DE10119939A1

DE10119939A1 - Magnetspulenanordnung

Info

Publication number: DE10119939A1
Application number: DE10119939A
Authority: DE
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG; Kern Technik GmbH and Co KG
Current assignee: Bosch Rexroth AG; Kern Technik GmbH and Co KG
Priority date: 2001-04-23
Filing date: 2001-04-23
Publication date: 2002-10-24
Also published as: DE50214121D1; EP1382047A1; US6848919B2; CZ301356B6; WO2002089155A1; CZ20032892A3; US20040183650A1; EP1382047B1

Abstract

Die Spule einer Magnetspulenanordnung weist einen Spulenkörper auf, der mit einer Wicklung versehen und mit Kunststoff umspritzt ist. An die Spule ist ein mit Kontaktfahnen versehener Stecksockel angeformt, von denen eine für den Anschluß des Schutzleiters vorgesehen ist. Über die Spule ist ein Metallgehäuse geschoben. Die Verbindung des Metallgehäuses mit der dem Schutzleiteranschluß zugeordneten Kontaktfahne erfolgt über ein Verbindungselement, das durch eine Aussparung des Stecksockels geführt ist. Zwischen dem Verbindungselement und der Aussparung ist ein Dichtelement angeordnet, das ein Eindringen von Flüssigkeit aus dem Bereich zwischen dem Metallgehäuses und der Spule in den Bereich verhindert, in dem ein Stecker an die Kontaktfahnen angeschlossen ist. Um die elektrishe Verbindung zwischen der dem Schutzleiteranschluß zugeordneten Kontaktfahne und dem Metallgehäuse bei einem in das Metallgehäuse geschraubten Verbindungselement zu verbessern, ist zwischen der Kontaktfahne und dem Metallgehäuse ein rohrförmiges Metallteil angeordnet. Zwischen dem Verbindungselement und dem rohrförmigen Metallteil sowie zwischen diesem und der Aussparung in dem Stecksockel ist jeweils ein Dichtelement angeordnet. Derartige Magnetspulenanordnungen werden für elektromagnetisch gesteuerte hydraulische Ventile verwendet, bei denen von außen zugängliche Metallteile mit einem Schutzleiteranschluß zu verbinden sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Magnetspulenanordnung mit einer gekapselten Spule, die aus einem mit einer Wicklung versehe nen Spulenkörper besteht, der mit Kunststoff umspritzt ist, und mit einem über die gekapselte Spule geschobenen, diese umschließenden Metallgehäuse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Magnetspulenanordnung ist aus der DE 198 54 100 A1 bekannt. Ein mit einer Wicklung versehener Spulenkörper ist mit Kunststoff umspritzt und bildet eine gekapselte Spule. An die gekapselte Spule ist ein Stecksockel angeformt. In dem Stecksockel sind Kontaktfahnen gehalten, von denen zwei mit den Enden der Wicklung verbunden sind und eine dritte dem Schutzleiteranschluß zugeordnet ist. Der elektrische Anschluß erfolgt über einen auf die Kontaktfahnen aufgesteckten Anschlußstecker. Das Gehäuse des Anschlußstec kers dichtet den von ihm und dem Stecksockel gebildeten Kon taktraum nach außen ab. Ein Metallgehäuse ist über die gekap selte Spule geschoben. Das Metallgehäuse greift dabei in eine Ausnehmung zwischen dem Stecksockel und der Außenfläche der gekapselten Spule ein. Der Stecksockel ist mit einer Ausneh mung versehen, durch die ein Verbindungselement geführt ist. Das Verbindungselement stellt den elektrischen Kontakt zwi schen der dem Schutzleiteranschluß zugeordneten Kontaktfahne und dem Metallgehäuse her. Zwischen dem Verbindungselement und der Ausnehmung in dem Stecksockel ist ein Dichtelement angeordnet, das sowohl an der Umfangsfläche des Verbindungs elements als auch an der Innenfläche der Ausnehmung in dem Stecksockel dichtend anliegt. Das Dichtungselement verhin dert, daß zwischen der Außenfläche der gekapselten Spule und dem Metallgehäuse eingedrungene Feuchtigkeit in den Anschluß raum gelangt. In einem Ausführungsbeispiel ist das Verbin dungselement als Schraube ausgebildet, die durch eine Bohrung in der dem Schutzleiteranschluß zugeordneten Kontaktfahne ge führt ist und deren Gewinde in das Metallgehäuse geschraubt ist. Dabei wird die Kontaktfahne zwischen dem Kopf der Schraube und dem Stecksockel eingespannt. Auch wenn die Schraube bei der Montage mit einem für die elektrische Kon taktierung ausreichenden Drehmoment angezogen wird, läßt sich nicht ausschließen, daß der Kunststoff des Stecksockels im Laufe der Zeit seine Eigenschaften ändert, insbesondere schwindet oder seine Elastizität sich ändert. Dies kann dazu führen, daß sich der Übergangswiderstand zwischen der Kon taktfahne und dem Schraubenkopf derart vergrößert, daß ein ausreichender elektrischer Kontakt nicht mehr gegeben ist. Diese Gefahr besteht nicht, wenn das Verbindungselement - wie in einem anderen Ausführungsbeispiel der DE 198 54 100 A1 - über je eine metallische Preßverbindung mit der Kontaktfahne und dem Metallgehäuse verbunden ist. In diesem Fall hat eine Veränderung der Eigenschaften des für den Stecksockel verwen deten Kunststoffs keinen nachteiligen Einfluß auf den elek trischen Übergangswiderstand zwischen der Kontaktfahne und dem Verbindungselement sowie zwischen diesem und dem Metall gehäuse.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Magnet spulenanordnung der eingangs genannten Art auch bei der Ver bindung der dem Schutzleiteranschluß zugeordneten Kontakt fahne mit dem Metallgehäuse durch eine Schraubverbindung einen dauerhaften elektrischen Kontakt zwischen der Kontakt fahne und dem Metallgehäuse sicherzustellen.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Mit dem zwischen der Kontaktfahne und dem Metallgehäuse angeordneten rohrförmigen Metallteil befindet sich ein Bauteil im Kraftfluß, das auch auf Dauer eine sichere elektrische Kontaktierung gewährleistet, die von den Materialeigenschaften des für den Stecksockel verwendeten Kunststoffs unabhängig ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter ansprüchen gekennzeichnet. Sie betreffen die konstruktive Ausgestaltung des Verbindungselementes zwischen der Kontakt fahne und dem Metallgehäuse einschließlich der elektrisch leitenden Verbindung zwischen der Kontaktfahne, dem Verbin dungselement und dem Metallgehäuse sowie die Ausgestaltung der zwischen dem Verbindungselement und der Aussparung des Stecksockels angeordneten Dichtelemente.

