DE102007063170A1 - Induktionsbauteil - Google Patents
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Abstract
Ein Induktionsbauteil enthält ein Spulensegment, das ein Kernsegment zwischen zwei parallelen Plattenelementen aufweist. Die beiden Plattenelemente sind geometrisch ähnlich, eines der beiden Plattenelemente ist aber um die Dicke eines Mantelsegments kleiner ausgebildet. Dadurch kann das Spulensegment mit einer aufgewickelten Spule von einer Seite her in ein zylindrisches Mantelsegment eingeschoben werden. Zur gegenseitigen Ausrichtung dient ein Gehäuse, das Positioniermittel sowohl für das Mantelsegment als auch für das Spulensegment aufweist und bildet. Die einem Boden des Gehäuses abgewandte Außenseite eines der beiden Plattenelemente ist zur Oberflächenbefestigung in SMD-Technik ausgebildet.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Induktionsbauteil. Induktionsbauteile mit einem Ferritkern und darum gewickelten Spulen werden in elektronischen Geräten benötigt, beispielsweise tragbaren Computern, tragbaren Telefongeräten oder dergleichen.
- Bei einem bekannten Induktionsbauteil ist in einem allseits geschlossenen aus Ferritmaterial bestehenden Gehäuse ein von der Oberseite zur Unterseite des Gehäuses durchgehender Kern vorhanden. Um den Kern herum ist eine oder sind mehrere Spulen gewickelt. Die Enden der Spulen gehen durch den Boden des Gehäuses hindurch (
US 6617198 ). - Ebenfalls bekannt ist ein Induktionsbauteil, bei dem die Enden der Spule aus Fenstern in den Seitenwänden des Gehäuses herausgeführt sind (
US 6847280 ). - Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Induktionsbauteil zu schaffen, mit dem sich die Einhaltung von Luftspalten in dem magnetischen Kreis genau durchführen lässt.
- Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Induktionsbauteil mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
- Durch die Aufteilung des Induktionsbauteils in ein Spulensegment, das ähnlich aufgebaut ist wie ein Spulenkörper, und ein Mantelsegment ist es mit geringem Aufwand möglich, Luftspalte in radialer und in axialer Richtung vorzusehen und diese auch einzuhalten.
- In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eines der beiden Plattenelemente größer als das andere ausgebildet ist, so dass es in Draufsicht allseits über das andere Plattenelement übersteht. Dies macht es möglich, dafür zu sorgen, dass das Spulensegment nur in einer bestimmten Orientierung gegenüber dem Mantelsegment angeordnet werden kann.
- In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Mantelsegment und mindestens einem Plattenelement ein axialer Luftspalt vorhanden ist. Dieser axiale Luftspalt ist dann zwischen einer Stirnfläche des Mantelsegments und der Flachseite des Plattenelements gebildet.
- Es ist ebenfalls in Weiterbildung der Erfindung möglich, dass zwischen dem Mantelsegment und mindestens einem Plattenelement ein radialer Luftspalt gebildet ist. Dieser radiale Luftspalt ist damit zwischen dem Außenrand des Plattenelements und der Innenwand des Mantelsegments gebildet. Vorzugsweise ist dieser Luftspalt an allen Stellen gleichgroß. Mit anderen Worten ist die Außenkontur des Plattenelements geometrisch ähnlich der Innenkontur des Mantelsegments.
- Erfindungsgemäß kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass das Induktionsbauteil in einem vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden Gehäuse angeordnet ist. Dieses Gehäuse hat keine Funktion in elektrischer Hinsicht, sondern kann eine Halterung bilden, um die verschiedenen Teile des Induktionsbauteils zu halten und festzulegen.
- In nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann das erwähnte Gehäuse Positioniermittel aufweisen, um das Mantelsegment auszurichten.
- Es kann ebenfalls und auch zusätzlich vorgesehen sein, dass das Gehäuse Positioniermittel aufweist, um das Spulensegment auszurichten.
- Wenn das Gehäuse Positioniermittel aufweist, ob um sowohl das Mantelsegment als auch das Spulensegment auszurichten, wird auf diese Weise auch eine Ausrichtung des Mantelsegments gegenüber dem Spulensegment bewirkt.
- In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse einen Boden aufweist. Erfindungsgemäß kann ein Plattenelement des Spulensegments in fertigem Zustand auf dem Boden aufliegen.
- In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Außenseite eines der beiden Plattenelemente, insbesondere des dem Boden des Gehäuses abgewandten Plattenelements, zur Verlötung in SMD-Technik ausgebildet ist. Dort können auch die Enden der Spule verlötet seien.
- Das Gehäuse ist vorzugsweise derart dimensioniert, dass die Außenwand des Mantelsegments mit geringem Abstand oder ohne Abstand der Innenseite der Wand des Gehäuses gegenüberliegt.
- Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Zusammenfassung, deren beider Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
-
1 perspektivisch ein Spulensegment eines Induktionsbauteils nach der Erfindung; -
2 ein Gehäuse für das Induktionsbauteil; -
3 das Gehäuse mit dem darin angeordneten Mantelsegment; -
4 das fertige Induktionsbauteil mit seiner zur Verlötung vorgesehenen Außenseite nach oben; -
5 stark vereinfacht einen Axialschnitt durch das Induktionsbauteil; -
6 abgebrochen einen Teil des Mantelsegments15 . -
1 zeigt perspektivisch das Spulensegment1 eines Induktionsbauteils nach der Erfindung. Dieses Spulensegment1 enthält zwei Plattenelemente2 ,3 , die zwei parallel zueinander verlaufende Abflachungen4 aufweisen. Das in1 obere Plattenelement2 ist kleiner als das untere Plattenelement3 , so dass in einer Draufsicht das untere Plattenelement3 allseits über das obere Plattenelement2 hinausragt. Zwischen den beiden Plattenelementen2 ,3 ist ein Kernsegment5 angeordnet, um den herum die Spule6 gewickelt ist. - An im dargestellten Beispiel zwei diametral gegenüberliegenden Seiten weist das obere Plattenelement
2 jeweils eine etwa halbkreisförmige Einkerbung7 auf. An der gleichen Stelle weist das untere Plattenelement3 ebenfalls eine etwa halbkreisförmige Einkerbung8 auf. Durch die Einkerbungen8 des unteren Plattenelements3 führen die Enden der Spulenwicklung zur Außenseite des Spulensegments1 . Die Form der Einkerbungen kann auch von der Kreisform abweichen. - Die Kerben
7 beziehungsweise8 liegen in der Mitte der bogenförmigen Abschnitte des Umfangs der beiden Plattenelemente2 ,3 zwischen den Abflachungen4 . -
2 zeigt ein Gehäuse9 , das zum Zusammensetzen des Induktionsbauteils nach der Erfindung dient. Das Gehäuse9 enthält einen Boden10 , und von dem Boden nach oben ragend eine Seitenwand11 , die in ihrer Form der Außenform der beiden Plattenelemente2 ,3 entspricht. Auf dem Boden10 sind an der Innenseite Abstandselemente12 aufgebracht, beispielsweise in Form von flachen sich längs des Umfangs über einen Teil oder den gesamten Umfang erstreckenden Leisten. Zusätzlich weist der Boden10 zwei nach oben ragende Zapfen13 auf, von denen die perspektivische Ansicht der2 nur einen solchen Zapfen13 zeigt. - Zu dem Induktionsbauteil der Erfindung gehört auch ein Mantelsegment
15 , das eine dem Gehäuse9 ähnliche Form aufweist. Dieses Mantelsegment15 wird in das Gehäuse9 eingesetzt, siehe3 . Es liegt mit seiner unteren ringförmigen Stirnkante auf den Abstandselementen12 auf. Es wird durch diese Abstandselemente12 und durch die seiner Außenform entsprechende Innenform der Wand11 des Gehäuses9 gegenüber dem Gehäuse9 positioniert. - Das Mantelsegment
15 lässt, wie man der3 entnehmen kann, den Boden10 des Gehäuses9 vollständig frei. An seiner dem Boden10 abgewandten oberen Stirnkante16 enthält das Mantelsegment zwei diametral gegenüberliegende Kerben17 , wo die Stirnkante16 gegenüber dem Rest der Stirnkante16 vertieft angeordnet ist. Die Stelle diese Kerben17 entspricht der Stelle der Kerben8 zum Durchführen der Enden der Spulenwicklung. - Das Mantelsegment
15 weist an den abgeflachten Seiten einen schmalen Vorsprung21 auf, dessen Außenseite parallel zu der Außenseite außerhalb des Vorsprungs21 verläuft. Die in das Innere des Gehäuses9 gerichtete in6 obere Seite22 dieses Vorsprungs21 ist abgeschrägt und verläuft unter einem flachen Winkel gegenüber der Wand23 . Dies ist in6 abgebrochen dargestellt. Wird das Mantelsegment15 umgedreht und dann von oben in das Gehäuse9 eingesetzt, führen die Vorsprünge21 auf beiden einander gegenüberliegenden Flachseiten dazu, dass sich das Mantelsegment15 gegenüber dem Gehäuse9 und damit dann auch gegenüber dem Kern zentriert. Auf diese Weise ist die Einstellung des Luftspalts zwischen dem Mantelsegment15 und dem dann unteren Plattenelement2 mit einer erhöhten Genauigkeit möglich. - In das Gehäuse mit dem darin eingesetzten Mantelsegment
