DE3528574A1 - Elektrisches entstoerfilter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Entstörfilter mit einem Filtergehäuse mit Gehäusedeckel, in das eine mit min­ destens teilweise in Vergußmasse eingebetteten elektrischen Bauelementen, insbesondere Kapazitäten und Induktivitäten be­ stückte und mit diesen verschaltete und gegebenenfalls perforierte Leiterplatte eingesetzt ist, die an Stroman­ schlußstecker angeschaltet ist, die als L-förmige Flach­ stecker ausgebildet sind, deren filterseitige Schenkel im Filtergehäuse angeordnet, wahlweise mit den Leiterbahnen der Leiterplatte elektrisch kontaktiert und mit der Leitrplatte fest verbunden sind.

Entstörfilter der vorstehend genannten Art sind z. B. in der DE-OS 33 11 443 A 1 beschrieben. Aufgrund ihres Aufbaus, d. h. insbesondere aufgrund besonderer Ausbildung einzelner aktiver und passiver Bauelemente sind diese Entstörfilter einfach und kostensparend herstellbar und für die Bildung ganzer Ent­ störfilterreihen im sog. Baukastensystem geeignet.

Die Enden der filterseitigen, d. h. der im Filtergehäuse an­ geordneten Schenkel der Flachstecker sind dabei bevorzugt ab­ gestuft und in Schlitze der Leiterplatte eingetaucht, derart, daß ihre zurückgesetzten Stirnkanten als Auflage für die Leiterplatte dienen und ihre in den Schlitzen geführten, vor­ springenden Teile mit Leiterbahnen der Leiterplatte elektrisch leitend verbunden, insbesondere verlötet sind.

Bei der Montage dieser Entstörfilter werden zunächst die elektrischen Bauelemente auf die Leiterplatte, die zweckmäßigerweise mit rasterartig angeordneten Durch­ brechungen für die Stromanschlußelemente der elektri­ schen Bauelemente ausgebildet ist, aufgesteckt und z. B. mittels Schwalllöten mit den Leiterbahnen der Leiter­ platte elektrisch kontaktiert. Die Leiterplatte gewähr­ leistet so die hochfrequenzgerechte Anordnung der elek­ trischen Bauelemente und die Einhaltung der erforderlichen Luft- und Kriechwege. Das Aufstecken der bestückten Lei­ terplatte auf die Enden der im Filtergehäuse angeordne­ ten Schenkel der Steckerstifte erfolgt so, daß die Bau­ elemente zum Gehäuseinneren und die Leiterbahnen zum Be­ arbeiter gekehrt und damit frei zugänglich sind, was eine mühelose elektrische Kontaktierung der in die Lei­ terplattenschlitze eintauchenden Schenkelenden mit den Leiterbahnen ermöglicht. Die Schenkel sind bevorzugt flache Metallbleche. Denkbar sind jedoch auch Schenkel mit kreisscheibenförmigem Querschnitt, deren freie Stirnenden abgestuft sind und in entsprechende, z. B. halbkreisscheibenförmige Leiterplattendurchbre­ chungen eintauchen.

Zweckmäßigerweise ist die Leiterplatte dieses Entstör­ filters zusätzlich zu ihren Bohrungen für die Stroman­ schlußelemente mit weiteren, größeren Bohrungen ausge­ stattet, durch die das Vergußmittel insbesondere Kunst­ harz, und der Füller, z. B. Quarzsand, ohne Schwierig­ keiten in den Becher eingefüllt werden können. Die Lei­ terplatte verhindert im übrigen das Hochschwappen des noch nicht ausgehärteten Vergußmittels und damit die ansonsten beim Verschweißen des Gehäusedeckels mit dem Filtergehäuse störende Verschmutzung des Filtergehäuses in seinem offenen Gehäuserandbereich.

