EP1563520A1 - Elektrische kontaktierung dünner lackdrähte von sekumdärwicklungen von züdspulen - Google Patents

Elektrische kontaktierung dünner lackdrähte von sekumdärwicklungen von züdspulen

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EP1563520A1
EP1563520A1 EP03762341A EP03762341A EP1563520A1 EP 1563520 A1 EP1563520 A1 EP 1563520A1 EP 03762341 A EP03762341 A EP 03762341A EP 03762341 A EP03762341 A EP 03762341A EP 1563520 A1 EP1563520 A1 EP 1563520A1
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ignition coil
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contact spring
contact
voltage outlet
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Robert Bosch GmbH
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    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/4902—Electromagnet, transformer or inductor

Definitions

  • the invention relates to an electrical connection arrangement for producing an ignition coil, in particular a pencil ignition coil with an ignition coil rod with a high-voltage outlet and a low-voltage outlet.
  • Ignition coils generate high voltage sparks.
  • this jumps over to its electrodes and thus ignites, for example, the uft-gasoline mixture of an internal combustion engine.
  • this spark plug is supplied with a high-voltage ignition coil.
  • a primary winding and a corresponding secondary winding are provided within the ignition coil. One end of the primary winding is coupled to an ignition starter switch, and the other end is connected to a so-called breaker.
  • the secondary winding that is to say the winding which is responsible for the generation of the ignition spark, is connected inside the ignition coil to one end of the primary winding, so that it is connected to ground.
  • the other end of the secondary winding is connected to the high-voltage outlet, which in turn is either connected to an ignition cable that leads to the spark plug or on which the spark plug is arranged directly.
  • the secondary winding itself consists of a thin wire, which is coated with a corresponding lacquer layer, in order to avoid contacting the individual wires when wrapping a specific carrier body or coil former. After the secondary windings have been wound on a carrier, the ends of the respective wires are contacted. For this purpose, thermal contacting methods are generally known, for example soldering or welding.
  • the object of the invention is to produce a connection arrangement between an ignition coil rod of an ignition coil and a secondary or primary winding which is inexpensive and easy to implement.
  • the contacting according to the invention is integrated into already existing components and that simple processes can thereby be reliably produced.
  • the "cold" contacting method proposed here has the advantage over the previous method that no additional system costs are necessary. Furthermore, assembly steps are reduced and a reduction in exclusion parts can also be recorded by the embodiment according to the invention.
  • Another important advantage of the invention is that no installation space has to be optimized to carry out the contacting. This means that there is no free space in the area of contacting e.g. must be kept for welding guns, soldering irons or the like.
  • the invention provides for a contact spring to be inserted via guide means, which slides over a nose-like element during its insertion process, so that the contact spring can initially be guided over the secondary winding without touching it.
  • contact elements On the side of the contact spring pointing towards the coil body, contact elements are provided which, during the snap process, press on the wires of the coil body provided with insulation and, by means of this snap process, cause the insulation to be broken at the corresponding contact points, so that electrical contact between the individual Wires of the bobbin and the contact spring can be produced.
  • Fig. 1 is a perspective view of an ignition coil with one side for the high voltage outlet and another side for the low voltage outlet;
  • FIG. 2 shows a sectional view through the ignition coil according to FIG. 1;
  • Fig. 3 is a perspective view of an ignition coil rod which is arranged in the ignition coil housing shown in Fig. 1;
  • Fig. 4 is a perspective view of the side of the low voltage outlet of an ignition coil
  • FIG. 5 shows a perspective view of the ignition coil rod, in particular on the side of the low-voltage outlet with a contact spring
  • FIG. 6 shows a perspective view of an enlarged illustration of the side of the low-voltage outlet of the ignition coil rod with a contact spring in the preassembly position
  • FIG. 7 shows a section through the ignition coil rod according to FIG. 5;
  • Fig. 8 is an enlarged view of the section of FIG. 7;
  • FIG. 9 shows a perspective view of the contact spring according to the invention for mounting on the side of the low-voltage outlet
  • the ignition coil 1 shows a perspective view of an ignition coil 1.
  • the ignition coil 1 comprises an ignition coil housing 2 and an ignition coil rod 3 arranged in the ignition coil housing 2. Furthermore, the ignition coil 1 has a side for a high-voltage outlet H and a side for the low-voltage outlet N.
  • the side of the low-voltage outlet N is provided in order to make contact with a power supply not shown in the drawing, the side of the high-voltage outlet H being provided for connection to an ignition cable or a spark plug (not shown in the drawing).
  • Fig. 2 the ignition coil 1 shown in Fig. 1 is shown in a sectional view; the areas shown are those which relate to the features of the invention which are essential to the invention and which are shown in more detail in the following figures.
  • FIGS. 1 and 2 shows the ignition coil rod 3, each with one side for the high-voltage outlet H and one side for the low-voltage outlet N, which can be inserted as a structural unit into the ignition coil housing 2 shown in FIGS. 1 and 2 immediately after its assembly.
  • FIG. 4 shows an enlarged representation of the side of the low-voltage outlet M of an ignition coil 1. It is provided that a wire is wound on a coil former 4, so that the secondary winding 5 provided here results. One end of the wire of the secondary winding 5 is attached to a so-called connecting post 6, from which the wire winds on the peripheral surface of the bobbin 4 and extends over a defined contact area. This contact area also serves as a contact area 7 for a contact spring 8 shown in FIGS. 5 to 9 for establishing an electrical contact between the secondary winding 5 and the contact spring 8 itself.
  • the contact spring 8 is pushed in the direction of arrow 9 according to FIG. 8 over guide means 10.
  • the contact spring 8 slides along a surface 11 of the ignition coil rod 3 until it is a nose-like Element 12 reached.
  • the contact spring 8 slides further on this nose-like element 12, so that it is guided at a distance from the coil former 4 shown in FIG. 8 or at a distance from the secondary winding 5.
  • the nose-like element 12 penetrates an opening 13 of the contact spring 8 shown in FIGS. 9 and 10, so that the underside 14 of the contact spring 8 lies completely on the secondary winding 5.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Verbindungsanordnung zur Herstellung einer Zündspule, die gängige Kontaktierverfahren zur Verbindung von dünnen Lackdrähten in Zündspulen wie beispielsweise thermische Verfahren ersetzen soll. Die Erfindung wird dadurch gelöst, dass auf der Seite des Niederspannungsabgangs (N) eine Kontaktierfeder (8) vorgesehen ist, die zur Montage berührungsfrei über entsprechende Sekundärwicklungen gehoben wird und dann durch die federartige Ausgestaltung bzw. Lagerung verschnappen und so Elemente, die an der Kontaktfeder (8) vorgesehen sind, eine Isolationsschicht, die die Sekundärwicklung umgeben, durchbrechen und so die elektrische Verbindung ohne Anwendung von thermischen Verfahren herstellen.

