DE20000874U1 - Ferrite antenna mountable on a circuit board - Google Patents
Ferrite antenna mountable on a circuit boardInfo
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NEOSID Pemetzrieder GmbH & Co.KG, Langenscheid 26-30 58553 HalverNEOSID Pemetzrieder GmbH & Co.KG, Langenscheid 26-30 58553 Halver
0 Auf eine Leiterplatte montierbare0 PCB mountable
FerritantenneFerrite antenna
Die Erfindung betrifft eine auf eine Leiterplatte montierbare Ferritantenne mit einem zylindrischen Ferritkern, welcher in einen rohrförmigen, aus Isoliermaterial bestehenden Spulenkörper eingesteckt und in ihm fixiert ist, der an seinen beiden Enden mit einem Flansch versehen ist und auf den die Wicklung einer Spule aufgebracht ist, wobei zwischen die Endkontakte der Spule ein Kondensator eingeschaltet ist.The invention relates to a ferrite antenna which can be mounted on a printed circuit board and has a cylindrical ferrite core which is inserted into and fixed in a tubular coil body made of insulating material, which is provided with a flange at both ends and onto which the winding of a coil is applied, a capacitor being connected between the end contacts of the coil.
Derartige Ferritantennen sind allgemein bekannt. Bei einer bekannten Ausführungsform einer solchen-Ferritantenne ist beispielsweise der Kondensator auf der Spulenwicklung selbst befestigt und die Ferritantenne wird über die Anschlußkontakte des Kondensators aufSuch ferrite antennas are generally known. In a known embodiment of such a ferrite antenna, for example, the capacitor is attached to the coil winding itself and the ferrite antenna is connected to the
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der Leiterplatte befestigt. Der in den Spulenkörper eingesteckte Ferritkern wird mittels einer aus lappenförmigen Elementen aufgebauten Bremsvorrichtung in seiner Lage festgehalten und nach dem Abgleich des Schwingkreises durch eine Klebung fixiert.the circuit board. The ferrite core inserted into the coil body is held in position by a braking device made up of tab-shaped elements and is fixed in place by gluing after the oscillating circuit has been adjusted.
Es hat sich nun gezeigt, daß derartige Ferritantennen, wenn sie in elektronische Geräte eingebaut werden, die Erschütterungen und Vibrationen ausgesetzt sind, wie beispielsweise in Kraftfahrzeugen angeordnete Funkuhren, außerordentlich empfindlich auf diese Erschütterungen und Vibrationen reagieren und insbesondere der Abgleich des Schwingkreises nicht stabil bleibt. Weiterhin ist bei den bekannten Ausführungsformen der Ferritantenne ein genauer Abgleich des 0 Schwingkreises, der von Hand eingestellt werden muß, schwer zu erreichen.It has now been shown that such ferrite antennas, when installed in electronic devices that are subject to shocks and vibrations, such as radio clocks installed in motor vehicles, react extremely sensitively to these shocks and vibrations and, in particular, the adjustment of the oscillating circuit does not remain stable. Furthermore, with the known designs of the ferrite antenna, an accurate adjustment of the oscillating circuit, which has to be adjusted manually, is difficult to achieve.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ferritantenne mit den eingangs und im Oberbegriff des Schutzanspruchs 1 angegebenen Merkmalen so auszugestalten, daß sie leicht abgeglichen werden kann, in einfacher und stabiler Weise auf einer Leiterplatte montierbar ist und insbesondere gegen Erschütterungen und Vibrationen unempfindlich ist.The invention is based on the object of designing a ferrite antenna with the features specified at the outset and in the preamble of claim 1 in such a way that it can be easily adjusted, can be mounted on a circuit board in a simple and stable manner and is in particular insensitive to shocks and vibrations.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Schutzanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrie-5 ben.This object is achieved according to the invention with the features of the characterizing part of claim 1. Advantageous developments of the invention are described in the dependent claims.
