DE1591469C

DE1591469C - Adjustable pot core for high frequency coils

Info

Publication number: DE1591469C
Authority: DE
Inventors: Andreas 8000 München Hiering
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Publication date: 1971-12-16

Description

Die Erfindung bezieht sich" auf einen abgleichbaren Schalenkern für Hochfrequenzspulen, vorzugsweise aus Ferrit, mit einem bewegbaren zylindrischen Butzen, der durch ein Loch im Boden der ersten Kernschale in axialer Richtung derart verschiebbar ist, daß seine eine Stirnfläche mit dem Boden bzw. dem festen Butzen der zweiten Kernschale einen veränderlichen Luftspalt und seine Mantelfläche mit dem Boden der ersten Kernschale einen annähernd konstanten ringförmigen Luftspalt bildet.The invention relates "to a matchable Pot core for high frequency coils, preferably made of ferrite, with a movable cylindrical Slug, which can be displaced in this way in the axial direction through a hole in the bottom of the first core shell is that its one end face with the bottom or the fixed slug of the second core shell a variable Air gap and its surface area with the bottom of the first core shell approximately one constant annular air gap forms.

Die Permeabilität der Ferrite liegt im allgemeinen so hoch, daß sie den für den Spulenverlust optimalen Wert überschreitet. Man muß daher in den meisten Fälien die Kernpermeabilität durch einen Luftspalt, also durch Scherung, verringern. Ein bekanntes Abgleichverfahren bei Schalenkernen besteht darin, daß ein relativ dünner Abgleichstift durch ein axiales Butzenloch in den Luftspalt zwischen den beiden Butzen eingeführt wird. Mit dieser Methode erhält man nur eine verhältnismäßig kleine Induktivitätsänderung von etwa 10 °/o. Außerdem wird namentlich bei Überbrückung größerer Butzenluftspalte der magnetische Fluß in dem dünnen Abgleichstift stark zusammengedrängt, wodurch sich die Kernverluste, namentlich die Hystereseverluste, erhöhen. Der geringe Abgleichbereich ist besonders bei den kleinen Induktivitätswerten, wie sie für Hochfrequenzspulen benötigt werden, von Nachteil. Die geringen 'Windungszahlen dieser Spulen ergeben einen großen Induktivitätsschritt je Windung, so daß viertel und halbe Windungen ausgeführt werden müssen. Diese ungeschlossenen Windungen bedingen in Folge der auftretenden anormalen Flußverteilung unregelmäßige Induktivitätsabhängigkeiten von der Windungszahl. Außerdem wird die Spulengüte verschlechtert, weil der sich ausbildende Magnetfluß über den von den beiden Windungsenden eingeschlossenen Sektor des zylindrischen Kernmantels keine Luftspaltstrecke enthält, so daß er mit den wesentlich größeren ungesehenen Werkstoffverlusten behaftet ist.The permeability of ferrites is in general so high that it exceeds the optimum value for the bobbin loss. One must therefore in most of them Fälien reduce the core permeability through an air gap, i.e. through shear. A well-known matching procedure with pot cores is that a relatively thin alignment pin by an axial Slug hole is introduced into the air gap between the two slugs. With this method it gets only a relatively small change in inductance of about 10%. In addition, by name when bridging larger air gaps, the magnetic flux in the thin adjustment pin is strong compressed, whereby the core losses, namely the hysteresis losses, increase. The minor one The adjustment range is particularly important for the small inductance values required for high-frequency coils be disadvantageous. The small number of turns of these coils result in a large inductance step per turn, so that quarter and half turns have to be carried out. These unclosed Windings cause irregular fluxes as a result of the abnormal flow distribution that occurs Inductance dependencies on the number of turns. In addition, the quality of the coil is deteriorated because the magnetic flux that forms over the sector of the enclosed by the two winding ends cylindrical core jacket contains no air gap, so that it is unseen with the much larger Is subject to material losses.

Aus der britischen Patentschrift 596 411 ist ein abgleichbarer Schalenkern entnehmbar, bei welchem die Mantelfläche eines abgleichstiftartigen zentralen Spulcnteiles 7 mit dem Boden einer ersten Kernschale 1 einen annähernd .konstanten ringförmigen Luftspalt bildet. Auf Grund seiner konstruktiven Auslegung ist jedoch mit diesem Schalenkern nur eine begrenzte Induktivitätsänderung möglich.From British patent specification 596 411 is a adjustable shell core can be removed, in which the lateral surface of a central adjustment pin-like Spulcnteiles 7 with the bottom of a first core shell 1 an approximately .konstanten annular Air gap forms. Due to its structural design, however, this pot core is only one limited change in inductance possible.

