CN110692113B

CN110692113B - 电器件，器件装置和用于制造器件装置的方法

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Publication number: CN110692113B
Application number: CN201880022764.7A
Authority: CN
Inventors: 冈特·费斯特; 卡斯滕·弗雷
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2018-03-22
Publication date: 2023-06-16
Anticipated expiration: 2038-03-22
Also published as: JP6833061B2; ES2896501T3; EP3602582B1; WO2018177883A1; PL3602582T3; CN110692113A; US11488765B2; JP2020512702A; EP3602582A1; US20200176172A1; DE102017106970A1

Abstract

提出一种电器件(1)，所述电器件具有绕组体(2)、围绕绕组体(2)的金属线(4、6)的绕组(3、5)，以及所述电器件具有连接区域(7、8、19、20)，其中连接区域(7、8、19、20)包括金属线(4、6)的金属线端部(9、10、31、32)，并且构成为用于与安装设备(17)锁定。此外，提出一种具有器件(1)和安装设备(17)的器件装置(23)以及一种用于制造器件装置(23)以及用于建立器件装置(23)在连接设备(22)上的表面安装的方法。

Description

电器件，器件装置和用于制造器件装置的方法

技术领域

本发明涉及一种电器件，所述电器件具有金属线的绕组。尤其涉及电感器件，如扼流圈或变压器。

背景技术

这种器件例如通过PTH(pin-through-hole，引脚通孔)安装在电路板上安装。对于柔性安装，SMD安装、即表面安装是有利的，然而所述表面安装尤其在粗的金属线的情况下仅难以以可靠的形式制造。在这种情况下，在粗的金属线的情况下通常成问题的是，金属线的连接区域的共面性不足。

发明内容

本发明的目的是，提供一种具有改进的特性的电器件。

根据本发明的第一方面，提出一种电器件，所述电器件具有绕组体和围绕绕组体的金属线的绕组。所述器件尤其是电感器件，例如扼流圈或变压器。

器件具有连接区域，其中连接区域包括金属线的金属线端部。连接区域尤其构成为用于将器件电连接到连接设备、例如电路板上。连接区域构成为与安装设备锁定。例如，安装设备设计为板。器件能够具有多个这种连接区域。

通过将连接区域与安装设备锁定，能够实现所述器件在连接设备上的表面安装。尤其，通过将连接区域与安装设备锁定，能够固定连接区域的位置。在与安装设备锁定的多个连接区域的情况下能够确保：连接区域处于一个平面上。因此，能够建立表面安装所需要的平面性。

例如，金属线具有至少为1.5mm的厚度。在这种粗的金属线的情况下，通过常规方法迄今为止仅可以困难地进行表面安装。然而，取决于器件尺寸和重量，金属线也能够具有更小的厚度。

例如，连接区域与绕组体向下间隔开，使得将安装设备设置在绕组体和连接区域之间是可行的。所述安装设备在此能够夹紧在绕组或绕组体和连接区域之间。尤其，安装设备能够被连接区域按压到绕组或绕组体上。以这种方式能够实现：连接区域紧密地贴靠在安装设备上进而特别好地固定在其位置中。

例如，连接区域具有用于与安装设备锁定的锁定棱边。所述连接区域能够附加地或替选地具有凹口。所述凹口能够构成为用于容纳所述安装设备的一部分。通过锁定棱边和/或凹口，能够将连接区域与安装设备位置准确地锁定。

在一个实施方式中，金属线端部直接构成为用于与安装设备锁定。尤其，锁定棱边和/或凹口能够直接由金属线端部形成。例如，金属线端部具有与连接于其的金属线区域不同的横截面形状。例如，金属线端部具有平坦侧，其中所连接的金属线区域圆形地构成。

例如，金属线端部的变化的形状通过金属线端部的变形、例如压紧产生。因此，连接区域能够以特别简单和低成本的方式构成为用于锁定。

在一个实施方式中，所述器件具有施加在金属线端部上的连接件，所述连接件构成为用于与安装设备锁定。尤其，所述连接件能够提供锁定棱边。

所述连接件例如包围金属线端部。尤其能够为金属带状件(所谓的“Splice”)。也能够是套筒。所述连接件例如通过夹紧连接或压紧连接固定在金属线端部上。以这种方式，能够通过低成本的且易于安装的连接件来制造适合用于锁定的连接区域。

