-Ring 23 in die Ausnehmung 20 geschoben und der Kontaktbereich 21c des Verbindungsteils 21 in das Durchgangsloch 29 der Kontaktfahne 15 gepreßt, bis der Bund 21b an dem Stecksockel 14" anliegt. Damit ist die Kon- taktfahne 15 bei den weiteren Verarbeitungsschritten gegen ein Herausrutschen aus dem Stecksockel 14" gesichert. Nach dem Einpressen der Verzahnung 21d des Verbindungsteils 21 in das Metallgehause 13 erfolgen die weiteren Verarbeitungsschritte wie bereits im Zusammenhang mit der Figur 3 beschrieben.
Die den Anschlußraum umgebende Kappe ist in der Figur 5 nicht dargestellt. Sie ist - wie in der Figur 2 dargestellt - so auszubilden, daß sie auf dem Kunststoffkörper 25 aufliegt.

Claims

T4Patentansprüche
1. Magnetspulenanordnung, insbesondere zum Betätigen von Ventilen,
- mit einem bewickelten Spulenkörper, - mit einem den bewickelten Spulenkörper umgebenden Metallgehause,
- mit einem mit Kontaktfahnen versehenen Stecksockel, von denen eine als Schutzleiteranschluß dient,
- mit einem zwischen dem Metallgehause und der als Schutz- leiteranschluß dienenden Kontaktfahne angeordneten metallischen Verbindungsteil, das in eine Ausnehmung des Metallgehäuses und der als Schutzleiteranschluß dienenden Kontaktfahne eingreift,
- mit einem das Verbindungsteil umgebenden ringförmigen Dichtteil und
- bei der die freien Räume zwischen dem bewickelten Spulenkörper, dem Metallgehause und dem Stecksockel mit Kunststoff gefüllt sind, dadurch gekennzeichnet, - daß die als Schutzleiteranschluß dienenden Kontaktfahne
(15) in dem Bereich, in dem das Verbindungsteil (21; 21') in diese eingreift, innerhalb des Stecksockels (14; 14'; 14") angeordnet ist und
- daß das Dichtteil (23) zwischen dem Verbindungsteil (21; 21') und dem Stecksockel (14; 14'; 14") dichtend angeordnet ist.
2. Magnetspulenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtteil (23) in radialer Richtung dichtend zwischen dem Verbindungsteil (21) und dem Stecksockel (14; 14") angeordnet ist.
3. Magnetspulenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecksockel (14; 14") an der dem Metallgehause (13) zugewandten Seite mit einer an die Außenkontur des Dichtteils (23) angepaßten Ausnehmung (22) versehen ist.
4. Magnetspulenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (22) tiefer als die Dicke des Dichtteils (23) ist.
5. Magnetspulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsteil (21) zwischen dem in das Metallgehause (13) eingreifenden Teil (21d) und dem Teil (21a), der von dem Dichtteil (23) umschlossen ist, mit einem Bund (21b) versehen ist.
6. Magnetspulenanordnung nach Anspruch 5 in Verbindung mit Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurch- messer des Bunds (21b) größer als der Durchmesser der Aus- nehmung (22) ist.
7. Magnetspulenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtteil (23) in axialer Richtung dichtend zwischen dem Verbindungsteil (21') und dem Steck- sockel (14') angeordnet ist, daß das Verbindungsteil (21') IS
mit einem Kragen (21b') versehen ist, der das Dichtteil (23) in axialer Richtung gegen den Stecksockel (14') drückt und daß der Kragen (21b') das Dichtteil (23) seitlich umschließt.
8. Magnetspulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsteil
(21; 21') rotationssymmetrisch ausgebildet ist und daß das Dichtteil (23) ein O-Ring ist.
9. Magnetspulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Seitenfläche des Stecksockels (14) zwischen der nach außen weisenden Seite (14c) und der dem Metallgehause (13) zugewandten Seite (14d) des Stecksockels (14) mit einem Vorsprung (14a, 14b) versehen ist.
10. Magnetspulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Metallgehause (13) zugewandte Seite (14b) des Stecksockels (14) mit mindestens einer das Verbindungsteil (21) umgebenden Ausnehmung (14e, 14f, 14g) versehen- ist.
11. Magnetspulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecksockel (14") mit einer ersten Ausnehmung (20) für die Aufnahme des Verbindungsteils (21) und mit einer zweiten Ausnehmung (28) für die Aufnahme des Bereichs der als Schutzleiteranschluß dienenden Kontaktfahne (15), in den das Verbindungsteil (21) eingreift, versehen ist.
12. Magnetspulenanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ausnehmung (28) senkrecht zu der ersten Ausnehmung (20) angeordnet ist.
13. Magnetspulenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die als Schutzleiteranschluß dienende Kontaktfahne (15) nur in dem Stecksockel (14; 14') verläuft.
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