Die Erfindung wird im folgenden mit ihren weiteren Einzel heiten anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausfüh rungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 den mechanischen Aufbau der erfindungsgemäßen Magnetspulenanordnung in Form einer Explosions zeichnung,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein Detail der in der Fig. 1 dargestellten Magnetspulenanordnung in vergrößerter Darstellung, bei der zwischen der Kontaktfahne für den Schutzleiteranschluß und dem Metallgehäuse ein rohrförmiges Metallteil angeordnet ist und

Fig. 3 einen Schnitt durch ein Detail der in der Fig. 1 dargestellten Magnetspulenanordnung in vergrößerter Darstellung, bei der die Kontaktfahne und das rohr förmige Metallteil einstückig ausgebildet sind.

Gleiche Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen ver sehen.

Die Fig. 1 zeigt den mechanischen Aufbau einer erfindungs gemäßen Magnetspulenanordnung in Form einer Explosionszeich nung. Die Magnetspulenanordnung besteht aus einer gekapselten Spule 10 und einem Metallgehäuse 11, das aus einem Spulentopf 12 und einer Polplatte 13 gebildet ist. Die gekapselte Spule 10 besteht aus einem mit einer Wicklung 14 versehenen Spulen körper 15, der mit Kunststoff 16 umspritzt ist und an den ein mit drei Kontaktfahnen versehener Stecksockel 17 angeformt ist. Der Querschnitt der Kontaktfahnen ist rechteckförmig. Von den drei Kontaktfahnen sind in der Fig. 1 nur die Kon taktfahnen 18 und 19 sichtbar. Die Kontaktfahne 18 ist dem Schutzleiteranschluß zugeordnet. Die Kontaktfahne 19 ist mit einem der beiden Wicklungsenden der Spule 14 verbunden. Die Kontaktfahne, die mit dem anderen Wicklungsende der Spule 14 verbunden ist, ist von der Kontaktfahne 19 verdeckt. Der Anschluß der elektrischen Leitungen an die Magnetspulenanord nung erfolgt über einen Anschlußstecker, dessen Gehäuse in der Fig. 1 schematisch dargestellt und mit dem Bezugszeichen 20 versehen ist. Das Gehäuse 20 des Anschlußsteckers dichtet den von dem Stecksockel 17 und dem Gehäuse 20 gebildeten Kon taktraum 21 nach außen ab. Zwischen dem Stecksockel 17 und der Außenfläche 22 der gekapselten Spule 10 ist eine Ausneh mung 23 vorgesehen. Der Stecksockel 17 ist über einen Steg 24 und einen weiteren Steg 25, der sich in Längsrichtung der ge kapselten Spule 10 erstreckt und die Ausnehmung 23 begrenzt, an der gekapselten Spule 10 gehalten.

