CN106415753A - 形成用于感应部件的具有中央支腿的框架芯的方法及由此制造的框架芯 - Google Patents

形成用于感应部件的具有中央支腿的框架芯的方法及由此制造的框架芯 Download PDF

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CN106415753A CN201580031340.3A CN201580031340A CN106415753A CN 106415753 A CN106415753 A CN 106415753A CN 201580031340 A CN201580031340 A CN 201580031340A CN 106415753 A CN106415753 A CN 106415753A
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迈克尔·阿尔方斯·博伊曼
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Abstract

本发明提供一种形成用于感应部件的具有中央支腿(3)的框架芯(1)的方法，以及因此形成的具有中央支腿(3)和中央支腿(3)中的气隙(4)的框架芯(1)。框架芯(1)与中央支腿(3)一体地形成，气隙(4)在框架芯(1)的形成期间被成型到中央支腿(3)中。

Description

形成用于感应部件的具有中央支腿的框架芯的方法及由此制 造的框架芯
技术领域
本发明涉及一种形成用于感应部件的具有中央支腿的框架芯的方法及由此形成的具有中央支腿的框架芯，其中所述框架芯与所述中央支腿一体地形成，并且气隙被成型到所述中央支腿中。
背景技术
在感应线圈和变压器中，经常使用根据E型芯构造或E-I型芯构造或双E型芯构造的磁芯。这些磁芯的中央支腿通常具有布置在其上的至少一个绕组。当制造根据EI型芯构造的磁芯时，将E型芯与I型芯接合。当制造根据双E型芯构造的磁芯时，通常通过粘合将两个个体的E型芯接合。可替代地，框架芯与I型芯一起使用，随后将I型芯作为中央支腿插入到框架芯中，并且通过粘合接合至框架芯的两个相对侧。
在E型芯的情况下，针对避免饱和影响的目的，能够在具有非常小的制造公差的研磨加工中调节气隙，以便磁芯的AL值能够通过精确研磨而调节。真实的是，这些磁芯的缠绕过程并不非常复杂，因为待缠绕的线圈不具有芯并且只在组装过程期间连接至芯，但是在分立的粘合过程中将两个E型芯半部接合是非常不利的。缺点一方面存在于粘合的接合导致完成的部件中的明显的弱点，并且另一方面存在于粘合过程在制造过程中体现了相当大的花费和时间因素。另外，两个E型芯半部在制造过程中的模压机中分别成型,并且随后从模压机移出。随后，两个E型芯半部在两个分别的烧结过程中独立地烧结。对于传统的制造过程，所有这些导致复杂的操作。而且，由于在烧结期间出现的不可避免的制造公差，对于两个单独烧结的芯部件不再能够保证通过将两个芯部件结合而形成的芯以期望的精度制造，特别是，不再能够保证两个E型芯半部的外支腿以关于彼此平面平行相对的关系布置。
另外，当组装以这种方式制造出的两个E型芯半部时，在烧结后的芯半部中出现的制造公差导致从一个芯半部向下一个的过渡处的移位。完成的芯中的所得的移位的位置对于完成的感应部件中的磁场线代表磁场有效的芯截面的收缩。在所述收缩处，发生芯的提前饱和，并且导致电感降低。而且，场力线在完成的感应部件中的操作期间在饱和区域处以及饱和间隙处离开铁素体区域，从而在绕组中发生额外的损失。
框架芯不可否认具有由单件制造芯的益处，并且因此不需要任何随后的粘合过程，还具有和导致相比于粘合的芯构造显著增加的机械稳定性、并且由于不存在粘合过程还导致简单的制造过程的情形，但是在此更难以有效地在框架芯中形成气隙。出于这个原因，框架芯被从许多动力应用排除。
参考文献DE 102004008961 B1描述了框架芯，所述框架芯具有粘合到所述框架芯中的中央支腿。
文献DE 1193119描述了框架状芯部件，其具有插入到框架状芯部件的半圆柱状凹槽中的调整销(tuning pin)。
参考文献EP 004272A2公开一种通过将软磁材料和合成树脂的混合物成型为黏合剂由具有软磁特性的成型材料制造磁芯的方法，铁粉末的混合物在此与液态形式的热固性树脂混合并且填充到加热的模具中并随后成型。