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Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, den Ferritkern innerhalb des Spulenkörpers mittels einer Bremsvorrichtung festzulegen, die den Ferritkern in einer klar definierbaren axialen und radialen Position festhält, so daß der Schwingkreis durch eine kleine Verschiebung des Ferritkerns abgeglichen werden kann und der Ferritkern dann in der Endposition beispielsweise durch eine Verklebung zusätzlich fixiert werden kann.A basic idea of the invention is to fix the ferrite core within the coil body by means of a braking device which holds the ferrite core in a clearly definable axial and radial position so that the resonant circuit can be adjusted by a small displacement of the ferrite core and the ferrite core can then be additionally fixed in the final position, for example by gluing.
Weiterhin schafft die Erfindung in einer besonders bevorzugten Ausführungsform die Möglichkeit, die Ferritantenne nicht wie bei der bekannten Ausführung über den Kondensator, sondern über einen oder beide Flansche des Spulenkörpers auf der Leiterplatte zu befestigen, wobei der elektrische Anschluß von Spule und Kondensator an die Leiterplatte über die Befestigungsstifte erfolgt, welche durch am Flansch angeordnete Befestigungssäulen geführt sind. Insbesondere wenn die Befestigungsstifte in den axialen Bohrungen der Befestigungssäulen sehr gut, also beispielsweise mit einer Auszugskraft von mehr als 20 N oder mit einer Auszugskraft von mehr als 40 N fixiert sind, wird eine äußerst stabile und gegen Erschütterungen und Vibrationen unempfindliche Befestigung der Fer-0 ritantenne auf der Leiterplatte erreicht. Gemäß einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der Kondensator an der Außenseite eines Flansches des Spulenkörpers angeordnet und mit diesem durch eine stabile Klebung verbunden, während seine Anschlüsse mit den als Zuleitungen dienenden BefestigungsstiftenFurthermore, in a particularly preferred embodiment, the invention provides the possibility of attaching the ferrite antenna to the circuit board not via the capacitor as in the known embodiment, but via one or both flanges of the coil body, with the electrical connection of the coil and capacitor to the circuit board being made via the fastening pins which are guided by fastening columns arranged on the flange. In particular, if the fastening pins are fixed very well in the axial holes of the fastening columns, for example with a pull-out force of more than 20 N or with a pull-out force of more than 40 N, an extremely stable fastening of the ferrite antenna to the circuit board which is insensitive to shocks and vibrations is achieved. According to a further, particularly advantageous embodiment, the capacitor is arranged on the outside of a flange of the coil body and connected to it by a stable adhesive, while its connections are connected to the fastening pins which serve as supply lines.
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verlötet sind.are soldered.
Diese Befestigungsart führt zu einer weiteren Erhöhung
der Stabilität und Unempfindlichkeit der Ferritantenne gegen Erschütterungen und Vibrationen.
10This type of fastening leads to a further increase
the stability and insensitivity of the ferrite antenna to shocks and vibrations.
10
Im folgenden werden anhand der beigefügten Zeichnungen
Ausführungsbeispiele für eine Ferritantenne nach
der Erfindung näher erläutert.In the following, based on the attached drawings,
Examples of a ferrite antenna according to
the invention is explained in more detail.
