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Title:
ELECTRICAL CONTACTING OF THIN ENAMELED WIRES OF SECONDARY WINDINGS OF IGNITION COILS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/042748
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a connection arrangement for the production of an ignition coil which should replace current contacting methods for connecting thin enameled wires in ignition coils, for example, thermal methods. According to the invention, a contact bushing (26) is provided on the side of the high voltage output (H), which are raised in a contactless manner over a corresponding secondary winding for assembly and then snapped as a result of the springlike configuration or mounting. Thus, the elements which are provided in the contact bushing (26) pierce an insulating layer surrounding the secondary winding, thereby producing an electrical connection without having to use thermal methods.

Inventors:
LERCHENMUELLER KLAUS (DE)
LINDENTHAL KONSTANTIN (DE)
BRECKLE THOMAS (DE)
RAEDLER JUERGEN (DE)
Application Number:
PCT/DE2003/002234
Publication Date:
May 21, 2004
Filing Date:
July 03, 2003
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
LERCHENMUELLER KLAUS (DE)
LINDENTHAL KONSTANTIN (DE)
BRECKLE THOMAS (DE)
RAEDLER JUERGEN (DE)
International Classes:
F02P3/02; H01F5/04; H01F38/12; H01R4/24; (IPC1-7): H01F38/12; H01F5/04; H01R4/24
Foreign References:
DE3830763A11990-03-15
EP0837481A21998-04-22
US6094121A2000-07-25
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Claims:
ANSPRÜCHE
1. Elektrische Verbindungsordnung zur Herstellung einer Zündspule, insbesondere einer Stabzündspule mit einem Zündspulenstab, die ei nen Hochspannungsabgang sowie einen Niederspannungsabgang auf weist, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Seite des Hochspannungsabganges (H) eine in Längsrichtung zumindest zum Teil geschlitzte Kontakthülse (26) vorgesehen ist, die mit ihrer Innenseite mit einem Spulenkörper (21) mit einer Se kundärwicklung (22) zumindest mit einem Kontaktbereich (20) zusam menwirkt, wobei zur Montage der Kontakthülse (26) diese über den Kontaktier bereich (20) stülpbar ist und die Kontakthülse Kontaktlaschen auf weist, die auf der zum Spulenkörper hinweisenden Seite (14) Kon taktierelemente (15) aufweisen und die durch die Montage der Kon takthülse in eine becherartige Ausbildung (28) der Zündspule eine die Sekundärwicklung umgebende Isolationsschicht durchbrechen und diese kontaktieren.
2. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakthülse (26) im Presssitz über dem Kontaktierbereich (20) angeordnet ist.
3. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, dass die Kontakthülse (26) auffederbar ist.
4. Verbindungsanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Kontaktla sche (2) an der Kontakthülse (26) vorgesehen ist, die im montier ten Zustand in dem Zündspulengehäuse (2) durch das Zusammenwirken mit den Zündspulengehäuse (2) diese sich an den Kontaktierbereich (20) anlegen und eine elektrische Verbindung herstellen.
5. Verbindungsanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des Hochspannungs ganges H des Zündspulenstabes (3) einen Pin (25) aufweist, der im montierten Zustand in eine Ausnehmung (31) auf der Seite des Zünd spulengehäuses (2) der Zündspule (1) eingreift.
6. Verbindungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Pin (25) zur Aufwicklung eines Endes der Sekundärwicklung (22) vorgesehen ist.
7. Verbindungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Pin (25) mindestens eine Sollbruchstelle aufweist.
Description:
Elektrische Kontaktierung dünner Lackdrähte von Sekundärwicklungen von Zündspule Die Erfindung betrifft eine elektrische Verbindungsanordnung zur Herstel- lung einer Zündspule, insbesondere einer Stabzündspule mit einem Zündspu- lenstab mit einem Hochspannungsabgang.