参考文献DE 3909624 A1描述了具有气隙的EI型芯，所述气隙通过成型形成在芯的I部分中。
参考文献DE 2305958 A公开了具有剪切磁滞环的两部分的磁芯，所述磁芯以不具有气隙的方式由固态非磁性或低磁导主体被剪切，并且磁芯的部分尽可能直接地部分地以及经由具有剪切磁滞环的主体而部分地、牢固地相互连接。
发明内容
考虑到上述问题，本发明的目的在于以简单的制造过程制造机械方面稳定的磁芯，所制造的磁芯适于在动力应用的广泛范围中使用。
上述目标通过根据独立权利要求1的形成单件式框架芯的方法以及通过根据独立权利要求13的框架芯而实现。根据权利要求1的方法的有益的进一步的发展限定在另外的、从属权利要求2至12中。根据权利要求13的框架芯的有益的进一步的发展限定在另外的、从属权利要求14和15中。
根据本发明的说明性实施例，提供了一种方法，根据所述方法形成了具有中央支腿的单件式的框架芯，并且在框架芯的形成期间气隙被成型到中央支腿中。根据本发明的方法，在不必需要芯与芯粘合以及研磨过程以制造气隙的的情况下，提供了一种具有中央支腿和在中央支腿中的气隙的框架芯。因此制造了具有小的制造公差在机械方面稳定的芯，并且在正常情况下避免了芯位移，凭此改进了EMV性能。另外，根据本发明，不需要双E型芯所需的研磨公差，凭此节省了铁素体材料。铁素体的减少量还允许节省熔炉容量。
根据本方法的另一个更有益的实施例，框架芯利用陶瓷注射成型过程来形成。可替代地，具有中央支腿的框架芯利用压制成型过程来形成。在两种情况下，获得了简单、快速且经济有效的制造。
根据本方法的另一个更有益的实施例，框架芯形成有：将框架芯的两个相对框架侧沿着纵向方向相互连接的中央支腿，以及在横向于纵向方向的方向上延伸穿过中央支腿的气隙。
根据本方法的进一步有益的实施例，框架芯额外地包括使框架芯闭合的两个横向支腿部，横向支腿部沿着纵向方向径直地延伸，或者以至少部分弯曲的形状延伸。
根据本发明的另一个更加有益的实施例，中央支腿通过具有长方体形状或圆柱形状的至少一个缠绕窗在横向于纵向方向的方向上与每个横向支腿部间隔开。
根据本方法的另一个更加有益的实施例，气隙关于中央支腿的纵向方向成90°以外的角度地成型。因此提供了具有相对于中央支腿的更大的接触区域的气隙，以便能够选择气隙沿着纵向方向的更小的长度。
根据本方法的有益的实施例，气隙内成型为具有棱柱形状的间隙，或者内成型为具有屋顶形状的间隙。诸如成型为棱柱、楔形或者屋顶的形式的气隙的气隙导致芯的非线性L-I性能。非线性L-I性能意味着感应不是恒定的并且随着电流的增加显著连续地减少。
根据有益的实施例，气隙通过易于移去的材料内成型。这允许气隙的容易的形成。由于容易地可移去的材料用作占位件(placeholder)，在制造过程期间间隙经受小的制造公差，并且保护芯免受破坏。
根据有益的实施例，框架芯包括至少又一个中央支腿，在框架芯的形成期间，又一个气隙成型到所述至少又一个中央支腿中。以这种方式，在制造过程期间不必需要芯部分的粘合的情况下，提供了一体的、单件式的框架芯，其包括多于一个的中央支腿，所述多于一个的中央支腿均具有成型在其中的气隙。
根据本发明的进一步的说明性实施例，提供了具有中央支腿和中央支腿中的气隙的框架芯，其中框架芯与中央支腿和中央支腿中的气隙一体地形成为单件。
根据本发明的有益的实施例，框架芯包括两个框架区域和将框架区域沿着纵向方向相互连接的两个横向支腿部，从而形成闭合的芯，其中中央支腿通过具有长方体形状或圆柱形状的至少一个缠绕窗而在横行于纵向方向的方向上与每个横向支腿部间隔开。
根据进一步有益的实施例，框架芯包括至少又一个与框架芯一体形成的中央支腿。
附图说明
能够从根据附图实施的说明性的实施例的描述中看出进一步的益处，其中：
图1示意性地示出了根据本发明的说明性的实施例的具有中央支腿以及中央支腿中的气隙的框架芯；
图2a示意性地示出了根据本发明的一些说明性的实施例的中央支腿中的气隙的截面视图；
图2b示意性地示出了根据本发明的进一步的说明性的实施例的气隙的截面视图；
图2c示意性地示出了根据本发明的进一步的说明性的实施例的气隙的截面视图；
图2d示意性地示出了根据本发明的进一步的说明性的实施例的气隙的截面视图；
图2e示意性地示出了根据本发明的进一步的说明性的实施例的气隙的截面视图；