Description

Elektrische Kontaktierung dünner Lackdrähte von Sekundärwicklungen von Zündspulen
Die Erfindung betrifft eine elektrische Verbindungsanordnung zur Herstellung einer Zündspule, insbesondere einer Stabzündspule mit einem Zündspu- lenstab mit einem Hochspannungsabgang sowie einem Niederspannungsabgang.
Stand der Technik
Zündspulen erzeugen Hochspannungsfunken. Dieser springt bei der an der Zündspule angeordneten Zündkerze an deren Elektroden über und zündet so beispielsweise das uft-Benzin-Gemisch einer Brennkraftmaschine. In der Regel wird diese Zündkerze mit einer Zündspule mit Hochspannung versorgt. Innerhalb der Zündspule ist eine Primärwicklung und eine entsprechende Sekundärwicklung vorgesehen. Die Primärwicklung ist mit ihrem einen Ende an einen Zündanlassschalter gekoppelt, wobei ihr anderes Ende mit einem sogenannten Unterbrecher verbunden ist.
Die Sekundärwicklung, also die Wicklung, die für die Entstehung des Zündfunkens verantwortlich ist, ist im Inneren der Zündspule mit dem einen Ende der Primärwicklung verbunden, so dass diese an Masse liegt. Das andere Ende der Sekundärwicklung ist mit dem Hochspannungsabgang verbunden, der wiederum entweder mit einem Zündkabel, das zur Zündkerze führt, verbunden ist oder an dem unmittelbar die Zündkerze angeordnet ist. Die Sekundärwicklung selbst besteht aus einem dünnen Draht, der mit einer entsprechenden Lackschicht überzogen ist, um bei der Umwicklung eines bestimmten Trägerkörpers bzw. Spulenkörpers die Kontaktierung der einzelnen Drähte zu vermeiden. Nachdem die Sekundärwicklungen auf einen Träger gewickelt worden sind, werden die Enden der jeweiligen Drähte kontaktiert . Hierzu sind in der Regel thermische Kontaktierungsverfahren bekannt, beispielsweise Löten oder Schweißen.
Nachteile des Standes der Technik
Insbesondere bezüglich der Kontaktierung von Primär- und Sekundärwicklung sind unterschiedliche Arbeitsprozesse notwendig. Dies erfordert höhere Anlagekosten, mehrere Montageschritte und auch eine bestimmte Anzahl von Anschlussteilen, die notwendig sind, um eine elektrische Verbindung ent- sprechend herstellen zu können.
Zudem gestaltete es sich oft schwierig, auf sehr engem Bauraum hier eine entsprechende Kontaktierung mittels den bekannten thermischen Verfahren herbeizuführen.
Aufgabe der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verbindungsanordnung zwischen einem Zündspulenstab einer Zündspule und einer Sekundär- bzw. Primärwick- lung herzustellen, die kostengünstig und einfach realisierbar ist.
Lösung der Aufgabe
Das Grundprinzip der Lösung der Aufgabe besteht darin, das an sich aus dem Stand der Technik bekannte thermische Kontaktierungsverfahren zu ersetzen. Dies erfolgt dadurch, dass zusätzliche Kontaktierungselemente geschaffen worden sind, die bei der Montage den mit Lack ummantelten Draht der Sekundärwicklung durchbrechen und so eine entsprechende Kontaktierung herbeiführen. Vorteile der Erfindung
Als Vorteil für die elektrische Verbindungsanordnung zur Herstellung ei- ner Zündspule kann insbesondere gesehen werden, dass die erfindungsgemäße Kontaktierung in bereits vorhandene Bauteile integriert ist und dadurch einfache Vorgänge sicher herstellbar sind.