Demgegenüber ist es Aufgabe vorliegender Erfindung, einen abgleichbaren Schalenkern der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welchem insbesondere bei den für Hochfrequenzspulen häufig notwendigen, relativ kleinen Induktivitätswerten solcher Schalenkernspulen eine relativ große Induktivitätsänderung erzielt werden kann.In contrast, it is the object of the present invention to provide an adjustable pot core of the initially to create the type mentioned, with which, especially in the case of the often necessary for high-frequency coils, relatively small inductance values of such pot core coils result in a relatively large change in inductance can be achieved.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Schalenkern gemäß der Erfindung vorgesehen, daß durch den ringförmigen Luftspalt zwei Isolierstoffhülsen hindurchragen, derart, daß der bewegbare Butzen in der inneren, mit einem Außengewinde versehenen Isolierstoffhülse befestigt und in der äußeren, -mit einem Innengewinde versehenen, mit dem Spulenkörper verbundenen, insbesondere zu einem Konstruktionsteil vereinigten Isolierstoffhülse bewegbar ist, wobei der Spulenkörper einen größeren Durchmesser aufweist als die mit ihm verbundene äußere Isolierstoffhülse.To solve this problem, a pot core according to the invention is provided that by the annular air gap two insulating sleeves protrude so that the movable slug in attached to the inner, with an external thread provided insulating sleeve and in the outer, -mit provided with an internal thread, connected to the coil body, in particular to a structural part united insulating sleeve is movable, the coil body having a larger diameter has than the outer insulating sleeve connected to it.

In vorteilhafter Weise ist an der Verbindungsstelle von Spulenkörper und äußerer Isolierstoffhülse eine teilkreisförmige Aussparung bzw. an der äußeren Isolierstoffhülse ein,Querschlitz angebracht und das die äußere Isolierstoffhülse bildende Teil längsgeschlitzt und sind am Umfang des aus dem Schalenkern herausragenden Teiles der äußeren Isolierstoffhülse vorzugsweise zwei unter einem gegenseitigen Abstand angebrachte Wülste angeordnet, zwischen denen eine Ringfeder einsetzbar ist.Advantageously, there is one at the junction of the coil body and the outer insulating sleeve partially circular recess or on the outer insulating sleeve, a transverse slot attached and the the part forming the outer insulating material sleeve is slit longitudinally and is located on the circumference of the shell core protruding part of the outer insulating sleeve preferably two under a mutual Spaced beads arranged between which an annular spring can be used.

ίο Durch diese Maßnahmen erhält man einen abgleichbaren Schalenkern für Hochfrequenzspulen mit einem großen Abgleichbereich, bei dem sich die Abgleich- und Führungselemente axial sehr präzise ineinander bewegen. Die Erweiterung des Abgleichbereiches und eine innerhalb dieses Bereiches ziemlich gleichmäßige Induktivitätsänderung wird erreicht, ohne die Spulengüte wesentlich zu beeinflussen und ohne eine wesentliche Erhöhung der Spulenverluste gegenüber bekannten Anordnungen mit einem Stiftabgleich. Die Verluste lassen sich insbesondere durch die unterschiedliche Wahl der Durchmesser für Spulenkörper und äußere Isolierstoffhülse vermindern, da nämlich hierbei die Wicklung möglichst außerhalb der Streuzone des sich vom veränderlichen Luftspalt ausbreitenden Magnetflusses angeordnet ist. Von besonderem Vorteil sind ferner die Hülsenschlitze und die zwischen den Wülsten der äußeren Isolierstoffhülse angeordnete Ringfeder, die einen Tolcranzausgleich zwischen den ineinandergleitenden Abgleich- und Führungselementen schaffen und damit auch ein spielfreies Bewegen dieser Elemente mitbewirken.ίο With these measures you get a comparable Pot core for high-frequency coils with a large adjustment range, in which the adjustment and move guide elements axially very precisely into one another. The expansion of the adjustment range and a fairly uniform change in inductance is achieved within this range, without significantly influencing the coil quality and without significantly increasing the coil losses compared to known arrangements with a pin adjustment. The losses in particular can be passed through reduce the different choice of diameters for the bobbin and the outer insulating sleeve, because here the winding as possible outside of the scattering zone of the variable Air gap spreading magnetic flux is arranged. The sleeve slots are also of particular advantage and the arranged between the beads of the outer insulating sleeve ring spring, the one Create Tolcranz compensation between the sliding and sliding elements and thus also contribute to the play-free movement of these elements.