图2f示意性地示出了根据本发明的进一步的说明性的实施例的气隙的截面视图；
图2g示意性地示出了根据本发明的进一步的说明性的实施例的气隙的截面视图；
图3a至图3e示意性地示出了根据本发明的替代实施例的框架芯的截面视图。
具体实施方式
本发明主要提供一种包括中间铸孔(bleb)和形成在所述中间铸孔中的气隙的单件式框架芯。根据本发明，框架芯在压模中形成为单件，气隙在压模中直接结合到中间铸孔中。另一方面，这具有避免了粘合过程的效果，根据上面的叙述，这样的粘合过程通常用于由两个E型芯(所谓的双E型芯构造)或由E型芯以及I型芯(所谓的EI型芯构造)限定的已知的封闭芯构造中。由于避免了额外的粘合过程的事实，减少了时间的花费，并且这样的框架芯的制造成本被保持在低水平。另一方面，由于粘合接合在完成的芯部件处体现出明显的机械方面的弱点，所以根据本发明的框架芯由于其单件的结构设计，从而相比于复合芯构造表现出更高的机械方面的稳定性。另外，能够免除研磨过程。芯背面以及横向支腿的面研磨对于将气隙精确地研磨到中间铸孔中以及对于精确的场引导通常是前提条件。该过程是昂贵的并且其经常通过碎片和裂缝导致提前机械损坏的芯。不再必需研磨过程的事实导致成本的实质性减少以及部件质量的改善。另外，由于根据本发明的具有中央支腿以及成型在中央支腿中的气隙的框架芯的制造，磁特性的公差被保持得小，因为不再需要例如在已知的芯中体现出难以控制的磁阻的粘合接合。接下来的是本发明允许提供在非常接近的限度内观察到预定的磁特性的框架芯。
在下文中，将参照附图示例性地描述说明性的实施例。此后将参照图1对本发明的一些说明性的实施例进行更加详细的描述。
图1以透视图示意性地示出框架芯1。框架芯1由框架部2和中央支腿3组成，所述中央支腿3具有形成在其中的气隙4。框架部2包括关于中央支腿3沿着中央支腿3的纵向方向L延伸的两个横向支腿部2c。横向支腿部2c与中央支腿3沿着垂直于纵向方向L定向的宽度方向B、通过位于横向支腿部2c和中央支腿3的相对侧的上横梁部2a和下横梁部2b而相互连接。框架芯1的深度尺寸在图1中由垂直于纵向方向L和宽度方向B定向的深度方向T示意性地指示。
根据本发明的一些说明性的实施例，在图1中示出的框架芯由至少一个软磁铁素体材料形成。根据说明性的示例，所述至少一个软磁铁素体材料例如以镍锌铁素体材料或者锰锌铁素体材料的形式提供。
在如图1所示的框架芯的情况下，单独的芯截面在垂直于纵向方向L的方向上具有矩形的截面。这并不对本发明进行限定。可替代地，中央支腿3和/或至少一个横向支腿部2c和/或上横梁部2a和/或下横梁部2b在垂直于纵向方向L的方向上可以具有圆形或椭圆形的截面。参照中央支腿3的边缘和/或至少一个横向支腿部2c的边缘和/或上横梁部2a的边缘和/或下横梁部2b的边缘可以是圆形的事实。
此后将关于图2a至图2b描述在图1中示意性地示出的气隙4的不同构造。
图2a以侧视图示出了根据第一实施例的气隙4a的示意性的表示。为了简化表示，只示出了气隙4a附近的中央支腿3a的区域。气隙4a横向于中央支腿3a的纵向方向(参见图1中的纵向方向L)而布置在中央支腿3a中。特别地，根据第一实施例的气隙4a垂直于中央支腿3a的纵向方向而定向。中央支腿3a在此在垂直于纵向方向的方向(特别是在沿着图1中的深度和宽度方向T，B的平面中)上可以呈现矩形、弧形、椭圆形或者圆形的截面。根据图2a中示出的表示，气隙4a具有长度d1。所示出的气隙4a横向于中央支腿3a的纵向方向而定向，以便气隙4a延伸穿过中央支腿3a的方向垂直于(具有容错性地大约为90°)纵向方向布置。
图2b以垂直于纵向方向的侧视图在中央支腿3b的气隙4b附近的区域中示出了根据本发明的第二实施例的气隙4b。中央支腿3b在此在垂直于其纵向的方向上或者在平行于方向B，T的平面中(参见图1中的纵向方向L)可以呈现为矩形、弧形、椭圆形或者圆形截面。根据图2b中示出的第二实施例，气隙4b作为倾斜平面成型到中央支腿3b中，并且将上中央支腿部MS1和下中央支腿部MS2间隔开距离d2。特别地，气隙4b横向于中央支腿3b的纵向方向(参见图1中的纵向方向L)而定向。气隙4b相对于纵向方向L(参见图1)定向的角度在此不同于90°。相比于气隙4a，气隙4b朝向中央支腿具有更大的接触区域。术语接触区域在此代表极面，其通过气隙4b在中央支腿中暴露，并且通过所述极面存在于中央支腿4b中的磁通量密度(“B”场)从中央支腿部MS1或MS2进入气隙4b以及离开气隙4b。由于更大的接触区域，相比于气隙4a的长度d1，能够将气隙4b的长度d2(如图2b所示，测量作为由气隙4b间隔开的中央支腿部MS1和MS2之间的距离d2)选择为更小(d2<d1)。根据一些特别的实施例，气隙4b的长度d2与气隙4b中的接触区域或极面的尺寸有关；气隙4b的长度d2例如可以间接地与气隙4b中的接触区域或极面相称，以便气隙4b的长度d2将随着接触区域或极面的尺寸增加而减小，即，接触区域或极面与纵向方向之间的角度减小(90°的角度对应于根据图2a的间隙4a的定向)。