Entstörfilter dieser Art, die nachstehend detailliert beschrieben werden, sind in Fig. 1 und 2 gezeigt. Die Wärmeabfuhr von den dort dargestellten Filterdrosseln zum Filtergehäuse ist dabei gewährleistet. Insbesondere fertigungstechnisch nachteilig erweist sich bei diesem Entstörfilter, daß das Vergußmittel teils durch Randbereiche zwischen der Leiterplatte und der Gehäuse wandung und teils durch in der Leiterplatte vorgesehene Löcher in den Raum zwischen der Leiterplatte und dem Ge-. häuseboden eindringen und diesen ausfüllen muß, was verhältnismäßig zeitaufwendig ist.

Die stets gegebene Forderung nach Verwendung von Leiter­ platten, bestehend aus preiswertem Werkstoff, ist nur erfüllbar, wenn das Vergußmittel die Leiterplatte be­ deckt. Hierdurch besteht jedoch die Gefahr, daß beim Verguß das Vergußmittel an den Gehäusewandungen so weit hochkriecht, daß beim Verschweißen des Gehäusedeckels mit dem Filtergehäuse, z. B. durch Ultraschall, keine feste und auch keine galvanisch einwandfreie Ver­ bindung zwischen dem Filterdeckel und dem Filtergehäuse entsteht.

Dieser Aufbau eines Entstörfilters benötigt zudem eine große Menge an Vergußmittel. Desweiteren ragen bei diesem Filteraufbau die nach außen gekehrten Schenkel der Flach­ stecker aus dem Filtergehäuse heraus; sind also leicht verbiegbar und nicht berührungsschutzsicher.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Entstörfilter der eingangs genannten Art zu schaffen, das diese Nachteile vermeidet. Insbesondere soll der Bedarf an Vergußmittel verringert, seine Zuführung in das Fil­ tergehäuse erleichtert, das Hochkriechen des Vergußmittels an der Filtergehäusewandung unterbunden und die Anordung der nach außen gekehrten Schenkel der Flachstecker so ge­ staltet sein, daß diese gegen Verbiegen, Berühren und ausreichend gegen Störstrahlungen gesichert sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einem Entstörfilter gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 vor, daß die Leiterplatte geringstmöglichen Abstand zum Filter­ gehäuseboden aufweist und daß die nach außen gekehrten Schenkel der Stromanschlußstecker vollständig im Filter­ gehäuseinneren angeordnet und mit Isoliertüllen umgeben sind, die in Durchbrechungen der Gehäusewand gehalten sind, so daß die Durchbrechungen und die Schenkel im Tüllenbereich gegen Vergußmasse geschützt sind.

Der geringstmögliche Abstand der Leiterplatte zum Filter­ gehäuseboden ist zumindest dann gewährleistet, wenn die Leiterplatte so im Filtergehäuse angeordnet ist, daß die Filterbauelemente und ihre Stromanschlußstecker im Raum zwischen der Leiterplatte und dem Gehäusedeckel lie­ gen.

Bei dieser Ausführung eines Entstörfilters kann das Ver­ gußmittel, bevorzugt Gießharz, äußerst rasch zugeführt werden, wobei nur soviel Vergußmittel erforderlich ist, wie zur mechanischen Befestigung und zur Wärmeabfuhr benötigt wird. Durch die Anordung der nach außen ge­ kehrten Schenkel der Stromanschlußstecker im Filterge­ häuseinneren kann nicht nur die Montage der Filterbau­ elemente auf der Leiterplatte sondern auch die feste Verbindung der Flachstecker mit der Leiterplatte vor dem Einsatz der bestückten Leiterplatte in das Filter­ gehäuse und die Lötung der Filterbauelemente und der entsprechenden Schenkelenden der Flachstecker in einem Arbeitsgang erfolgen.

Als Isoliertüllen sind elastische, in Richtung zum Filtergehäuseinneren bevorzugt konisch verjüngte Iso­ liertüllen geeignet, die in ihren Endbereichen die nach außen gekehrten Schenkel umschließen bzw. bevorzugt mittels Preßsitz in der Gehäusewandung gehalten sind.

Diese, vor dem Verguß von außen über die nach außen gekehrten Schenkel der Flachstecker aufgeschobenen Iso­ liertüllen gewährleisten die Einhaltung der zulässigen Luft- und Kriechstrecken und dichten die für die Steckeranschlüsse bestimmten Gehäusebohrungen gegen das Vergußmittel ab.