In den Zeichnungen zeigen:The drawings show:
Fig. 1 den Spulenkörper einer Ferritantenne ohne Ferritkern, Wicklung und Kondensator in Aufsicht;Fig. 1 the coil body of a ferrite antenna without ferrite core, winding and capacitor in top view;
0 . Fig. 2 den Spulenkörper nach Fig. 1 von einer0 . Fig. 2 the coil body according to Fig. 1 from a
der Stirnseiten her gesehen;seen from the front sides;
Fig. 3 den Spulenkörper nach Fig. 1 aus der entgegengesetzten Richtung gesehen;
25Fig. 3 shows the coil body according to Fig. 1 seen from the opposite direction;
25
Fig. 4 eine Seitenansicht des Spulenkörpers nach Fig. 1 bis 3 mit einem Teilschnitt nach der Linie A-A in Fig. 1;Fig. 4 is a side view of the coil body according to Fig. 1 to 3 with a partial section along the line A-A in Fig. 1;
0 Fig. 5 einen Schnitt durch den Spulenkörper nach Fig. 1 bis 4 nach der Linie B-B in Fig. 4;0 Fig. 5 is a section through the coil body of Fig. 1 to 4 along the line B-B in Fig. 4;
Fig. 6 eine mit dem Spulenkörper nach Fig.l bis aufgebaute Ferritantenne in einer Ansicht von einer
Stirnseite her;Fig. 6 a ferrite antenna constructed with the coil body according to Fig.l to in a view from a
front side;
• «&bgr; · · * §■■*•«&bgr; · · * §■■*
Fig. 7 die Ferritantenne nach Fig. 6 in einer Ansicht analog Fig. 1.Fig. 7 shows the ferrite antenna according to Fig. 6 in a view analogous to Fig. 1.
Die Fig. 1 bis 5 zeigen einen Spulenkörper zum Aufbau einer Ferritantenne. Der Spulenkörper 1 ist als zylindrisches Rohrstück mit zylindrischem Innenraum ausgebildet, das an seinen beiden Enden jeweils einen Rechteckflansch 2.1 und 2.2 trägt. Der Spulenkörper besteht in üblicher Weise aus elektrisch isolierendem Material. Im zylindrischen Innenraum des Spulenkörpers 1 sind jeweils in Winkelabständen von 120° (s.Fig.5) drei sich über mindestens einen Teil der Länge des Spulenkörpers 1 erstreckende und radial nach innen ragende Längsrippen 1.1, 1.2 und 1.3 angeordnet. Beim Einstecken eines Ferritkerns 7 (s.Fig.7) in den Spulenträger 1 legen sich diese Längsrippen in nicht eigens dargestellter Weise an die Mantelfläche des Ferritkerns 7 an und wirken als Bremse gegen die Längsverschiebung des Ferritkerns. Nach dem Abgleich des Schwingkreises kann der Ferritkern 7 dann in nicht dargestellter Weise durch eine zusätzliche Klebung endgültig fixiert werden.Fig. 1 to 5 show a coil body for constructing a ferrite antenna. The coil body 1 is designed as a cylindrical piece of pipe with a cylindrical interior, which has a rectangular flange 2.1 and 2.2 at each of its two ends. The coil body is made of electrically insulating material in the usual way. In the cylindrical interior of the coil body 1, three longitudinal ribs 1.1, 1.2 and 1.3 are arranged at angular intervals of 120° (see Fig. 5), extending over at least part of the length of the coil body 1 and projecting radially inwards. When a ferrite core 7 (see Fig. 7) is inserted into the coil carrier 1, these longitudinal ribs rest against the outer surface of the ferrite core 7 in a manner not specifically shown and act as a brake against the longitudinal displacement of the ferrite core. After the adjustment of the resonant circuit, the ferrite core 7 can then be finally fixed by additional gluing in a manner not shown.
Die Befestigung der mit dem Spulenträger nach Fig. 1 bis 5 aufgebauten Ferritantenne auf einer Leiter-0 platte erfolgt über eine Befestigungsvorrichtung, die im folgenden näher erläutert wird. In den Fig. 2, 4, 5 und 6 ist die Richtung, in welcher eine nicht dargestellte Leiterplatte bei der Montage der Ferritantenne liegt, mit einem Pfeil LP angegeben.The ferrite antenna constructed with the coil carrier according to Fig. 1 to 5 is attached to a circuit board using a fastening device which is explained in more detail below. In Fig. 2, 4, 5 and 6, the direction in which a circuit board (not shown) lies when the ferrite antenna is mounted is indicated by an arrow LP.