根据本发明的另一方面，提出一种器件装置，所述器件装置具有上述器件和与所述器件锁定的安装设备。锁定尤其通过连接区域建立。

尤其，安装设备构成为，使得在与安装设备锁定的多个连接区域的情况下，所述连接区域设置在一个平面中。以这种方式，能够实现所述连接区域的可靠的表面安装。例如，所述安装设备构成为板。

连接区域例如贴靠在安装设备的下侧上，并且绕组体贴靠在安装设备的上侧上。安装设备尤其夹紧在连接区域与绕组体和/或绕组之间。

所述安装设备能够具有一个或多个锁定区域，所述锁定区域例如构成为在安装设备的下侧中的开口或凹部。锁定区域尤其构成为用于与一个或多个连接区域锁定。

根据本发明的另一方面，提出一种由上述器件装置和连接设备构成的装置。所述连接设备例如构成为电路板。所述器件装置尤其以表面安装固定在连接设备上。

根据本发明的另一方面，提出一种用于制造器件装置的方法。在此，提供如上文所述的器件和安装设备。所述安装设备设置在器件的连接区域与绕组体或绕组之间。在此建立连接区域与安装设备的锁定。

为了建立锁定，将连接区域例如弯离绕组体，并且然后将其回弹地卡接到安装设备中。以这种方式，安装设备被压到绕组体和/或绕组上。

此外，提出一种用于上述器件的表面安装的方法。在此，形成器件装置，所述器件装置具有所述器件和安装设备。提供一种连接设备，例如电路板。将所述器件装置的连接区域放置到电路板上并且与电路板连接。例如，将连接区域与电路板焊接。

在本公开中描述了本发明的多个方面。关于器件、器件装置、由器件装置和连接设备构成的装置或方法公开的所有特性，也相应地关于其它方面公开，即使相应的特性没有明确地在其它方面的上下文中提及也如此。

此外，对在此提出的主题的描述不局限于各个特定的实施方式。更确切地说，各个实施方式的特征——只要在技术上有意义——就能够彼此组合。

附图说明

下面根据示意性实施例详细阐述在此描述的主题。

附图示出：

图1A示出电器件的第一实施方式的侧视立体图；

图1B示出图1A中的实施方式的连接区域的放大视图；

图1C示出图1A和1B中的连接区域在锁定设备上的锁定的剖视图；

图2A从斜上方示出器件装置的第一实施方式的立体图；

图2B从斜下方示出图2A中的器件装置的立体图；

图3A示出电器件的第二实施方式的侧视立体图；

图3B示出图3A中的实施方式的连接区域的放大视图；

图3C示出图3A和3B中的连接区域在锁定设备上的锁定的剖视图；

图4A示出电器件的第二实施方式的侧视立体图；

图4B示出图4A中的实施方式的连接区域的放大视图；

图5A示出电器件的另一实施方式的侧视立体图；

图5B示出图5A中的实施方式的连接区域的放大视图；

图5C示出图5A和5B中的连接区域在安装设备上的锁定的侧视图；

图6A示出器件装置的另一实施方式的侧视立体图；

图6B示出图6A中的器件装置的另一侧视立体图。

具体实施方式

优选地，在下述附图中相同的附图标记指代不同的实施方式的在功能或结构上相对应的部分。

图1A示出电器件1，所述电器件具有绕组体2，金属线4的绕组3围绕所述绕组体2设置。所述绕组3示意性地以扁平的形式示出。所述器件1构成为电感器件，尤其是扼流圈。所述器件也能够是变压器。

绕组体2构成为磁芯，尤其是铁氧体芯。其在当前情况下是闭合的芯，尤其是环形芯。还考虑其它形状和类型的绕组体。例如，其能够是蘑菇形芯、柱形芯或者是D形芯。

器件1能够具有金属线4、6的多个绕组3、5。在当前情况下存在两个绕组3、5，所述绕组分别由金属线4、6形成。也能够存在更少或更多的绕组和金属线。例如，其能够是单导体、二导体、三导体、四导体或五导体器件。

线4、6例如构成为相对粗的金属线，尤其具有大于1.5mm的直径。例如，金属线具有2mm的直径。金属线4、6例如具有圆形的横截面形状。例如，其分别为铜线，尤其是铜漆包线。所述金属线4、6也能够具有较小的厚度。

器件1具有多个连接区域7、8、19、20(也参见图2B)。下面仅详细描述两个连接区域7、8，然而实施方案也相应地适用于另外的连接区域19、20。所述连接区域7、8分别由金属线端部9、10形成。所述连接区域7、8构成为用于在连接设备22上(参见图2A)、例如在电路板上的表面(SMD)安装。