In vorteilhafter Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes weist der Spulenkörper in die Durch- führungsschlitze einer Kernschale hineinragende Zapfen auf, die mit dem Schalenkern verklebt sind. Diese Zapfen bewirken eine Zentrierung des Spulenkörpers beim Einsetzen in den Schalenkern. Durch das Verkleben der Zapfen mit dem Schalenkern wird verhindert, daß beim Einschrauben des Butzens der mit der äußeren Isolierstoffhülse verbundene Spulenkörper angehoben wird, sobald die Stirnseite des Butzens am Boden der zweiten Kernschale zur Auflage kommt.In an advantageous further development of the subject matter of the invention, the coil body points into the Guide slots on a core shell protruding pegs that are glued to the shell core. This Pins center the bobbin when it is inserted into the pot core. By gluing the pin with the pot core is prevented that when screwing in the slug with the outer insulating sleeve connected bobbin is lifted as soon as the face of the slug on Bottom of the second core shell comes to rest.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an Hand des Ausführungsbeispiels nach den F i g. 1 bis 3 erläutert. Dabei zeigtFurther details and advantages of the invention are based on the embodiment according to the F i g. 1 to 3 explained. It shows

Fig. 1 einen im Längsschnitt dargestellten montierten Schalenkern,Fig. 1 shows an assembled one shown in longitudinal section Pot core,

F i g. 2 a, 2 b eine Konstruktionseinheit von Spulenkörper und äußerer Isolierstoffhülse im Längsschnitt und in der Draufsicht,F i g. 2 a, 2 b a construction unit of the coil body and outer insulating sleeve in longitudinal section and in the top view,

F i g. 3 a, 3 b einen umspritzten Butzen.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten montierten Schalenkern sind die beiden Kernschalen mit 8 und 9 bezeichnet. Durch ein Loch im Boden der oberen Kernschalc 8 ist der Butzen 5 axial bewegbar, wobei seine eine Stirnfläche mit der zweiten Kernschale einen veränderlichen Luftspalt S₁ bildet. Der Butzen 5 ist in einer inneren Isolierstoffhülse 4 mit Außengewinde befestigt, und diese bewegt sich in einer mit einem Innengewinde versehenen äußeren Isolierstoffhülse 14, welche mit dem Spulenkörper 13 zu einem Konstruktionsteil vereinigt ist. Die Mantelfläche des bewegbaren Butzens 5 bildet dabei mindern Boden der oberen Kernschale 8 einen annähernd konstanten Luftspalt S₂. An der in den Schalenkern eintauchenden Stirnseite des Butzens 5 ist eine Isolierstoffschoibe 6 angebracht, welche die Stärke des ge-F i g. 3 a, 3 b a molded slug.
In the case of the assembled shell core shown in FIG. 1, the two core shells are denoted by 8 and 9. The slug 5 can be moved axially through a hole in the bottom of the upper core shell 8, one end face of which forms a variable air gap S _{1 with the second core shell.} The slug 5 is fastened in an inner insulating material sleeve 4 with an external thread, and this moves in an outer insulating material sleeve 14 provided with an internal thread, which is combined with the bobbin 13 to form a structural part. The outer surface of the movable slug 5 forms an approximately constant air gap S ₂ at the bottom of the upper core shell 8. On the end face of the slug 5, which is immersed in the shell core, an insulating material disk 6 is attached, which increases the thickness of the