Der Spulentopf 12 ist mit einer schlitzförmigen Ausnehmung 26 und einer Bohrung 27 versehen. Wird bei der Montage der Mag netspulenanordnung die gekapselte Spule 10 in den Spulentopf 12 geschoben, greift die schlitzförmige Ausnehmung 26 um den Steg 25, der die Ausnehmung 23 seitlich begrenzt. Dabei wird die Wand des Spulentopfs 12 so weit in die Ausnehmung 23 ge schoben, daß die Bohrung 27 unter einer in den Fig. 2 und 3 dargestellten Aussparung 28 liegt. Durch Einpressen der Polplatte 13 in den Spulentopf 12 wird die Magnetspulenanord nung verschlossen. Der Spulentopf 12 und die Polplatte 13 bilden das Metallgehäuse 11, das die gekapselte Spule 10 umschließt.

Die Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch ein Detail der in der Fig. 1 dargestellten Magnetspulenanordnung in vergrößerter Darstellung. In dieser Darstellung ist die in der Fig. 1 durch die Kontaktfahne 19 verdeckte dritte Kontaktfahne, die mit dem zweiten Ende der Wicklung 14 verbunden ist, zu erken nen. Diese Kontaktfahne ist mit dem Bezugszeichen 29 verse hen. Eine Schraube 31 aus elektrisch leitendem Material dient als Verbindungselement für die Kontaktfahne 18 und den Spu lentopf 12. Die Schraube 31 ist mit einem Kopf 32 und mit einem Gewinde 33 an dem von dem Kopf 32 abgewandte Ende ver sehen. Der Kopf 32 ist mit einem Schlitz 34 für die Aufnahme der Klinge eines Schraubendrehers versehen. Anstelle des Schlitzes 34 kann auch eine andere Geometrie für die Aufnahme eines Befestigungswerkzeugs verwendet werden. Zwischen der Kontaktfahne 18 und dem Spulentopf 12 ist ein rohrförmiges Metallteil 36 angeordnet. Das Metallteil 36 befindet sich innerhalb der Aussparung 28 des Stecksockels 17. Die eine Stirnfläche des rohrförmigen Metallteils 36 liegt an der Kontaktfahne 18 an und die andere Stirnfläche an dem Spulen topf 12. Die Schraube 31 ist durch ein Loch 35 in der Kon taktfahne 18 und durch das rohrförmige Metallteil 36 geführt. Die in der Fig. 1 dargestellte Bohrung 27 ist mit einem Gewinde 37 versehen. In dieses Gewinde ist das Gewinde 33 der Schraube 31 geschraubt. Die Kontaktfahne 18 und das rohrför mige Metallteil 36 sind zwischen dem Kopf 32 der Schraube 31 und dem Spulentopf 12 eingespannt. Das rohrförmige Metallteil 36 besitzt im wesentlichen die gleichen mechanischen Eigen schaften wie die Schraube 31. Es dient in erster Linie als Abstandshalter. Der zwischen der Kontaktfahne 18 und dem Spulentopf 12 fließende elektrische Strom teilt sich auf zwei parallele Wege auf, von denen der eine über die Schraube 31 und der andere über das rohrförmige Metallteil 36 führt.

Die Schraube 31 ist in dem Bereich zwischen dem Kopf 32 und dem Gewinde 33 mit einer Ringnut 40 versehen. In der Ringnut 40 ist ein Dichtring 41 gehalten, der als Dichtelement zwi schen der Schraube 31 und der Innenwand des rohrförmigen Metallteils 36 dient. Ein weiterer Dichtring 42 dient als Dichtelement zwischen der Außenwand des rohrförmigen Metall teils 36 und der Innenwand der Aussparung 28 des Stecksockels 17. Die Aussparung 28 weist insbesondere im Bereich des Dichtrings 42, d. h. im Dichtbereich, einen kreisförmigen Querschnitt auf. Die Dichtringe 41 und 42 verhindern, daß Feuchtigkeit, die über Spalte zwischen der gekapselten Spule 10 und dem Metallgehäuse 11 eingedrungen ist, weiter in den Anschlußraum 21 (siehe Fig. 1) gelangt und dort zu Korrosion führt.