连接区域7、8向下伸出绕组3、5和绕组体2。尤其，连接区域7、8与绕组体2和绕组3、5间隔开。金属线端部9、10变形和弯曲，以形成连接区域7、8。

图1B示出图1A中的连接区域7、8的放大视图。连接区域7、8具有平坦的下侧11、12，所述下侧能够以SMD安装来安装到连接设备上。连接区域7、8以连接引脚的形式构成。

金属线端部9、10例如通过压紧变形，以形成连接区域7、8。金属线端部9、10具有与连接于其的金属线区域28、29，尤其是与绕组内的金属线区域不同的横截面形状。金属线端部9、10不具有圆形的横截面形状。在所描述的实施例中，连接区域7、8、19、20能够由金属线端部9、10构成，使得不需要其它元件用于安装。

金属线端部9、10进而还有连接区域7、8分别具有用于与安装设备17锁定的锁定棱边13、14(参见图1C)。所述锁定棱边13、14通过金属线端部9、10的变形而形成。金属线端部9、10尤其具有锁定钩的形状。此外，分别设有用于容纳安装设备17的区域的凹口15、16。所述凹口15、16例如具有平坦的表面。

图1C以剖视图示出连接区域7之一与安装设备17的锁定。所述安装设备17例如构成为板。其尤其能够是网格板。另外的连接区域8、19、20相应地与安装设备17锁定。

连接区域7向下伸出绕组3，使得安装设备17能够容纳在连接区域7和绕组3或绕组体2之间。所述安装设备17具有开口18，金属线4引导穿过所述开口。

在所述安装设备17的下侧上构成有用于与连接区域7、尤其是与锁定棱边13锁定的锁定区域21。所述锁定区域21具有楔形轮廓，所述楔形轮廓能够实现连接区域7的锁定。所述连接区域7弹性地构成。为了与安装设备17锁定，将连接区域7稍微向上弯曲并且然后弹性地卡接到安装设备17中。所述安装设备17被连接区域7压到绕组3和/或绕组体2上，进而被夹紧在连接区域7与绕组3和/或绕组体2之间。

由此，安装设备17建立连接区域7、8、19、20的共面设置，由此能够实现可靠的SMD安装。所述连接区域7、8、19、20由于其弹性的预应力贴靠在安装设备17上。安装设备17的锁定区域21构成为，使得建立连接区域7、8、19、20的平面设置。所述连接区域7、8、19、20的设置确保用于SMD安装的足够的支承和接触面。

以这种方式，尤其对于具有相对粗的金属线的器件而言能够实现SMD安装。此外，也不需要单独的SMD连接引脚，金属线4、6必须安置在所述SMD连接引脚上。所述安装设备17通过简单的锁定来固定在器件1上。

图2A和2B从斜上方和斜下方的视图示出器件装置23的第一实施方式，所述器件装置具有器件1和安装设备17。所述器件1能够根据图1A至1C构成，并且所述安装设备17能够根据图1C构成。所述安装设备17例如具有肋30，绕组体2平放在所述肋上。

此外，用虚线表明连接设备22，器件装置23能够固定在所述连接设备上。因此，图2A也示出具有器件装置23和连接设备22的装置，其中所述器件装置23以表面安装固定在连接设备22上。

安装设备17与器件11通过连接区域7、8、19、20(图2B)夹紧，并且所述连接区域7、8、19、20共面地设置。因此，所有连接区域7、8、19、20都位于相同的高度位置上。因此，所述器件1能够设置在平面的连接设备22上，使得所有连接区域7、8、19、20都平放在连接设备22上，并且所述器件1在此不晃动。以这种方式，所述器件装置23能够通过表面安装固定在连接设备22上。例如，所述器件装置23与连接设备22焊接。所述连接设备22能够构成为电路板。

因此，连接区域7、8、19、20同时构成为用于与安装设备17锁定，并且构成为用于与连接设备22电和机械连接。尤其，所述连接区域7、8、19、20的上侧构成为用于锁定，并且连接区域7、8、19、20的下侧构成为用于电连接。

如在图2B中可见的，所述安装设备17具有多个开口18，引导连接区域7、8穿过所述开口18以进行安装。另外的连接区域19、20引导经过安装设备17的后侧。随后，所述器件1关于安装设备17横向移动，使得连接区域7、8、19、20与安装设备17的锁定区域21锁定。替选地，所述安装设备17能够移动，并且所述器件1固定。