15 wird nun das Spulensegment1 in einer Weise eingesetzt, dass das in1 obere Plattenelement2 nach unten zu liegen kommt. Zwischen der Außenseite des dann unteren Plattenelements2 und der Innenwand des Mantelsegments15 wird dadurch ein radialer Luftspalt18 gebildet, siehe auch5 . Beim Einsetzen des Spulensegments1 in das Innere des Gehäuses9 sorgen die beiden Zapfen13 dafür, dass das Spulensegment1 gegenüber dem Gehäuse9 korrekt positioniert ist. Die Zapfen13 liegen in den Kerben7 des dann unteren Plattenelements2 . Da das Gehäuse9 sowohl das Mantelsegment15 als auch das Spulensegment1 ausrichtet, erfolgt damit auch eine Ausrichtung der beiden Teile des Induktionsbauteils. - Nach dem Einsetzen des Spulensegments
1 in das Mantelsegment15 in dem Gehäuse9 entsteht das Induktionsbauteil in der Weise, wie es in4 dargestellt ist. Die jetzt nach oben, das heißt von dem Boden10 des Gehäuses9 abgewandte Außenseite18 des Plattenelements3 weist zwei Vertiefungen19 auf, die sich an die Kerben8 anschließen. Die beiden Flächen der Vertiefungen19 sind verzinnt. Mit dieser Verzinnung sind auch die Enden20 der Spulenwicklung verlötet. Zum Auflöten in SMD-Technik werden die Vertiefungen19 mit Lot ausgefüllt, so dass dann diese Außenseite des Plattenelements3 als Lötfläche dienen kann. - Die Zuordnung der einzelnen Teile des Induktionsbauteils geht nochmals aus der vereinfachten Zeichnung der
5 hervor, die einen Axialschnitt durch die Anordnung zeigt. Aus Gründen der Vereinfachung ist die eigentliche Spule weg gelassen. Die Ausrichtung des Spulensegments1 geschieht dadurch, dass das Plattenelement2 auf dem Boden10 des Gehäuses9 aufliegt. Die korrekte Positionierung sowohl in Umfangsrichtung als auch zur Ausrichtung zwischen links und rechts geschieht durch die Zapfen13 , die in die Kerben7 eingreifen. - Das Mantelsegment
15 liegt auf den Abstandselementen12 auf und wird dadurch in der Höhe positioniert. Die Kerben17 in der Oberseite des Mantelsegments15 fluchten mit den Kerben8 in dem Plattenelement3 . - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- - US 6617198 [0002]
- - US 6847280 [0003]
Claims (12)
- Induktionsbauteil, mit 1.1 einem Spulensegment (
1 ), das 1.2 ein Kernsegment (5 ) und 1.3 zwei parallele das Kernsegment (5 ) zwischen sich einschließende Plattenelemente (2 ,3 ) aufweist, 1.4 einer um das Kernsegment (5 ) zwischen den Plattenelementen (2 ,3 ) gewickelten Spule, sowie mit 1.5 einem Mantelsegment (15 ), das 1.6 mit dem Spulensegment (1 ) an mindestens einer Stelle einen Luftspalt bildet. - Induktionsbauteil nach Anspruch 1, bei dem eines der beiden Plattenelemente (
3 ) größer als das andere ausgebildet ist. - Induktionsbauteil nach Anspruch 1 oder 2, bei dem zwischen dem Mantelsegment (
15 ) und mindestens einem Plattenelement (3 ) ein axialer Luftspalt gebildet ist. - Induktionsbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zwischen dem Mantelsegment (
15 ) und mindestens einem Plattenelement (2 ) ein radialer Luftspalt (18 ) gebildet ist. - Induktionsbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in einem Gehäuse (
9 ) vorzugsweise aus Kunststoff angeordnet. - Induktionsbauteil nach Anspruch 5, bei dem das Gehäuse (
9 ) Positioniermittel zum Ausrichten des Mantelsegments (15 ) und/oder das Mantelsegment (15 ) Positioniermittel zu seinem Ausrichten gegenüber dem Gehäuse (9 ) aufweist. - Induktionsbauteil nach Anspruch 5 oder 6, bei dem das Gehäuse (
9 ) Positioniermittel zum Ausrichten des Spulensegments (1 ) aufweist - Induktionsbauteil nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem das Gehäuse (
9 ) einen Boden (10 ) aufweist. - Induktionsbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Plattenelement (
3 ) an seiner dem Kernsegment (5 ) abgewandten Außenseite zur Verlötung in SMD-Technik ausgebildet ist. - Induktionsbauteil nach Anspruch 9, bei dem die zur Verlötung ausgebildete Außenseite des Plattenelements (
3 ) dem Boden (10 ) des Gehäuses (9 ) abgewandt angeordnet ist. - Induktionsbauteil nach einem der Ansprüche 5 bis 10, bei dem ein Plattenelement (
2 ) auf dem Boden (10 ) des Gehäuses (9 ) aufliegt. - Induktionsbauteile nach einem der Ansprüche 5 bis 11, bei dem das Mantelsegment (
15 ) mit seiner Außenseite der Innenseite des Gehäuses (9 ) gegenüber liegt.
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