Die Schraube 31 ist mit einem von ihrer Kopfseite her zugäng lichen Innengewinde 45 versehen. Es dient zur Befestigung des in der Fig. 1 schematisch dargestellten Gehäuses 20 des An schlußsteckers. Die Schraube 31 dient damit nicht nur zur Verbindung der dem Schutzleiteranschluß zugeordneten Kontakt fahne 18 mit dem Metallgehäuse 11 sondern auch zum Befestigen des Anschlußsteckers an dem Stecksockel 17 der gekapselten Spule 10.

Die Fig. 3 zeigt einen der Fig. 2 entsprechenden Schnitt durch die Magnetspulenanordnung im Bereich des Stecksockels 17. Während in der Fig. 2 die Kontaktfahne 18 und das rohr förmige Metallteil 36 getrennte Bauteile sind, sind diese beiden Bauteile in der Fig. 3 zu einem gemeinsamen Bauteil 48 mit einer Kontaktfahne 18' und einem rohrförmigen Abschnitt 36' zusammengefaßt. In ihren weiteren. Einzelheiten stimmen die Fig. 2 und 3 überein. Durch die Ausgestaltung von Kontaktfahne und rohrförmigem Metallteil als ein Bauteil wird die Anzahl der Einzelteile verringert. Auch läßt sich das Bauteil 48 leichter handhaben als zwei getrennte Einzel teile. Damit wird der Zusammenbau der Magnetspulenanordnung vereinfacht. Das Bauteil 48 läßt sich kostengünstig als Tief ziehteil herstellen.

Claims

1. Magnetspulenanordnung mit einer gekapselten Spule, die aus einem mit einer Wicklung versehenen Spulenkörper besteht, der mit Kunststoff umspritzt ist,
mit einem über die gekapselte Spule geschobenen, diese umschließenden Metallgehäuse,
mit einem an die gekapselte Spule angeformten Stecksockel, der mit Kontaktfahnen versehenen ist, von denen eine dem Schutzleiteranschluß zugeordnet ist,
mit einer Ausnehmung zwischen dem Stecksockel und der Außenfläche der gekapselten Spule, in die das Metallgehäuse eingreift,
mit einem durch eine Aussparung innerhalb des Stecksockels geführten Verbindungselement, durch das die dem Schutz leiteranschluß zugeordnete Kontaktfahne mit dem Metall gehäuse verbunden ist, und
mit einem das Verbindungselement umschließenden Dicht element,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der dem Schutzleiteranschluß zugeordneten Kontaktfahne (18; 18') und dem Metallgehäuse (12) ein rohr förmiges Metallteil (36; 36') angeordnet ist,
daß das Verbindungselement (31) innerhalb des rohrförmigen Metallteils (36; 36') verläuft,
daß das Dichtelement (41) zwischen dem Verbindungselement (31) und dem rohrförmigen Metallteil (36; 36') angeordnet ist und
daß ein weiteres Dichtelement (42) zwischen dem rohrförmi gen Metallteil (36; 36') und der Aussparung (28) innerhalb des Stecksockels (17) angeordnet ist.

2. Magnetspulenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement als Schraube (31) ausgebildet ist, deren mit einem Gewinde (33) versehener Abschnitt in das Metallgehäuse (12) geschraubt ist, wobei das rohrförmige Metallteil (36; 36') zwischen dem Kopf (32) der Schraube (31) und dem Metallgehäuse (12) eingespannt ist.

3. Magnetspulenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (41) zwischen der Schraube (31) und dem rohrförmigen Metallteil (36; 36') als Dichtring ausgebildet ist.

4. Magnetspulenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen dem Kopf (32) und dem Gewin de (33) liegende Abschnitt der Schraube (31) zylinderförmig ausgebildet und mit einer Ringnut (40) versehen ist.

5. Magnetspulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (28) des Stecksockels (17) im Dichtbereich einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und daß das weitere Dichtelement (42) zwischen dem Verbindungselement (31) und dem rohrförmigen Metallteil (36; 36') als Dichtring ausgebildet ist.

6. Magnetspulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Metallteil (36') und die dem Schutzleiteranschluß zugeordnete Kontaktfahne (18') als ein Bauteil (48) ausgebildet sind.

7. Magnetspulenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Metallteil (36') an die dem Schutzleiteranschluß zugeordnete Kontaktfahne (18') ange formt ist.

8. Magnetspulenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Metallteil (36') und die dem Schutzleiteranschluß zugeordnete Kontaktfahne (18') als Tiefziehteil ausgebildet sind.

9. Magnetspulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (31) mit einem Innengewinde (45) für die Befestigung eines Anschlußsteckers an dem Stecksockel (17) versehen ist.