Stand der Technik Zündspulen erzeugen Hochspannungsfunken. Dieser springt bei der an der Zündspule angeordneten Zündkerze an deren Elektroden über und zündet so beispielsweise das Luft-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 Zünd- funkens verantwortlich ist, ist im Inneren der Zündspule mit dem einen Ende der Primärwicklung verbunden, so dass diese an Masse liegt. Das an- dere Ende der Sekundärwicklung ist mit dem Hochspannungsabgang verbunden, der wiederum entweder mit einem Zündkabel, das zur Zündkerze führt, ver- bunden 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 einzel- nen Drähte zu vermeiden. Nachdem die Sekundärwicklungen auf einen Träger gewickelt worden sind, werden die Enden der jeweiligen Drähte kontak- tiert. Hierzu sind in der Regel thermische Kontaktierungsverfahren be- kannt, 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 ei- nem 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 er- setzen. 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 Kontak- tierung 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 erfindungsgemä- ße 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.

Durch ein einfaches Aufschieben einer Kontakthülse auf den Spulenkörper, der als Sekundärwicklung ausgebildet ist, wird erreicht, dass dieser Kon- taktierungskörper sich unmittelbar, ohne Verschieben der aufgebrachten Sekundärwicklung, auf den Spulenkörper aufschiebbar ist. Dies wird da- durch erreicht, dass die Kontakthülse in ihrer Längsrichtung geschlitzt und so auffederbar ist.

Auf ihrem Außenumfang weist diese Kontakthülse Kontaktlaschen auf, die, nachdem die Kontakthülse auf den Spulenkörper aufgeschoben ist, durch ihre federartige Ausgestaltung den Draht der Sekundärwicklung kontaktie- ren, in dem die Kontaktlasche der Kontakthülse die Isolierung, beispiels- weise einen Lack der Drähte der Sekundärwicklung, durchbricht.

Die Kontakthülse ist über den Spulenkörper soweit zu führen, bis diese an einem Anschlag, der an einem Zündspulenstab ausgebildet ist, anschlägt.

Ein Beschädigen bzw. Verschieben des Sekundärdrahtes wird dadurch verhin- dert, dass der Durchmesser der Kontakthülse größer oder zumindest gleich dem Durchmesser des Sekundärkörpers sowie des zweifachen des Drahtdurchmessers ist. Sobald die Kontakthülse auf sehr einfache Art und Weise in dem Kontaktierbereich des Zündspulenstabes angeordnet ist, wird

dem Kontaktierbereich des Zündspulenstabes angeordnet ist, wird diese in das Zündspulengehäuse mit dem Hochspannungsabgang montiert, Durch das Einfügen in eine becherartige Ausbildung wird erreicht, dass die Kontakt- laschen sich auf die Wicklung der Sekundärwicklung drücken und die Isola- tionsschicht des Drahtes durchbrechen, so dass ein dauerhafter elektri- scher Kontakt hergestellt wird. Das freie Ende der Wicklung des Sekundär- drahtes wird vorzugsweise über eine pinartige Ausbildung, die sich am Ende des Zündspulenstabes befindet, gewickelt. Dieser Pin taucht dann in den Hochspannungsabgang ein. Dadurch wird verhindert, dass aufgrund von Feldüberhöhungen am Drahtende es zu Ausfällen der Zündspule kommt.

Eine raumraumsparende Alternative sieht vor, dass die pinartige Ausbil- dung des Zündspulenstabes Sollbruchstellen aufweist. Dies führt dazu, dass beim Montagevorgang der Baugruppe in das Zündspulengehäuse auf der Hochspannungsabgangsseite der Pin bricht und zwar derart nach innen, das trotz des Bruches ein Kontakt gewährleistet ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus der nachfolgenden Be- schreibung, 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 vergrößerte Darstellung der perspektivischen Ansicht der Seite des Hochspannungsabgangs des Zündspulenstabs ; Fig. 4 Einen Schnitt durch die vergrößerte Darstellung der Seite des Hochspannungsabgangs gemäß Fig. 3 ; Fig. 5 Eine perspektivische Ansicht auf die Kontakthülse zur Montage auf der Seite des Hochspannungsabganges ;

Fig. 6 Eine Schnittdarstellung der Kontakthülse gemäß Fig. 5 ; Fig. 7 Eine vergrößerte Teildarstellung der erfindungsgemäßen Kon- taktlaschen der Kontakthülse gemäß Fig. 6.