连接区域7、8、19、20例如如图2B所示设置。第一连接区域7设置在第二连接区域8的旁边。第三和第四连接区域19、20并排设置，并且相对于第一和第二连接区域7、8向后错开。由于相应的金属线端部9、10、31、32的位置，第一和第二连接区域7、8比第三和第四连接区域19、20彼此更靠近地设置。

第一和第三连接区域7、19通过绕组3的金属线端部9、31形成，而第二和第四连接区域8、20通过另外的绕组5的金属线端部10、32形成。

图3A示出电器件1的第二实施方式。该实施方式与图1A的实施方式的区别在于连接区域7、8、19、20的构成。

下面仅详细描述两个连接区域7、8，然而所述实施方案相应地也适用于另外的连接区域19、20。连接区域7、8分别具有金属线端部9、10。在金属线端部9、10上固定有连接件24、25。连接件24、25例如构成为预制的套筒，所述套筒被推到金属线端部9、10上并且然后被挤压变形，以固定在金属线端部9、10上。

也考虑其它连接件24、25，例如金属带状件。所述带状件能够围绕金属线端部9、10弯曲并且通过夹紧连接或压紧连接固定在金属线端部9、10上。其尤其能够涉及所谓的“拼接压合(Splice Crimps)”。

图3B示出图1A中的连接区域7、8的放大视图。所述连接区域7、8具有下侧11、12，所述下侧适合于SMD安装。下侧11、12在当前情况下不是完全平坦的，而是轻微弯曲的。然而，下侧11、12尤其由于连接件24、25具有用于SMD安装的足够的平放面。在所示出的实施方式中，连接件24、25引起连接区域7、8的明显加宽。所述连接件24、25与金属线端部9、10的外侧侧向间隔开。

连接件24、25构成为用于与安装设备17锁定。尤其，所述连接件24、25形成用于与安装设备17锁定的锁定棱边13、14。所述连接区域7、8具有凹口15、16，所述凹口通过金属线4、6的连接于锁定棱边13、14的一部分形成。

图3C以剖视图示出连接区域7之一与安装设备17的锁定。所述锁定相应地适用于另外的连接区域8、19、20。

在此可识别的是，金属线端部9、10具有与连接于其的金属线区域28、29相同的横截面形状，尤其是圆形的横截面形状。

与安装设备17的锁定类似于图1C中，然而所述锁定通过连接件24建立，而不是直接通过金属线端部9建立。所述连接件24与安装设备17的锁定区域21经由其锁定棱边13锁定。所述连接区域7部分地沉入安装设备17中。所述安装设备17在此也被连接区域7按压到绕组3和/或绕组体2上，并且夹紧在其之间。

对应于图1C，在此也能够实现连接区域7、8、19、20的共面设置，使得能够实现SMD安装。

图4A和4B从斜上方和斜下方的视图中示出器件装置23的第二实施方式，所述器件装置具有器件1和安装设备17。器件1能够根据图3A至3C构成，并且安装设备17能够根据图3C构成。此外，连接设备22以虚线表示，所述器件装置23能够通过SMD安装固定在所述连接设备22上。

与图2A和2B中的器件装置23不同，所述连接区域7、8具有连接件24、25、26、27，所述连接件固定在金属线端部9、10、31、32上。

图5A示出电器件1的第二实施方式。所述实施方式与图1A的实施方式的区别在于绕组体2和绕组3的形状。

绕组体2构成为蘑菇形芯。尤其，所述器件1能够是蘑菇形芯扼流圈。绕组3围绕绕组体2缠绕。所述绕组3的金属线端部9、10通过变形和弯曲构成为连接区域7、8，所述连接区域与图1A中的连接区域7、8相对应地构成。

图5B示出根据图5A的实施方式的连接区域7的放大视图。所述连接区域7具有用于与安装设备锁定的锁定棱边13和用于与连接设备电连接的平坦的下侧11。

图5C示出图5A和5B中的连接区域7在安装设备17上的锁定。根据图1C，所述安装设备17具有一个或多个锁定区域21，用于与连接区域7的锁定棱边13锁定。所述锁定区域21能够分别具有倾斜的外侧。

为了将器件1借助安装设备17安装，将所述安装设备17推到连接区域7、8与绕组体2之间。为了容纳所述金属线4，所述安装设备17具有侧向的开口18。所述连接区域7、8与安装设备17的锁定区域21锁定。所述锁定区域21在此通过安装设备17的侧向的外棱边形成。所述连接区域7、8因此侧向突出于安装设备17。与图1C相比，这引起安装设备17的更紧凑的形状。在该处，所述安装设备17侧向突出于连接区域7、8。