An den Außenseiten der beiden Rechteckflansche 2.1 und 2.2 sind im Bereich der Außenkanten, die im mon-On the outsides of the two rectangular flanges 2.1 and 2.2, in the area of the outer edges, which are in the assembled
tierten Zustand senkrecht zur Leiterplatte verlaufen, parallel zu diesen Außenkanten verlaufende, aus Isoliermaterial bestehende Befestigungssäulen 3.1, 3.2, 3.3 und 3.4 angeordnet, die einstückig mit den Flanschen 2.1 und 2.2 verbunden sind. Die Befestigungssäulen 3.1 bis 3.4 weisen jeweils eine axiale Bohrung auf. In die axialen Bohrungen sind Befestigungsstifte 4.1, 4.2, 4.3 und 4.4 aus elektrisch leitendem Material derart eingesteckt und fixiert, daß sie jeweils an beiden Enden mit einem Endabschnitt aus den Enden der Befestigungssäulen herausragen. In den Figuren sind die Endabschnitte, die im montierten Zustand an der der Leiterplatte LP zugewandten Seite liegen, mit 4.11, 4.21, 4.31 und 4.41 bezeichnet, während die Endabschnitte, die an der von der Leiterplatte LP abgewandten Seite liegen, mit 4.12, 4.22, 4.32 und 4.42 bezeichnet sind. Die an der der Leiterplatte zugewandten Seite angeordneten Endabschnitte 4.11, 4.21, 4.31 und 4.41 dienen zur Befestigung der Ferritantenne auf einer Leiterplatte. Um hier eine stabile Befestigung, die gegen Erschütterungen und Vibrationen unempfindlich ist, zu erreichen, müssen die Befestigungsstifte sehr gut in den Befestigungssäulen fixiert sein. Dies kann beispielsweise durch Verklebung geschehen. Aus Fig. 4 ist am Beispiel der Befestigungssäule 3.1, die geschnitten dargestellt ist, zu ersehen, in welcher Weise eine sehr stabile Fixierung erreicht werden kann. Der Befestigungsstift 4.1 besitzt einen runden Querschnitt. Die axiale Bohrung der Befestigungssäule 3.1 besitzt in dem in Fig. 4In the assembled state, fastening columns 3.1, 3.2, 3.3 and 3.4 made of insulating material are arranged parallel to these outer edges and run perpendicular to the circuit board. These fastening columns are integrally connected to the flanges 2.1 and 2.2. The fastening columns 3.1 to 3.4 each have an axial bore. Fastening pins 4.1, 4.2, 4.3 and 4.4 made of electrically conductive material are inserted and fixed into the axial bores in such a way that they protrude from the ends of the fastening columns with an end section at both ends. In the figures, the end sections which, in the assembled state, are on the side facing the circuit board LP are designated 4.11, 4.21, 4.31 and 4.41, while the end sections which are on the side facing away from the circuit board LP are designated 4.12, 4.22, 4.32 and 4.42. The end sections 4.11, 4.21, 4.31 and 4.41 arranged on the side facing the circuit board are used to attach the ferrite antenna to a circuit board. In order to achieve a stable attachment which is insensitive to shocks and vibrations, the fastening pins must be very well fixed in the fastening columns. This can be done, for example, by gluing. Fig. 4 shows the example of the fastening column 3.1, which is shown in section, how a very stable fixation can be achieved. The fastening pin 4.1 has a round cross-section. The axial bore of the fastening column 3.1 has a
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unteren, der Leiterplatte LP zugewandten Endabschnitt 3.11 einen quadratischen Querschnitt, wobei in nicht eigens dargestellter Weise die Abmessungen so sind, daß die Länge der Quadratseite dem Durchmesser des Befestigungsstiftes 4.1 entspricht. In die Zwickelräume zwischen der Außenfläche des Befestigungsstiftes 4.1 und den Innenflächen des Abschnittes 3.11 dringt der über eine trichterförmige Aufweitung 3.12 am Ende der axialen Bohrung zugeführte Klebstoff ein und schafft eine feste Verbindung zwischen dem Befestigungsstift 4.1 und der Befestigungssäule 3.1. Über eine weitere trichterförmige Aufweitung 3.13 am anderen Ende der Befestigungssäule 3.1 erfolgt eine zusätzliche Klebstoffixierung, die in Fig. 2 mit Bezugsziffer 5 bezeichnet ist. Die Aufweitungen