根据本发明的第三实施例的气隙4c以气隙4c附近的中央支腿中的部分的侧视图示出在图2c中。上中央支腿部3c′具有棱柱的形状、或者棱锥台的形状、或者圆台的形状。下中央支腿部3c″被构造为使得当两个芯部3c′和3c″结合时获得具有长方体形或者圆柱形的无间隙的中央支腿。换言之，中央支腿部3c″设置有凹陷，所述凹陷为具有棱柱的形状、或者棱锥台的形状、或者圆台的形状的中央支腿部3c′的阴极。
35基于气隙4d在侧视图中示意性地示出了第四实施例，气隙4b成型到中央支腿中，使得上中央支腿3d′具有楔形或者锥体或者圆锥体的形状。下中央支腿3d″额外地构造为使得当上中央支腿3d′和下中央支腿3d″结合时获得具有长方体形或者圆柱形的无间隙的中央支腿。换言之，中央支腿部3d″设置有凹陷，所述凹陷为具有楔形或者锥体或者圆锥体的形状的中央支腿部3d′的阴件。
在图2e中示出了气隙4e的第五实施例。气隙4e在此以楔形的形状成型到中央支腿3e中。
在图2f中示出的示意性截面视图为在图2e中示出的第五实施例的进一步的发展。根据该进一步的发展的气隙被构造为由形成在中央支腿的相对侧处的两个楔形气隙区域4f′和4f″提供的双楔形气隙。根据图2f中的表示，中央支腿具有上中央支腿部3f′和下中央支腿部3f″，双楔形气隙4f′、4f′′布置在所述上中央支腿部3f′和所述下中央支腿部3f″之间。下中央支腿部3f″通过在横向于纵向方向(参见图1中的参考符号L)的方向上延伸穿过中央支腿的接触区域划定双楔形气隙4f′、4f″。在示出的示例中，下中央支腿部3f″的接触区域在垂直于纵向方向的方向上定向。可替代地，接触区域可以相对于纵向方向成90°以外的角度定向(参见图1中的L)；例如，接触区域可以由下中央支腿部的斜面提供。上中央支腿部3f′具有限定双楔形气隙4f′、4f″的屋顶形或楔形接触区域。可替代地，上中央支腿部3f′的接触区域具有棱锥体或圆椎体的形状。
图2g以截面图示意性地示出双楔形气隙4g′、4g″的替代实施例。中央支腿在包围双楔形气隙4g′、4g″的区域中包括上中央支腿部3g′和下中央支腿部3g″，在所述上中央支腿部3g′和所述下中央支腿部3g″之间气隙形成在中央支腿中。上中央支腿部3g′和下中央支腿部3g″均具有屋顶形或楔形的接触区域。可替代地，上中央支腿部3f′的接触区域具有棱锥体或圆椎体的形状。在说明性的示例中，上中央支腿部3g′和下中央支腿部3g″被构造为使得它们关于彼此对称，虽然这不对本发明进行限定并且也可想象非对称的中央支腿部。
通过在图2a至图2e中示出的成型到中央支腿中的气隙的不同实施例，实现了特性L-I性能。通过根据图2a的气隙4a，获得了L-I轮廓，在这样的情况下，电感L呈现出直到电流l1的基本上恒定的性能(L在l<l1的范围中变化小于10％，优选地小于5％或者小于1％)，并且当超过l1时大幅度地减小。然而，在根据图2b至图2e示出的实施例的情况下，获得了抵抗l减小L的性能，这通过基本上非恒定的性能偏离于根据图2a所获得的抵抗l减小L的性能。
根据本发明的框架芯在压模中形成为单件，中间铸孔中的气隙直接在压模内形成在芯中。根据本发明的制造方法在一些说明性的实施例的情况下包括压制成型方法，根据所述压制成型方法芯材料以粉末的形式被填充到压模的空腔中。为了在压制成型加工期间一体地形成具有中央支腿和设置在中央支腿中的气隙的框架芯，在此适当地构造了阴模、上阳模以及下阳模。明显指出的是，压模的上阳模和下阳模可以由彼此可独立移动的多个模具组成。在压制成型过程期间或在压制成型过程之后，烧结可以通过加热行为而实现。可替代地，根据本发明的框架芯利用陶瓷注射成型过程制造。根据一些特别的说明性实施例，气隙通过适当构造的隔板而内成型，所述隔板在材料被填充到空腔中或在材料已经被填充到空腔中之后被布置在形成中央支腿的材料的两个区域之间的空腔中。
