DE3008599C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Blechkern für eine Drossel, der aus zwei Kernteilen aus geschichteten Blechen unter Schnappverrastung zusammengesteckt ist, bei dem eine erste Trennfuge zwischen den Kernteilen schräg in einem Schenkel des Blechkernes verläuft und eine zweite, oder je nach Anzahl der Schenkel des Blechkernes weitere, Trennfuge(n) in Jochen des Blechkernes ausgebildet sind.

Bei derartigen Blechkernen sollen (DE-OS 25 54 435) die Trennfu­ gen dicht und fest schließen, weil sie sonst einen zu hohen ma­ gnetischen Widerstand bilden und der Kern zu mechanischem Brum­ men neigt. Ein solcher Blechkern mit entlang den Trennfugen blank und fest aneinanderliegenden Kernteilen führt bei der fertigen Drossel zu einer bestimmten, relativ hohen Induktivität, die hier Normalinduktivität genannt wird. Werden Blechkerne für Drosseln mit beachtlich erniedrigter Induktivität benötigt, so werden bisher Mantelkerne, die aus einstückigen Mantelblechen in der Spule geschichtet werden, oder EI-Kerne gebildet, wobei jeweils die Trennfuge zwischen Mittelschenkel und Joch über die Mittel­ schenkel-Breite als Ausnehmung ausgebildet ist. Im einen Fall ist das Schachteln in der Spule aufwendig; im anderen Fall müssen für den Zusammenhalt der beiden Kernteile gesonderte Maßnahmen getroffen werden.

Es ist an sich ein Drosselkern bekannt (DE-AS 10 15 533), bei dem die Trennfuge im Joch über mindestens ein Drittel der Joch­ breite als Ausnehmung ausgestaltet ist. Es handelt sich um einen Saugdrosselkern aus Massivmaterial, bei dem durch die Trennfu­ gen-Ausnehmung eine Verschiedenheit des magnetischen Widerstan­ des der beiden durch den mittleren und die äußeren Schenkel ge­ bildeten magnetischen Kreise erreicht wird.

Aufgabe der Erfindung ist es dagegen, einen Blechkern der ein­ gangs genannten Art zu schaffen, dessen beiden Kernteile ge­ trennt von der Spule gesondert hingestellt werden und nach dem Zusammenstecken ohne zusätzliche Maßnahmen zusammenhalten und der zusätzlich eine derart stark verringerte Induktivität auf­ weist, daß die Induktivität im Verhältnis zu der eines Blechker­ nes mit entlang den Trennfugen blank und fest aneinanderliegen­ den Kernteilen um mindestens 20% vermindert ist. Der erfin­ dungsgemäße Blechkern ist, diese Aufgabe lösend, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Trennfuge im Joch oder mindestens eine der Trennfugen im Joch, wenn es sich um mehrere handelt, über minde­ stens ein Drittel der Jochbreite als Ausnehmung ausgestaltet ist.

Der Blechkern gemäß den Patentansprüchen ist somit ein Steckkern für eine Drossel mit stark erniedrigter Induktivität. Dabei ist die der Erniedrigung der Induktivität bzw. des L-Wertes dienende Ausneh­ mung nicht in einem Schenkel, sondern in einem Joch vorgesehen.

Trotzdem halten die Kernteile nach dem Zusammenstecken durch die Schnappverrastung zusammen. Durch die Merkmale der Patentansprüche wird eine rationellere Fertigung von Drosseln erreicht. Es ist also in einem Jochteil ein beliebig großer Luftspalt eingearbeitet, der bei der hergestellten Drossel einen bestimmten Induktivitätswert erzeugt. Trotz Einführung des Luftspaltes auf einer Jochseite ist der Zusammenhalt des Steckkernes durch die noch verbliebene Verriegelung gewährleistet. Bei dem er­ findungsgemäßen Blechkern ist die Ausnehmung stets so gelegt und angeordnet, daß der zwischen zwei Schenkeln bzw. Schenkel­ teilen des einen Kernteiles eingeschobene Kernteil trotzdem einerseits zwischen Trennfugen-Schräge und Jochende einge­ spannt ist und in dieser Lage durch die Schnappverrastung ge­ halten ist.

Die Maßnahmen der Erfindung lassen sich auch bei Zweischenkel-Blechkernen vor­ sehen, indem der Blechkern nur ein einziges Fenster aufweist, der eine der beiden Schenkel mit der schrägen Trennfuge ver­ sehen ist und der zweite Schenkel an einem die Ausnehmung be­ grenzenden Stegteil des Joches anliegt. Es liegt hier ein Zwei­ schenkel-Steckkern für einen magnetischen Kreis stark ernie­ drigter Induktivität vor.