Zur Einhaltung des Mindestabstandes der Leiterplatte vom Filtergehäuseboden trägt die Leiterplatte Abstandshalter.

Zur erleichterten Einführung und Positionierung der Lei­ terplatte im Filtergehäuse ist diese zudem in ihren Eckbereichen mit entsprechenden Führungselementen aus­ gestattet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungs­ beispielen näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines an sich bekannten Ent­ störfilters der eingangs genannten Art in teil­ weise geschnittener Darstellung,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Entstörfilters nach Fig. 1,

Fig. 3 ein Entstörfilter nach der Erfindung in der Dar­ stellung nach Fig. 1,

Fig. 4, 5 in teils gebrochener und teils geschnittener Drauf- bzw. Seitenansicht das Detail A nach Fig. 3 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 6, 7 in der Darstellung nach Fig. 4, 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Isoliertülle und ihre Halterung,

Fig. 8 in teils geschnittener Darstellung eine Unteran­ sicht einer Leiterplatte samt Filtergehäuse, wo­ bei zur Veranschaulichung der Filtergehäuseboden entfernt ist.

Das Entstörfilter gemäß Fig. 1, 2 besitzt ein Filterge­ häuse 1 und einen Gehäusedeckel 2, die beide, da dies sehr kostensparend ist und zusätzlich zu guten Hoch­ frequenzeigenschaften führt, aus Aluminium gefertigt sind. Mit 14 ist ein Schutzleiter-Flachsteckeranschluß bezeichnet, der zweckmäßigerweise bei sämtlichen Ent­ störfiltern an der gleichen Stelle des Filtergehäuses 1 befestigt ist. Fertigungstechnisch entfällt damit die Notwendigkeit je nach unterschiedlicher Positionierung des Flachsteckeranschlusses die für die Steckerbefesti­ gung erforderlichen Werkzeuge umzurüsten.

Der Gehäusedeckel 2 ist einstückig mit Befestigungs­ laschen 15 verbunden, die beispielsweise zur Befestigung des Entstörfilters auf einer Schaltungsplatine mit Boh­ rungen versehen sind. Wahlweise kann dieser Gehäuse­ deckel durch einen Gehäusedeckel ersetzt sein, der um 180° versetzte Befestigungslaschen samt Bohrungen auf­ weist.

In Bohrunge einander gegeüberliegender Seitenwände des Filtergehäuses 1 sind mittels Isolierteilchen 7 gehaltene L-förmige Flachstecker 4 mit Schenkeln 5, 6 eingesetzt. Die Schenkel 6 dienen zusätzlich zum Strom­ anschluß auch als Auflager für eine Leiterplatte 3. Die freien Enden der Schenkel 6 sind zu diesem Zweck abge­ stuft und tauchen mit ihren vorspringenden Stirnkanten 18 jeweils in entsprechende Schlitze in der Leiterplat­ te 3 ein, derart, daß ihre zurückgesetzten Stirnkanten als Auflager für die Leiterplatte 3 dienen.

Die Leiterplatte 3 trägt auf ihrer zum Gehäusedeckel 2 gekehrten Seitenfläche nicht dargestellte Leiterbahnen, die wahlweise mit den Schenkeln 6 der Flachstecker 4 elektrisch kontaktiert sind. Die Leiterplatte 3 besitzt in den Leiterbahnbereichen Durchbrechungen für die Strom­ anschlußelemente der elektrischen Bauelemente, nämlich Kapazitäten 8, 9, Ringkerndrosseln 10, 12 und Y-Konden­ satoren 13. Die Y-Kondensatoren, von denen einer darge­ stellt ist, dienen zur Ableitung hochfrequenter Stör­ ströme und liegen über Leiterbahnen und mit diesen Lei­ terbahnen kontaktierten flexiblen bandförmigen Kupfer­ laschen gegen Masse. Die gleichfalls nicht dargestellten Kupferlaschen sind dabei aus dem Filtergehäuseinneren herausgeführt, zwischen das Filtergehäuse 1 und den Ge­ häusedeckel 2 geklemmt und mittels Ultraschall-Schweißen mit dem Filtergehäuse 1 bzw. mit dem Gehäusedeckel 2 elektrisch leitend verbunden.