可替换地，气隙由相比于磁芯的材料容易移除并且在填充空腔的同时被引入材料的两个区域之间的材料形成。间隙形成材料例如可以以塑料材料的形式提供，所述塑料材料在压制成型过程后(例如，在退火步骤或蚀刻步骤期间)被从模制移出。为了该目的，空腔例如填充有磁芯材料，以便材料的第一区域在空腔中形成。随后，将间隙形成材料填充到材料的第一区域上。这可以包括预成型加工步骤，以赋予间隙形成材料期望的形状，所述形状对应于待形成的气隙的形状。随后，材料的第二区域通过填入磁芯的材料而形成在间隙形成材料上。在随后的压制成型过程中，制造了模制件，其中间隙形成材料被布置在材料的第一区域和第二区域之间。通过加热的行为和/或适当的蚀刻剂的作用来去除间隙形成材料，从而形成气隙。
关于图3a至图3e，示出了根据本发明的替代实施例的框架芯的示意性的截面图，其偏离在图1中示意性示出的框架芯1。
图3示意性地示出了包括中央支腿13a和中央支腿13a中的气隙14的框架芯10。框架芯10额外地包括框架区域12a和12b，所述框架区域12a和12b沿着方向B延伸并且通过布置在框架区域12a和12b的相对端且沿着纵向方向L延伸的两个横向支腿部12c而相互连接。纵向方向L横向于方向B而延伸，并且根据示出的示例，纵向L垂直于方向B而定向。框架芯10通过框架区域12a、12b以及横向支腿部12c而闭合。框架区域12a、12b的外表面16平行于方向B延伸。
中央支腿13a在方向B上的任一侧通过相应的缠绕窗15与横向支腿部12c间隔开。至少一个缠绕窗15可以在其中设置绕组(未示出)，所述绕组布置在中央支腿13a上和/或至少一个横向支腿部12c上。根据在图3a中示出的示例，在示出的截面图中缠绕窗为矩形形状，即，考虑到垂直于方向L和B的深度，缠绕窗15具有长方体的形状。气隙14使缠绕窗15相互连接。
不同于在图1中示出的框架芯1，根据图3a的框架芯10示出为具有横向支腿部12c，所述横向支腿部12c具有弧形的外表面17。因此，能够在横向支腿部中有利地引导磁场。另外，在框架芯10中避免了拐角。
图3b示意性地示出了包括中央支腿23a和中央支腿23a中的气隙24的框架芯20。框架芯20额外地包括框架区域22a和22b，所述框架区域22a和22b沿着方向B延伸并且通过布置在框架区域22a和22b的相对端且沿着纵向方向L延伸的两个横向支腿部22c而相互连接。纵向方向L横向于方向B而延伸，并且根据示出的示例，纵向L垂直于方向B而定向。框架芯20通过框架区域22a、22b以及横向支腿部22c而闭合。框架区域22a、22b的外表面平行于方向B而延伸。
中央支腿23a在方向B上的任一侧通过相应的缠绕窗25与横向支腿部22c间隔开。至少一个缠绕窗25可以在其中设置绕组(未示出)，所述绕组布置在中央支腿23a上和/或至少一个横向支腿部22c上。根据在图3b中示出的示例，在示出的截面图中缠绕窗为圆形形状，即，考虑到垂直于方向L和B的深度，缠绕窗25在框架芯20中具有圆柱的形状。缠绕窗25由气隙24相互连接。
不同于图1中示出的框架芯1，根据图3b的框架芯20示出为具有横向支腿部22c，所述横向支腿部22c具有弧形的外表面27。因此，能够在横向支腿部中有利地引导磁场。另外，在框架芯20中避免了拐角。
图3c示意性地示出了包括中央支腿33a和中央支腿33a中的气隙34的框架芯30。框架芯30额外地包括框架区域32a和32b，所述框架区域32a和32b沿着方向B以曲线形延伸并且通过布置在框架区域32a和32b的相对端且沿着纵向方向L以曲线形延伸的两个横向支腿部32c而相互连接。纵向方向L横向于方向B而延伸，并且根据示出的示例，纵向L垂直于方向B而定向。框架芯30通过框架区域32a、32b以及横向支腿部32c而闭合。框架区域32a、32b的外表面构造为曲线形表面。
中央支腿33a在方向B上的任一侧通过相应的缠绕窗35与横向支腿部32c间隔开。至少一个缠绕窗35可以在其中设置绕组(未示出)，所述绕组布置在中央支腿33a上和/或至少一个横向支腿部32c上。根据在图3c中示出的示例，在示出的截面图中缠绕窗为圆形形状，即，考虑到垂直于方向L和B的深度，缠绕窗35在框架芯30中具有圆柱的形状。缠绕窗35由气隙34相互连接。