an den Enden der Axialbohrungen dienen zusätzlich zur leichteren Einführungsmöglichkeit der Befestigungsstifte bei der automatischen Bestückung des Spulenträgers. Die anderen Befestigungsstifte 4.2, 4.3 und 4.4 sind in analoger Weise in den Befestigungssäulen 3.1, 3.2, 3.3 und 3.4 befestigt.The lower end section 3.11 facing the printed circuit board LP has a square cross-section, the dimensions being such that the length of the square side corresponds to the diameter of the fastening pin 4.1 (not specifically shown). The adhesive, which is fed through a funnel-shaped widening 3.12 at the end of the axial bore, penetrates into the interstices between the outer surface of the fastening pin 4.1 and the inner surfaces of section 3.11 and creates a firm connection between the fastening pin 4.1 and the fastening column 3.1. An additional adhesive fixation, which is designated with reference number 5 in Fig. 2, takes place via a further funnel-shaped widening 3.13 at the other end of the fastening column 3.1. The widenings at the ends of the axial bores also serve to make it easier to insert the fastening pins during automatic assembly of the coil carrier. The other fastening pins 4.2, 4.3 and 4.4 are attached in an analogous manner to the fastening columns 3.1, 3.2, 3.3 and 3.4.
Selbstverständlich ist es auch möglich, die Befestigungsstifte mit einem quadratisehen Querschnitt auszustatten. In diesem Falle würde der dem Abschnitt 3.11 entsprechende Endabschnitt der axialen Bohrung einen runden Querschnitt aufweisen, wobei der Durchmesser dieses Querschnitts dann der Länge der Quadratseite des Befestigungsstiftes entsprechen würde.It is of course also possible to provide the fastening pins with a square cross-section. In this case, the end section of the axial bore corresponding to section 3.11 would have a round cross-section, the diameter of this cross-section then corresponding to the length of the square side of the fastening pin.
Es ist weiterhin möglich, sowohl bei Befestigungs-It is still possible to use both fastening
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stiften mit kreisförmigem Querschnitt als auch bei Befestigungsstiften mit quadratischem Querschnitt eine zusätzliche Fixierung mit den axialen Bohrungen zu erreichen, indem in nicht dargestellter Weise die Befestigungsstifte eine ihre Breite vergrößernde Abflachung aufweisen, mit der sie jeweils in der axialen Bohrung fixiert sind.pins with a circular cross-section as well as with fastening pins with a square cross-section, an additional fixation with the axial bores can be achieved by the fastening pins having a flattening (not shown) which increases their width and by means of which they are each fixed in the axial bore.
Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß an den Außenflächen der Befestigungssäulen (in Fig. 4- die Säulen 3.1 und 3.4) in deren Längsrichtung verlaufende Anfasungen 3.14 bzw. 3.44 vorgesehen sind, die das Entformen der Gußstücke erleichtern.From Fig. 4 it can be seen that on the outer surfaces of the fastening columns (in Fig. 4 - the columns 3.1 and 3.4) chamfers 3.14 and 3.44 running in their longitudinal direction are provided, which facilitate the demolding of the castings.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel dienen die Befestigungsstifte 4.1 bis 4.4 zur sicheren Befestigung des Spulenträgers 1 auf einer Leiterplatte. Weiterhin dienen die Befestigungsstifte 4.1 und 4.2 als elektrische Verbindungen zwischen den Leiterbahnen der Leiterplatte und der auf den Spulenträger 1 gewickelten Spule sowie den am Spulenträger befestigten Kondensator. In the illustrated embodiment, the fastening pins 4.1 to 4.4 serve to securely fasten the coil carrier 1 to a circuit board. Furthermore, the fastening pins 4.1 and 4.2 serve as electrical connections between the conductor tracks of the circuit board and the coil wound on the coil carrier 1 as well as the capacitor attached to the coil carrier.