Das hier vorgeschlagene „kalte" Kontaktierungsverfahren hat gegenüber dem bisherigen Verfahren den Vorteil, dass keine zusätzlichen Anlagekosten notwendig sind. Ferner reduzieren sich zusätzlich Montageschritte und auch eine Reduzierung von Ausschlussteilen kann durch die erfindungsgemäße Ausführung verzeichnet werden.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass für die Durchführung der Kontaktierung keine Bauraumoptimierung erfolgen muss. Dies bedeutet, dass kein Freiraum im Bereich der Kontaktierung z.B. für Schweißzangen, Lötkolben oder dergleichen vorgehalten werden muss .
Auf der Seite des Niederspannungsabgangs ist erfindungsgemäss vorgesehen, eine Kontaktfeder über Führungsmittel einzuschieben, die während ihres Einschiebevorgangs über ein nasenartiges Element gleitet, so dass die Kontaktfeder zunächst ohne Berührung der Sekundärwicklung über diese führbar ist.
Bei Erreichen einer definierten Stellung, die durch eine Öffnung bzw. Ausnehmung auf Seiten der Kontaktfeder vorgesehen ist, schnappt das nasenartige Element in diese Öffnung, so dass die Kontaktfeder auf der Se- kundärwicklung aufliegt.
Auf der zum Spulenkörper hinweisenden Seite der Kontaktfeder sind Kontaktelemente vorgesehen, die beim Schnappvorgang auf die mit Isolierung versehenen Drähte des Spulenkörpers drücken und durch diesen Schnappvor- gang bewirken, dass die Isolierung an den entsprechenden Kontaktstellen aufgebrochen wird, so dass ein elektrischer Kontakt zwischen den einzelnen Drähten des Spulenkörpers und der Kontaktfeder herstellbar ist. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie den Zeichnungen und den Ansprüchen hervor.
Zeichnungen
Es zeigen
Fig. 1 Eine perspektivische Ansicht auf eine Zündspule mit einer Seite für den Hochspannungsabgang und einer weiteren Seite für den Niederspannungsabgang;
Fig. 2 Eine Schnittdarstellung durch die Zündspule gemäß Fig. 1;
Fig. 3 Eine perspektivische Ansicht auf einen Zündspulenstab, der in dem in Fig. 1 dargestellten Zündspulengehäuse angeordnet ist;
Fig. 4 Eine perspektivische Ansicht auf die Seite des Niederspannungsabganges einer Zündspule;
Fig. 5 Eine perspektivische Ansicht auf den Zündspulenstab, insbesondere auf die Seite des Niederspannungsabganges mit einer Kontaktfeder;
Fig. 6 Eine perspektivische Ansicht einer vergrößerten Darstellung der Seite des Niederspannungsabgangs des Zündspulenstabes mit einer Kontaktfeder in Vormontagestellung;
Fig. 7 Einen Schnitt durch den Zündspulenstab gemäß Fig. 5;
Fig. 8 Eine vergrößerte Darstellung des Schnittes gemäß Fig. 7;
Fig. 9 Eine perspektivische Ansicht auf die erfindungsgemäße Kontaktfeder zur Montage auf der Seite des Niederspannungsabgangs ;
Fig. 10 Eine vergrößerte Darstellung der Kontaktfeder gemäß Fig. 9. Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
In Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Zündspule 1 dargestellt. Die Zündspule 1 umfasst ein Zündspulengehäuse 2 und einen in dem Zündspulengehäuse 2 angeordneten Zündspulenstab 3. Ferner weist die Zündspule 1 eine Seite für einen Hochspannungsabgang H und eine Seite für den Nieder- spannungsabgang N auf. Die Seite des Niederspannungsabgangs N ist dafür vorgesehen, um einen Kontakt mit einer in der Zeichnung nicht näher dar- gestellte Stromversorgung herzustellen, wobei die Seite des Hochspannungsabgangs H zur Verbindung mit einem in der Zeichnung nicht näher dargestellten Zündkabel oder einer Zündkerze vorgesehen ist.
In Fig. 2 ist die in Fig. 1 dargestellte Zündspule 1 in einer Schnittdar- Stellung gezeigt; die dargestellten Bereiche sind solche, die sich auf die erfindungswesentlichen Merkmale der Erfindung beziehen, die in den nachfolgenden Figuren näher dargestellt sind.