不同于在图1中示出的框架芯1，根据图3c的框架芯30示出为具有横向支腿部32c，所述横向支腿部32c具有弧形的外表面，使得芯构造整体设置为圆柱形状。因此，能够在横向支腿部中有利地引导磁场。另外，在框架芯30中避免了拐角。
图3d示出了与图3b的芯构造类似的芯构造。在此示意性地示出的是包括两个中央支腿43a、43b的框架芯40，所述两个中央支腿43a、43b分别具有形成在其中的气隙44a、44b。框架芯40额外地包括框架区域42a和42b，所述框架区域42a和42b平行于方向B而延伸并且通过布置在框架区域42a和42b的相对端且沿着纵向方向L延伸的两个横向支腿部42c而相互连接。纵向方向L横向于方向B而延伸，并且根据示出的示例，纵向L垂直于方向B而定向。框架芯40通过框架区域42a、42b以及横向支腿部42c而闭合。框架区域42a、42b的外表面为弧形。
每个中央支腿43a、43b在方向B上的任一侧通过一个或多个缠绕窗45与横向支腿部42c间隔开。至少一个缠绕窗45可以在其中设置绕组(未示出)，所述绕组布置在中央支腿43a、43b的至少一个上和/或至少一个横向支腿部42c上。根据在图3d中示出的示例，在示出的截面图中缠绕窗为圆形形状，即，考虑到垂直于方向L和B的深度，缠绕窗35在框架芯40中具有圆柱的形状。缠绕窗45由气隙44a、44b相互连接。
不同于在图1中示出的框架芯1，根据图3d的框架芯40示出为具有横向支腿部42c，所述横向支腿部42c具有弧形的外表面。因此，能够在横向支腿部中有利地引导磁场。另外，在框架芯40中避免了拐角。而且，框架芯40不同于框架芯1在于多于一个中央支腿，在该情况下设置有中央支腿43a、43b，每个所述中央支腿在其中形成相应的气隙44a、44b。
图3e示出了与图3a的芯构造类似的芯构造。在此示意性地示出的是包括两个中央支腿53a、53b的框架芯50，所述两个中央支腿53a、53b分别具有形成在其中的气隙54a、54b。框架芯50额外地包括框架区域52a和52b，所述框架区域52a和52b平行于方向B而延伸并且通过布置在框架区域52a和52b的相对端且沿着纵向方向L延伸的两个横向支腿部52c而相互连接。纵向方向L横向于方向B而延伸，并且根据示出的示例，纵向L垂直于方向B而定向。框架芯50通过框架区域52a、52b以及横向支腿部52c而闭合。框架区域52a、52b的外表面为弧形。
每个中央支腿53a、53b在方向B上的任一侧通过一个或多个缠绕窗55与横向支腿部52c间隔开。至少一个缠绕窗55可以在其中设置绕组(未示出)，所述绕组布置在中央支腿53a、53b的至少一个上和/或至少一个横向支腿部52c上。根据在图3e中示出的示例，在示出的截面图中缠绕窗为矩形形状，即，考虑到垂直于方向L和B的深度，缠绕窗55在框架芯50中具有长方体的形状。缠绕窗55由气隙54a、54b相互连接。
不同于在图1中示出的框架芯1，根据图3e的框架芯50示出为具有横向支腿部52c，所述横向支腿部52c具有弧形的外表面。因此，能够在横向支腿部中有利地引导磁场。另外，在框架芯50中避免了拐角。而且，框架芯50不同于框架芯1在于多于一个中央支腿，在该情况下设置有中央支腿53a、53b，每个所述中央支腿在其中形成相应的气隙54a、54b。
根据本发明的进一步的替代实施例，图3a至图3e中的每个气隙可以根据关于图2a至图2g描述的气隙中的一个来构造。
总之，本发明提供了形成用于感应部件的具有中央支腿的框架芯的方法，以及因此形成的具有中央支腿和中央支腿中的气隙的框架芯。框架芯与中央支腿一体地形成，气隙在框架芯的形成期间成型到中央支腿中。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种形成用于感应部件的具有中央支腿(3；13a；23a；33a；43a；53a)的框架芯(1；10；20；30；40；50)的方法，其中所述框架芯(1；10；20；30；40；50)与所述中央支腿(3；13a；23a；33a；43a；53a)一体地形成，其特征在于，在所述框架芯(1；10；20；30；40；50)的形成期间，气隙(4；14；24；34；44a；54a)被成型到所述中央支腿(3；13a；23a；33a；43a；53a)中。
2.根据权利要求1所述的方法，其中具有中央支腿(3；13a；23a；33a；43a；53a)的所述框架芯(1；10；20；30；40；50)利用陶瓷注射成型过程形成。