Das Ausmaß der Induktivitätsverminderung hängt von der Ge­ staltung der Ausnehmung und anderen Faktoren ab. In der Regel ist die Induktivität gegen­ über der Normalinduktivität um mindestens 25 bis 50%, z. B. um mehr als 50% vermindert.

Es ist möglich, im Stoßbereich der Trennfuge die aneinander­ stoßenden Kanten der Kernteile blank zu belassen. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es jedoch, wenn im Stoßbereich der Joch-Trennfuge die aneinanderstoßenden Kanten der Kern­ teile durch eine Zwischenschicht gegeneinander isoliert sind.

Diese Maßnahme senkt die Induktivität sehr stark, da sie eine gewisse Unterbrechung des magnetischen Kreises darstellt.

In der Regel weist der erfindungsgemäße Blechkern zwei Fenster bzw. drei Schenkel auf. Wenn bei einem zweiten Fenster im Stoßbereich ei­ ner zweiten Trennfuge die aneinanderstoßenden Kanten der Kern­ teile durch eine Zwischenschicht gegeneinander isoliert sind, wird ebenfalls eine ganz erhebliche Verminderung der Induktivität erzielt und werden in etwa symmetrische Verhält­ nisse in den beiden um die Fenster herum verlaufenden Kreisen geschaffen.

Die Zwischenschicht ist z. B. eine eingelegte Folie. In jedem Fall ist es besonders zweckmäßig und vorteilhaft, wenn die Zwischenschicht von einer Lackierung gebildet ist. Eine solche isolierende Lack-Zwischenschicht läßt sich leicht herstellen und behindert die Schnappverrastung nicht. Die Kombination der isolierenden Zwischenschicht mit der Joch-Ausnehmung stellt eine besonders wichtige Maßnahme zur Reduzierung der Indukti­ vität dar.

Die Schnappverrastung, die jeweils eine Riegelnase an einem Blechteil und eine Aussparung am anderen Blechteil umfaßt, wird in an sich bekannter Weise ausgebildet. Es ist möglich, nur ei­ ne oder auch zwei Verriegelungen vorzusehen. Die Verriegelung ist z. B. an der Joch-Trennfuge oder an der schrägen Trennfuge im Schenkel vorgesehen.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es dabei, wenn an der­ selben Joch-Trennfuge sowohl eine Schnappverrastung, als auch eine Ausnehmung, als auch eine isolierende Zwischenschicht vorge­ sehen ist. Hier ist trotz der Verriegelung und Abstützung an der Stoßstelle eine sehr starke Erhöhung des magnetischen Wider­ standes an der Stoßstelle erreicht.

Als Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die beiden Kernteile jeweils für sich durch Haltemittel zu­ sammengehalten sind. Diese Haltemittel halten die geschichteten Blechteile zusammen und sind z. B. Klebung, Nietung oder Schweißung. Die derart zusammengestellten und zusammengehaltenen Teilpakete werden in die Spule gesteckt, wobei die beiden Kern­ teile zusammengesteckt werden.

Es gibt viele Möglichkeiten, die Ausnehmung zu gestalten. Be­ sonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es häufig, wenn die Aus­ nehmung als ein über die Jochbreite durchgehender Luft­ spalt ausgebildet ist, dessen Breite mindestens 20% des Abstandes der benachbarten Schenkel beträgt. Dies ist eine für die angestrebten niedrigen L-Werte optimale minimale Breite des Luftspaltes.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es auch, wenn die Brei­ te der Ausnehmung in Richtung Außenrand des Blechkerns abnimmt. Hierbei ist die Ausnehmungsbreite dort am größten, wo die Feld­ liniendichte am größten ist.

In der Zeichnung sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfin­ dung dargestellt und es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen nur zwei Schenkel aufweisenden Blechkern für eine Drossel,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen drei Schenkel aufweisenden Blechkern für eine Drossel,

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen drei Schenkel aufweisenden Blechkern für eine Drossel und

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen drei Schenkel aufweisenden Blechkern für eine Drossel.