In Fig. 3 ist der Zündspulenstab 3 mit jeweils einer Seite für den Hoch- spannungsabgang H und einer Seite für den Niederspannungsabgang N dargestellt, der unmittelbar nach seiner Montage als Baueinheit in das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Zündspulengehäuse 2 einführbar ist.
In Fig. 4 ist eine vergrößerte Darstellung der Seite des Niederspannungs- abgangs M einer Zündspule 1 dargestellt. Dabei ist vorgesehen, auf einen Spulenkörper 4 einen Draht zu wickelt, so dass sich die hier vorgesehene Sekundärwicklung 5 ergibt. Das eine Ende des Drahtes der Sekundärwicklung 5 wird an einen sogenannten Anbindepfosten 6 angebracht, von dem aus sich der Draht auf der Umfangfläche des Spulenkörpers 4 wickelt und sich über einen definierten Auflagebereich erstreckt. Dieser Auflagebereich dient gleichzeitig als Kontaktierbereich 7 für eine in Fig. 5 bis 9 dargestellte Kontaktfeder 8 zur Herstellung eines elektrischen Kontakts zwischen der Sekundärwicklung 5 und der Kontaktfeder 8 selbst.
Nachdem die Sekundärwicklung 5 an dem Spulenkörper 4 hergestellt ist, ist die Auflagefläche 7 vollständig mit der Sekundärwicklung 5 bedeckt. Anschließend wird die Kontaktfeder 8 in Pfeilrichtung 9 gemäß Fig. 8 über Führungsmittel 10 geschoben. Dabei gleitet die Kontaktfeder 8 auf einer Oberfläche 11 des Zündspulenstabes 3 entlang, bis diese ein nasenartiges Element 12 erreicht. Auf diesem nasenartigen Element 12 gleitet die Kontaktfeder 8 weiter, so dass diese im Abstand zu dem in Fig. 8 dargestellten Spulenkörper 4 bzw. im Abstand zu der Sekundärwicklung 5 geführt wird. Erreicht die Kontaktfeder 8 eine definierte Stellung, so durch- dringt das nasenartige Element 12 eine in den Fig. 9 und 10 dargestellte Öffnung 13 der Kontaktfeder 8, so dass die Unterseite 14 der Kontaktfeder 8 vollständig auf der Sekundärwicklung 5 anliegt. Kontaktelemente 15, die ebenfalls auf der Unterseite 14 der Kontaktfeder 8 angeordnet sind, durchbrechen die Isolationsschicht der Sekundärwicklung 5 und sorgen da- für, dass ein elektrischer Kontakt zwischen der Kontaktfeder 8 und der Sekundärwicklung 5 entsteht. Damit ist eine elektrische Verbindung geschaffen worden, die ohne Anwendung eines thermischen Verfahrens hergestellt worden ist.

Claims

A N S P R Ü C H E
1. Elektrische Verbindungsanordnung zur Herstellung einer Zündspule, insbesondere Stabzündspule mit einem Zündspulenstab mit einem Hochspannungsabgang sowie einem Niederspannungsabgang, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Seite des Niederspannungsabganges (H) eine Kontaktfeder (8) vorgesehen ist, die über einen Kontaktierbereich (7) eines Spulenkörpers (4) , der mit einer Sekundärwicklung (5) versehen ist, schiebbar ist, wobei diese Kontaktfeder (8) in eine Endstellung die Sekundärwicklung (5) kontaktiert.
2. Verbindungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfeder (8) über ein an dem Zündspulenstab (3) angeordnetes nasenartiges Element (12) schiebbar ist, bis dieses Element eine in der Kontaktfeder (8) ausgebildete Öffnung (13) durchdringt, so dass das Element (12) die Kontaktfeder (8) miteinander verrasten.
3. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeich- net, dass die Kontaktfeder (8) auf der zum Spulenkörper hinweisenden Seite Kontaktierelemente (15) aufweist, die eine die Sekundärwicklung (4) umgebende Isolationsschicht durchbrechen und diese kontaktiere .
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