3.根据权利要求1所述的方法，其中具有中央支腿(3；13a；23a；33a；43a；53a)的所述框架芯(1；10；20；30；40；50)利用压制成型过程形成。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述中央支腿(3；13a；23a；33a；43a；53a)将两个框架区域(2a，2b；12a，12b；22a，22b；32a，32b；42a，42b；52a，52b)沿着纵向方向(L)相互连接，并且所述气隙(4；14；24；34；44a；54a)在横向于所述纵向方向(L)的方向上延伸穿过所述中央支腿(3；13a；23a；33a；43a；53a)。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述框架芯(1；10；20；30；40；50)额外地包括使所述框架芯(1；10；20；30；40；50)闭合的两个横向支腿部(2c；12c；22c；32c；42c；52c)，其中横向支腿部(2c；12c；22c；32c；42c；52c)沿着所述纵向方向(L)直着延伸或者以至少部分弯曲的形状延伸。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述中央支腿(3；13a；23a；33a；43a；53a)通过具有长方体形状或圆柱形状的至少一个缠绕窗(15；25；35；45；55)与每个横向支腿部(2c；12c；22c；32c；42c；52c)横向地间隔开。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，其中所述气隙(4b)相对于所述纵向方向(L)成90°以外的角度而内成型。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法，其中，所述气隙被内成型为具有棱柱形状的气隙(4a；4b)，或者被内成型为具有屋顶或锥体形状的气隙(4c；4d)，或者被内成型为楔形气隙(4e)，或者被内成型为双楔形气隙(4f′，4f″；4g′，4g″)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述框架芯(1；10；20；30；40；50)由至少一个铁素体材料形成。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述气隙(4；14；24；34；44a；54a)利用对应于所述气隙的隔板内成型。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述气隙(4；14；24；34；44a；54a)通过易于移去的材料内成型。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中所述框架芯(40；50)包括至少又一个中央支腿(43b；53b)，在所述框架芯(40；50)的形成期间又一个气隙(44b；54b)成型到所述至少又一个中央支腿(43b；53b)中。

Claims (15)

1.一种形成用于感应部件的具有中央支腿(3；13a；23a；33a；43a；53a)的框架芯(1；10；20；30；40；50)的方法，其中所述框架芯(1；10；20；30；40；50)与所述中央支腿(3；13a；23a；33a；43a；53a)一体地形成，其特征在于，在所述框架芯(1；10；20；30；40；50)的形成期间，气隙(4；14；24；34；44a；54a)被成型到所述中央支腿(3；13a；23a；33a；43a；53a)中。
2.根据权利要求1所述的方法，其中具有中央支腿(3；13a；23a；33a；43a；53a)的所述框架芯(1；10；20；30；40；50)利用陶瓷注射成型过程形成。