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 Zündspu- lengehäuse 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 Hochspan- nungsabgangs H zur Verbindung mit einem in der Zeichnung nicht näher dar- gestellten 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.

Auf der Hochspannungsseite H ist an dem Zündspulenstab 3 ein Kontaktier- bereich 20 (Fig. 3) vorgesehen, der auf einem Spulenkörper 21 die Anord- nung einer Sekundärwicklung 22 vorsieht. Nach Beendigung der Wicklung des Sekundärdrahtes 22 wird dieser durch eine Bohrung 23 in den Kontaktierbe- reich 20 geführt und derart weitergewickelt, bis dieser in eine Nut 24 und zu einem Pin 25 gelangt. An dem Pin 25 wird das freie Ende des Sekun- därdrahtes 22 festgebunden.

Über den Kontaktierbereich 20 wird nun eine in den Fig. 4 bis 7 darge- stellte Kontakthülse 26 gestülpt. Diese Kontakthülse 26 weist mindestens einen vorzugsweise nicht sich über die gesamte Länge erstreckenden Axial- schlitz 27 auf. Zudem ist auf der Umfangsfläche der Kontakthülse 26 min- destens eine Kontaktlasche 28 vorgesehen, die zur Herstellung eines Kon- takts mit der Sekundärwicklung 22 im Kontaktierbereich 20 auf der Seite des Hochspannungsabgangs H vorgesehen sind.

Die Kontakthülse 26 wird nun aufgrund des Axialschlitzes 27 über den Kon- taktierbereich 20 des Zündspulenstabes 3 auf der Seite des Hochspannungs- abgangs H bis zu einem Anschlag 29 geführt. Das Aufweiten der Kontakthül- se 26 während des Aufschiebevorganges verhindert, dass die Sekundärwick- lung 22 auf der Seite des Hochspannungsabganges H in irgendeiner Art und Weise beschädigt wird. Die Kontakthülse 26 ist derart ausgelegt, dass diese unmittelbar nach dem Überziehen über den Kontaktierbereich ein Presssitz erreicht, so dass verhindert wird, dass die Kontakthülse 26 wieder abfällt.

Diese Baugruppe, gebildet aus Zündspulenstab 3 und Kontakthülse 26, wird nun, wie in Fig. 4 dargestellt, in den Hochspannungsabgang H des Zündspu- lengehäuses 2 montiert. Dabei weist das Zündspulengehäuse 2 eine becher- artige Ausbildung 30 zur Aufnahme des freien Endes des Zündspulenstabes 3 auf. Zusätzlich ist eine Ausnehmung 31 vorgesehen, um den Pin 25 des Zündspulenstabes 3 aufzunehmen.

Durch die becherartige Ausbildung 30 des Zündspulengehäuses 2 wird er- reicht, dass die Kontaktlaschen 28 der Kontakthülse 26 definiert in Rich- tung eines Pfeils 32 (Fig. 4) gedrückt werden. Dabei wird die Isolations- schicht des Sekundärdrahtes 22 durchbrochen und dauerhaft ein elektri- scher Kontakt hergestellt. Das freie Drahtende des Sekundärdrahtes 22, das an dem Pin 25 aufgewickelt ist, taucht in die Ausnehmung 31 ein. Da- bei liegt der Anschlag 29, der auf Seiten des Zündspulenstabes 3 angeord- net ist, auf einer Schulter 33 auf Seiten des Zündspulengehäuses 2 auf.

Durch Integration der Kontaktierungsmöglichkeit und vorhandenen Bauteilen ist es möglich geworden, durch einfache Fügevorgänge Kontaktmöglichkeiten zwischen Bauteilen und Sekundärwicklung bei einer Zündspule herzustellen, und dabei zusätzliche Anlagekosten, Montageschritte und dergleichen ein- zusparen.