DE19509264A1 - Magnetischer und/oder magnetisierbarer Wickelträger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen magnetischen und/oder magneti­ sierbaren Wickelträger für eine Spule, bestehend aus einem Spulenkörper und einem offenen Kern aus einem magnetischen und/oder magnetisierbaren Werkstoff.

Bei Anwendungen mit offenen Kernen wird (wie auch bei ge­ schlossenen Kernen) die Spulenwicklung auf einen Kunststoff­ körper, den Spulenkörper, gewickelt und dieser dann auf den Kern geschoben. Anschließend wird die so hergestellte Spule zur Fixierung und Schutz der Komponenten vergossen. Kommt es bei der Anwendung auf die Einhaltung eines bestimmten Induk­ tivitätswertes oder einer Verteilung des magnetischen Außen­ feldes an, so ist dies von einer genauen Positionierung der Wicklung bezüglich des Kerns abhängig. Bei kurzen Spulen übersteigt dieser geometrische Einfluß sogar den Einfluß, der von den Schwankungen der Materialpermeabilität herrührt. Die geometrischen Schwankungen treten in der Praxis aufgrund von mechanischen Toleranzen in der Herstellung von Kern und Spulenkörper, bei der Bewicklung sowie bei der Montage der Komponenten auf.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen magne­ tischen und/oder magnetisierbaren Wickelträger anzugeben, bei dem die aufgezeigten Schwierigkeiten hinsichtlich der geome­ trischen Einflüsse weitestgehend beseitigt sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei dem eingangs genannten Wickelträger Spulenkörper und Kern einstückig ausgebildet sind.

Damit wird der Vorteil erzielt, daß die Spulenwicklung in definierter Weise in Bezug auf den Kern positioniert werden kann.

Vorteilhafterweise besteht der Wickelträger zumindest teil­ weise aus einem FPC (Ferrit-Polymer-Composite). Hierbei kann der Wickelträger entweder ganz aus einer Komponente, nämlich dem FPC, bestehen oder er kann mindestens zwei unterschiedli­ che Komponenten aufweisen.

Vorteilhaft ist es, wenn der Wickelträger mittels des Spritz­ gußverfahrens hergestellt ist.

Der Gegenstand der Erfindung wird anhand der folgenden Aus­ führungsbeispiele näher erläutert.

In der dazu gehörenden Zeichnung zeigen

Fig. 1 ein Schnittbild des Wickelträgers,

Fig. 2 und 3 den Verlauf der magnetischen Feldstärke von Spulen mit dem Wickelträger nach der Erfindung im Vergleich zu herkömmlichen Spulen, die einen geteil­ ten Wickelträger besitzen.

In der Fig. 1 ist das Schnittbild eines Wickelträgers 1 dargestellt. Der Wickelträger 1 ist dabei so geformt, daß er zwei Vorsprünge 2, 3 aufweist, die eine Kammer 4 einschlie­ ßen, in der die Wicklung der Spule aufgebracht wird. Durch die Ausbildung des Wickelträgers 1 mit in den Kern integrier­ ter Spule, kann die Wicklung direkt aufgebracht werden, so daß der Einfluß der mechanischen Toleranzen der separaten Komponenten auf die Konstanz der magnetischen Funktionen entfällt. Die Fertigung des Wickelträgers 1 besteht aus einer gleichzeitigen Fertigung von Kern- und Spulenkörper, vorzugs­ weise mittels des bekannten Spritzgußverfahrens.

Vorteilhafterweise ist der Wickelträger 1 einkomponentig aus z. B. FPC ausgebildet, er kann aber auch aus zumindest zwei verschiedenen Komponenten bestehen, die entweder alle magne­ tisch bzw. magnetisierbar sind, von denen mindestens eine aber auch aus einem elektrisch isolierendem, nicht magneti­ schem Material bestehen kann.

Bei herkömmlichen, zweistückigen Wickelträgern ist einer der Vorsprünge 2 bzw. 3 aus nichtmagnetischem Material, da dieser Vorsprung zum Spulenkörper gehört. Eigentlich sollte deshalb erwartet werden, daß die magnetische Feldverteilung im Um­ kreis einer Spule, die mit dem Wickelträger nach der Erfin­ dung hergestellt ist, ungünstiger ist, als bei herkömmlichen, zweistückigen Wickelträgern, da durch die Ausbildung beider Vorsprünge mit magnetischem bzw. magnetisierbarem Werkstoff eine Konzentrierung der magnetischen Feldlinien, und damit eine Abschwächung des Magnetfeldes, erwartet werden könnte.

Überraschenderweise hat sich aber herausgestellt, daß mit dem einstückigen Wickelträger nach der Erfindung die Feldstärken­ verteilung in der Umgebung günstiger als bei herkömmlichen Wickelträgern ist.

In den Fig. 2 und 3 ist die Stärke des Magnetfeldes Bz(T) für den Fall einer um einen Metallzylinder angebrachten Spule dargestellt. Die Fig. 2 bezieht sich dabei auf einen Meßra­ dius r von 5 mm, während der Fig. 3 ein Meßradius r von 15 mm zugrundeliegt. Die Kurven A beziehen sich dabei auf eine herkömmliche Spule mit auf einen Spulenkörper aufgebrachter Wicklung und offenem Kern, während sich die Kurven B auf Spulen beziehen, die mit einem Wickelträger nach der Erfin­ dung hergestellt sind.

Den Fig. 2 und 3 ist zu entnehmen, daß überraschenderweise in der Umgebung der Spule mit einem Wickelträger nach der Erfindung höhere Feldstärken erreicht werden als bei herkömm­ lich hergestellten Spulen.

Dies ist insbesondere dann von Interesse, wenn mit Hilfe des Magnetfeldes Energieübertragungen vorgenommen werden sollen, z. B. bei Anwendungen, die ohne Batterie betrieben werden sollen, wie Wegfahrsperren in Kraftfahrzeugen.

Claims (5)

1. Magnetischer und/oder magnetisierbarer Wickelträger für eine Spule, bestehend aus einem Spulenkörper und einem offe­ nen Kern aus einem magnetischen bzw. magnetisierbaren Werk­ stoff, dadurch gekennzeichnet, daß Spulen­ körper und Kern einstückig ausgebildet sind.

2. Magnetischer Wickelträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelträger (1) zumindest teilweise aus einem FPC (Ferrit- Polymer-Composite) besteht.

3. Magnetischer Wickelträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelträger (1) aus einer Komponente besteht.

4. Magnetischer Wickelträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelträger (1) aus zumindest zwei unterschiedlichen Kompo­ nenten besteht.

5. Magnetischer Wickelträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er mit­ tels Spritzguß hergestellt ist.