3.根据权利要求1所述的方法，其中具有中央支腿(3；13a；23a；33a；43a；53a)的所述框架芯(1；10；20；30；40；50)利用压制成型过程形成。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述中央支腿(3；13a；23a；33a；43a；53a)将两个框架区域(2a，2b；12a，12b；22a，22b；32a，32b；42a，42b；52a，52b)沿着纵向方向(L)相互连接，并且所述气隙(4；14；24；34；44a；54a)在横向于所述纵向方向(L)的方向上延伸穿过所述中央支腿(3；13a；23a；33a；43a；53a)。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述框架芯(1；10；20；30；40；50)额外地包括使所述框架芯(1；10；20；30；40；50)闭合的两个横向支腿部(2c；12c；22c；32c；42c；52c)，其中横向支腿部(2c；12c；22c；32c；42c；52c)沿着所述纵向方向(L)直着延伸或者以至少部分弯曲的形状延伸。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述中央支腿(3；13a；23a；33a；43a；53a)通过具有长方体形状或圆柱形状的至少一个缠绕窗(15；25；35；45；55)与每个横向支腿部(2c；12c；22c；32c；42c；52c)横向地间隔开。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，其中所述气隙(4b)相对于所述纵向方向(L)成90°以外的角度而内成型。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法，其中，所述气隙被内成型为具有棱柱形状的气隙(4a；4b)，或者被内成型为具有屋顶或锥体形状的气隙(4c；4d)，或者被内成型为楔形气隙(4e)，或者被内成型为双楔形气隙(4f′，4f″；4g′，4g″)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述框架芯(1；10；20；30；40；50)由至少一个铁素体材料形成。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述气隙(4；14；24；34；44a；54a)利用对应于所述气隙的隔板内成型。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述气隙(4；14；24；34；44a；54a)通过易于移去的材料内成型。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中所述框架芯(40；50)包括至少又一个中央支腿(43b；53b)，在所述框架芯(40；50)的形成期间又一个气隙(44b；54b)成型到所述至少又一个中央支腿(43b；53b)中。
13.一种框架芯(1；10；20；30；40；50)，其具有中央支腿(3)和所述中央支腿(3)中的气隙(4；14；24；34；44a；54a)，其中所述框架芯(1；10；20；30；40；50)与所述中央支腿(3；13a；23a；33a；43a；53a)和所述中央支腿(3；13a；23a；33a；43a；53a)中的所述气隙(4；14；24；34；44a；54a)一体地形成在单件中。
14.根据权利要求13所述的框架芯(1；10；20；30；40；50)，其中所述框架芯(1；10；20；30；40；50)包括两个框架区域(2a，2b；12a，12b；22a，22b；32a，32b；42a，42b；52a，52b)和将框架区域(2a，2b；12a，12b；22a，22b；32a，32b；42a，42b；52a，52b)沿着纵向方向(L)相互连接的两个横向支腿部(2c；12c；22c；32c；42c；52c)，从而形成闭合的芯，并且其中所述中央支腿(3；13a；23a；33a；43a；53a)通过具有长方体形状或者圆柱形状的至少一个缠绕窗(15；25；35；45；55)与每个横向支腿部(2c；12c；22c；32c；42c；52c)横向地间隔开。
15.根据权利要求13或14所述的框架芯(40；50)，其中所述框架芯(40；50)具有包括气隙(44b；54b)并且与所述框架芯(40；50)一体形成的至少又一个中央支腿(43b；53b)。
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