wünschten minimalen Luftspaltcs besitzt. Der über diese Scheibe hinausragende, am Ende angestauchte zentrale Hiilscnleil der inneren Isolierstoff hülse, welcher die Isolierstoffscheibe 6 hält, taucht dabei in eine Bohrung ein. welche am Boden der unteren, mit dem bewegbaren Butzen 5 den veränderlichen Luftspalt S₁ bildenden Kcrnschale 9 angebracht ist. Bei einem umspritzten Butzen (vgl. F i g. 3) wird eine derartige Luftspaltes vom Spritzteil gebildet. Eine Bohrung in Luftspalttes vom Spritzteil gebildet. Eine Bohrung in der unteren Kernschale ist bei Verwendung dieses umspritzten Butzens nicht erforderlich. Der Spulenkörper 13 weist einen größeren Durchmesser auf als die äußere Isolierstoffhülse 14. An der Übergangsstelle von der äußeren Isolierstoffhülse 14 zum Spulenkörper 13 ist eine teilkreisförmige Aussparung angebracht; die äußere Isolierstoffhülse 14 ist längsgeschlitzt, wobei der Längsschlitz symmetrisch zu der Aussparung angeordnet ist, und weist am oberen, aus dem Schalenkern herausragenden Teil am Umfang zwei unter einem gegenseitigen Abstand angeordnete Wülste auf. Zwischen diese Wülste ist die Ringfeder 3 eingesetzt. Der Hülsenteil 14 mit dem Innengewinde ragt etwas in den Spulenkörper hinein, so daß eine sichere Führung des Butzens gewährleistet ist. Der Spulenkörper 13 ist mit den Kernschalen verklebt. Der Schalenkern ist auf der Platte 1 montiert und wird von dem Büge! 2 umfaßt. An der Unterseite der Platte 1 sind die Lötstifte 10,12 angebracht, wobei der Lötstift 12 mit einem seitlich herausragenden Lappen des Bügels 2 in Verbindung steht und einen Erdungsstift bildet. Der mittlere, auf der oberen Kernschale 8 federnd aufliegende Teil des Bügels 2 kann dabei eine Gegenbiegung aufweisen, wodurch zwei außerhalb des Durchmessers der Kernschale gelegene Auflagefläche^ gebildet werden.desired minimum air gap. The central Hiilscnleil of the inner insulating material sleeve, which protrudes beyond this disc and is upset at the end and which holds the insulating material disc 6, dips into a bore. which is attached to the bottom of the lower core shell 9, which forms the variable air gap S _{1 with the movable slug 5.} In the case of an overmolded slug (see FIG. 3), such an air gap is formed by the molded part. A hole is formed in the air gap by the molded part. A hole in the lower core shell is not required when using this molded slug. The coil body 13 has a larger diameter than the outer insulating sleeve 14. At the transition point from the outer insulating sleeve 14 to the coil body 13, a partially circular recess is made; the outer insulating material sleeve 14 is longitudinally slit, the longitudinal slot being arranged symmetrically to the recess, and has on the upper part protruding from the pot core on the circumference two beads arranged at a mutual distance. The ring spring 3 is inserted between these beads. The sleeve part 14 with the internal thread protrudes somewhat into the bobbin, so that a secure guidance of the slug is guaranteed. The bobbin 13 is glued to the core shells. The pot core is mounted on the plate 1 and is from the bow! 2 includes. The soldering pins 10, 12 are attached to the underside of the plate 1, the soldering pin 12 being in connection with a laterally protruding tab of the bracket 2 and forming a grounding pin. The middle part of the bracket 2, which rests resiliently on the upper core shell 8, can have a counterbend, as a result of which two support surfaces located outside the diameter of the core shell are formed.

Der in F i g. 2 dargestellte, mit der äußeren Isolierstoffhülse verbundene Spulenkörper weist seitliche, in die Führungsschlitze einer Kernschale eingreifende Zapfen 16 auf. Diese Zapfen sind mit dem Schalenkern verklebt und verhindern somit ein Abheben des Spulenkörpers, wenn der Butzen so weit in den Schalenkern eingeschraubt wird, daß seine Stirnfläche auf dem Boden der zweiten Kernschale zur Auflage kommt.The in F i g. 2 shown, connected to the outer insulating sleeve coil body has lateral, pegs 16 engaging in the guide slots of a core shell. These tenons are with the pot core stuck together and thus prevent the bobbin from lifting off when the slug is so far into the Pot core is screwed in that its end face on the bottom of the second core shell to rest comes.

Claims

Patent claims:

4545

1. Adjustable pot core for high frequency coils, preferably made of ferrite, with a movable cylindrical slug that passes through a hole in the bottom of the first core shell is displaceable in the axial direction in such a way that its one end face with the bottom or the fixed slug of the second core shell with a variable air gap and its outer surface forms an approximately constant annular air gap at the bottom of the first core shell, characterized in that two insulating sleeves through the annular air gap protrude so that the movable slug in the inner, provided with an external thread Fastened insulating sleeve and in the outer, provided with an internal thread with the coil body connected, in particular combined to form a structural part of the insulating material sleeve is movable, wherein the bobbin has a larger diameter than that with him connected outer insulating sleeve.

3. Matchable pot core according to claim 2, characterized in that at the connection point of the bobbin and outer insulating sleeve a part-circular recess or on the outer insulating sleeve made a transverse slot and that forming the outer insulating sleeve Part is slit lengthways.

3. Matchable pot core according to claim 2, characterized in that on the circumference of the the pot core protruding part of the outer insulating sleeve preferably two below spaced apart beads are arranged, between which a ring spring can be used.

4. Matchable pot core according to one of claims 1 to 3, characterized in that the coil body has pins protruding into the feed-through slots of a core shell, which are glued to the pot core.

5. Matchable pot core according to one of claims 1 to 4, characterized in that the bottom of the second, with the movable slug forming a variable air gap Core shell is provided with a hole in its center.

6. Matchable pot core according to claim 5, characterized in that the movable A slug of insulating material is attached to the end face immersed in the shell core.

7. Matchable pot core according to one of claims 1 to 4, characterized in that the slug is encapsulated with a plastic forming the inner insulating sleeve and at the in a disc formed by the injection-molded part is arranged on the end face immersed in the shell core.

1 sheet of drawings