图6A和6B从侧视立体图中示出器件装置23的另一实施方式，所述器件装置具有器件1和安装设备17。器件1能够根据图5A至5C构成，并且安装设备17能够根据图5C构成。

连接区域7、8并排设置并且突出于安装设备17。

对应于图1A，以虚线表示连接设备22，所述器件装置23能够通过SMD安装来固定在所述连接设备22上。

附图标记列表：

1 电器件

2 绕组体

3 绕组

4 金属线

5 另外的绕组

6 另外的金属线

7 第一连接区域

8 第二连接区域

9 第一金属线端部

10 第二金属线端部

11 第一连接区域的下侧

12 第二连接区域的下侧

13 锁定棱边

14 锁定棱边

15 凹口

16 凹口

17 安装设备

18 开口

19 第三连接区域

20 第四连接区域

21 锁定区域

22 连接设备

23 器件装置

24 第一连接件

25 第二连接件

26 第三连接件

27 第四连接件

28 金属线区域

29 金属线区域

30 肋

31 第三金属线端部

32 第四金属线端部

Claims

1.一种器件装置，所述器件装置具有电器件(1)以及安装设备(17)，所述电器件具有绕组体(2)和围绕所述绕组体(2)的金属线(4，6)的绕组(3，5)，以及所述电器件具有连接区域(7，8，19，20)，所述连接区域包括所述金属线(4，6)的金属线端部(9，10，31，32)，其中所述连接区域(7，8，19，20)构成为用于与安装设备(17)锁定，其中所述连接区域(7，8，19，20)具有用于与所述安装设备(17)锁定的锁定棱边(13，14)，其中所述安装设备(17)具有锁定区域(21)，所述锁定区域构成为与所述锁定棱边(13)锁定，使得所述连接区域(7)稍微向上弯曲并且然后弹性地卡接到所述安装设备(17)中。

2.根据权利要求1所述的器件装置，

其中所述连接区域(7，8，19，20)与所述绕组体(2)向下间隔开，使得能够实现将安装设备(17)设置在所述绕组体(2)和所述连接区域(7，8，19，20)之间。

3.根据权利要求1或2所述的器件装置，

其中所述金属线端部(9，10，31，32)直接构成为用于锁定。

4.根据权利要求1或2所述的器件装置，

其中所述锁定棱边直接由所述金属线端部(9，10，31，32)形成，使得所述金属线端部(9，10，31，32)具有与连接于其的金属线区域(28，29)不同的横截面形状。

5.根据权利要求1或2所述的器件装置，

其中所述锁定棱边通过连接件(24，25，26，27)形成，所述连接件安置在所述金属线端部(9，10，31，32)上。

6.根据权利要求5所述的器件装置，

其中所述连接件(24，25，26，27)构成为金属带状件。

7.根据权利要求5所述的器件装置，

其中所述连接件(24，25，26，27)通过夹紧连接或压紧连接与所述金属线端部(9，10，31，32)连接。

8.根据权利要求1所述的器件装置，

其中所述绕组(3，5)包括两个金属线端部(9，10，31，32)，其中所述金属线端部(9，10，31，32)沿相同的方向连接。

9.根据权利要求1或2所述的器件装置，

其中所述安装设备(17)构成为板。

10.根据权利要求1或2所述的器件装置，

其中所述连接区域(7，8，19，20)贴靠在所述安装设备(17)的下侧上，并且所述绕组体(2)或所述绕组(3，5)贴靠在所述安装设备(17)的上侧上。

11.根据权利要求1或2所述的器件装置，其中所述安装设备(17)夹紧在所述连接区域(7，8，19，20)与所述绕组(3，5)和/或所述绕组体(2)之间。

12.一种用于制造根据权利要求1或2所述的器件装置的方法，所述方法具有下述步骤：

提供所述电器件(1)，以及提供所述安装设备(17)；将所述安装设备(17)设置在所述连接区域(7，8，19，20)与所述绕组体(2)之间；以及将所述连接区域(7，8，19，20)与所述安装设备(17)锁紧，其中所述锁定区域(21)与所述锁定棱边(13)锁定，使得所述连接区域(7)稍微向上弯曲并且然后弹性地卡接到所述安装设备(17)中。

13.一种用于表面安装根据权利要求1或2所述的器件装置的方法，所述方法具有下述步骤：

提供根据权利要求1或2所述的器件装置(23)；提供连接设备(22)，将所述连接区域(7，8，19，20)安放到所述连接设备(22)上；以及将所述连接区域(7，8，19，20)与所述连接设备(22)连接。