Dies wird im folgenden anhand der Fig. 6 und 7 näher erläutert. In den Spulenträger 1 ist, wie aus Fig. 7 0 zu ersehen, der Ferritkern 7 eingesteckt und dort fixiert. Auf die Außenseite des Spulenträgers 1 ist zwischen den Flanschen 2.1 und 2.2 die Spulenwicklung 8 aufgebracht. An der Außenseite des Flansches 2.1 ist ein Kondensator 9 angeordnet und durch Verklebung fest mit dem Flansch 2.1 verbunden. Sowohl die An-This is explained in more detail below with reference to Fig. 6 and 7. As can be seen from Fig. 7 0, the ferrite core 7 is inserted into the coil carrier 1 and fixed there. The coil winding 8 is applied to the outside of the coil carrier 1 between the flanges 2.1 and 2.2. A capacitor 9 is arranged on the outside of the flange 2.1 and is firmly connected to the flange 2.1 by adhesive. Both the
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Schlüsse 8.1 und 8.2 der Spulenwicklung 8 als auch die Anschlüsse 9.1 und 9.2 des Kondensators 9 sind mit den Endabschnitten 4.12 bzw. 4.22 der Befestigungsstifte 4.1 und 4.2 verlötet.Terminals 8.1 and 8.2 of the coil winding 8 as well as the terminals 9.1 and 9.2 of the capacitor 9 are soldered to the end sections 4.12 and 4.22 of the fastening pins 4.1 and 4.2.
Damit der Spulenträger und somit die ganze Ferritantenne jeweils genau in der richtigen Position auf die nicht dargestellte Leiterplatte aufgesetzt wird, ist an der Außenseite des Flansches 2.1 ein Codierstift 6 angeordnet, der in die gleiche Richtung weist wie die Endabschnitte 4.11 und 4.21 der Befestigungsstifte 4.1 und 4.2, die in die Leiterplatte eingesetzt werden sollen. Der Codierstift 6 greift dabei in eine entsprechende Ausnehmung in der Leiterplatte ein. Hierdurch ist eine Positionierung und Montage der Ferritantenne in der um 180° verdrehten Richtung ausgeschlossen. To ensure that the coil carrier and thus the entire ferrite antenna is placed in exactly the right position on the circuit board (not shown), a coding pin 6 is arranged on the outside of the flange 2.1, which points in the same direction as the end sections 4.11 and 4.21 of the fastening pins 4.1 and 4.2 that are to be inserted into the circuit board. The coding pin 6 engages in a corresponding recess in the circuit board. This prevents the ferrite antenna from being positioned and mounted in a direction rotated by 180°.
Es wird noch darauf hingewiesen, daß eine besonders sichere Befestigung des Kondensators 9 an der Außenseite des Flansches 2.1 erreicht werden kann, wenn in nicht dargestellter Weise der Kondensator 9 in eine an der Außenseite des Flansches 2.1 angeformte Tasche eingesteckt und in ihr verklebt wird.It is also pointed out that a particularly secure fastening of the capacitor 9 on the outside of the flange 2.1 can be achieved if the capacitor 9 is inserted into a pocket formed on the outside of the flange 2.1 and glued into it in a manner not shown.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20010628 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20030203 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20060202 |
|
R158 | Lapse of ip right after 8 years |
Effective date: 20080801 |