Jeder Blechkern gemäß Zeichnung besitzt zwei Kernteile 1, 2, die jeweils in nicht näher gezeigter Weise aus gleichen Blechen geschichtet sind. Jeder Kernteil 1, 2 ist durch Nieten 3 zu­ sammengehalten. Der Blechkern besitzt jeweils zwei Joche 4, 5, die gemäß Fig. 1 durch zwei Schenkel 6, 7 und gemäß Fig. 2 bis 4 durch drei Schenkel 6, 7, 8 verbunden sind. Der eine Schenkel 7 ist entlang einer schräg bzw. diagonal verlaufenden geraden Trennfuge 9 unterteilt, wobei der eine Schenkelteil zum einen Kernteil und der andere Schenkelteil zum zweiten Kernteil ge­ hört. Der zweite Kernteil 2 bildet am Ende seines Joches 4 mit dem Schenkel 6 des anderen Kernteiles 1 eine Stoßstelle 10 im Bereich einer Joch-Trennfuge 11. Die beiden Kernteile 1, 2 sind jeweils durch eine Verrastung 12 zusammengehalten, die beim Zusammenschieben der Kernteile einschnappt.

Jeder Blechkern weist im Bereich einer Joch-Trennfuge 11 eine über die gesamte Länge des Blechkernes, d. h. rechtwinkelig zur Zeichenebene durchgehende Ausnehmung 13, 14 auf, die vom Fen­ ster ausgeht bzw. zum Fenster hin offen ist. Gemäß Fig. 1, 2 und 4 erstreckt sich die Ausnehmung 13 nur über einen Teil der Jochbreite, so daß ein Stegteil 15 verbleibt. Gemäß Fig. 2 und 3 erstreckt sich die Ausnehmung 14 spaltartig über die gesamte Jochbreite. Die Kernteile 1, 2 sind an allen Stoßstellen je­ weils lackiert. Gemäß Fig. 2 und 4 verjüngen sich die Ausneh­ mungen 13, 14 der Breite nach in Richtung vom Fenster weg. Die Breite der Ausnehmungen ist in Relation zur Fensterbreite sehr groß, wobei die Fensterbreite durch den Abstand zweier benach­ barter Schenkel bestimmt ist. Die Ausnehmungen erstrecken sich jeweils über mindestens die Hälfte der Jochbreite.

Die Induktivitätsverminderung um mindestens 20%, vorzugsweise mindestens 25 bis 50% oder auch von mehr als 50% läßt sich allein durch geeignet und tiefe Ausnehmungen erzielen. Es ist aber auch möglich, die Ausnehmungen mit anderen Mitteln zu kom­ binieren. Zum Beispiel lassen sich die Kernteile entlang der Schenkel- Trennfuge durch eine Zwischenschicht ebenso gegeneinander iso­ lieren wie entlang der einen Joch-Trennfuge, wobei die Isolie­ rung auch entlang der Schenkel-Trennfuge vorzugsweise von einer Lackierung gebildet ist.

Claims (7)

1. Blechkern für eine Drossel, der aus zwei Kernteilen aus ge­ schichteten Blechen unter Schnappverrastung zusammengesteckt ist, bei dem eine erste Trennfuge zwischen den Kernteilen schräg in einem Schenkel des Blechkerns verläuft und eine zweite, oder je nach Anzahl der Schenkel des Blechkernes wei­ tere, Trennfuge(n) in Jochen des Blechkernes ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennfuge (11) im Joch (4) oder mindestens eine der Trennfugen (11, 14) im Joch (4, 5), wenn es sich um mehrere handelt, über mindestens ein Drittel der Jochbreite als Ausnehmung gestaltet ist.

2. Blechkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Stoßbereich (10) der Joch-Trennfuge(n) (11) die aneinander­ stoßenden Kanten der Kernteile (1, 2) durch eine Zwischen­ schicht gegeneinander isoliert sind.

3. Blechkern nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht von einer Lackierung gebildet ist.

4. Blechkern nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an derselben Joch-Trennfuge (11) sowohl eine Schnappverrastung (12), als auch eine Ausnehmung (13), als auch eine isolierende Zwischenschicht vorgesehen ist.

5. Blechkern nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ausnehmung (14) als ein über die Jochbreite durchgehender Luftspalt ausgebildet ist, dessen Breite minde­ stens 20% des Abstandes der benachbarten Schenkel beträgt.

6. Blechkern nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Breite der Ausnehmung (13, 14) in Richtung Außenrand des Blechkernes abnimmt.

7. Blechkern nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Stoßbereich der Schenkel-Trennfuge (9) die aneinanderstoßenden Kanten der Kernteile (1, 2) durch eine Zwischenschicht, vorzugsweise eine Lackierung, gegeneinander isoliert sind.