Zur Einbettung der Elemente des Entstörfilters in eine Vergußmasse 20 ist die Leiterplatte 3 mit in der Zeich­ nung nicht dargestellten Durchbrechungen ausgestattet, deren Anordnung und Größe so gewählt ist, daß die Zu­ fuhr des Vergußmittels, z. B. Gießharz, und des Füll­ mittels, z. B. Quarzssand, in das Gehäuseinnere erfolgen kann.

Bei den in den Fig. 3 bis 8 dargestellten Ausführungs­ beispielen nach der Erfindung sind Teile, die denen des Entstörfilters nach Fig. 1, 2 entsprechen, gleichfalls mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Ihre nochmali­ ge Erläuterung erübrigt sich folglich. Entscheidend un­ terschiedlich ist jedoch bei diesem Entstörfilter, daß die Leiterplatte 3 in geringstmöglichem Abstand zum Fil­ tergehäuseboden 16 angeordnet ist, daß das Vergußmittel 21, insbesondere Gießharz, nur in vergleichbar geringer Menge zugegeben werden muß und daß die nach außen gekehr­ ten Schenkel 5 der Stromanschlußstecker vollständig im Filtergehäuseinneren angeordnet sind. Zusätzlich unter­ schiedlich ist, daß diese nach außen gekehrten Schenkel gemäß Fig. 4, 5 mit in Richtung zum Filtergehäuseinneren konisch verjüngten, elastischen Isoliertüllen 25 bzw. ge­ mäß Fig. 6, 7 mit Isoliertüllen 30 konstanter lichter Weite umgeben sind, die in Durchbrechungen der Gehäuse­ wand gehalten sind, so daß die Durchbrechungen und die Schenkel 5 im Tüllenbereich gegen Vergußmasse 21 ge­ schützt sind. Der Bodenteil der Isoliertüllen 25 ist ge­ mäß Fig. 5 gegen den Schenkel 6 und eine Verlängerung 6 a desselben abgestützt.

Die in ihren einen Stirnenden flanschartig und gegenbenen­ falls mit Einkerbungen 31 gestalteten Isoliertüllen 25 bzw. 30 sind mittels Preßsitz in der Gehäusewandung gehalten. Hierdurch wird eine wasserdichte Verbindung der Isoliertülle mit der Gehäusewandung geschaffen. Auch kann ihre Form so gewählt sein, daß auch Hülsen mit Isolierungen aufgenommen werden können.

Gemäß Fig. 8 weist die Leiterplatte 3 auf ihrer zum Fil­ tergehäuseboden 16 gekehrten Seitenfläche Abstandshal­ ter 35 auf, deren Höhe je nach zulässigem Abstand zwi­ schen der Leiterplatte 3 und dem Filtergehäuseboden 16 gewählt ist.

Zur erleichterten Einführung und Positionierung der Lei­ terplatte 3 im Filtergehäuse 1 sind darüberhinaus in den Eckbereichen der Leiterplatte 3 Führungselemente 36 vor­ gesehen. Randoffene Aussparungen 37 und in der Zeichnung nicht ersichtliche Perforationen der Leiterplatte ermög­ lichen zudem die rasche Zufuhr des Vergußmittels zum Raum zwischen der Leiterplatte 3 und dem Filtergehäuse­ boden 16.

Claims (6)

1. Elektrisches Entstörfilter mit einem Filtergehäuse mit Gehäusedeckel, in das eine mit mindestens teilweise in Ver­ gußmasse eingebetteten elektrischen Bauelementen, insbe­ sondere Kapazitäten und Induktivitäten bestückte und mit diesen verschaltete und gegebenenfalls perforierte Leiter­ platte eingesetzt ist, die an Stromanschlußstecker ange­ schaltet ist, die als L-förmige Flachstecker ausgebildet sind, deren filterseitige Schenkel im Filtergehäuse ange­ ordnet, wahlweise mit den Leiterbahnen der Leiterplatte elektrisch kontaktiert und mit der Leiterplatte fest ver­ bunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (3) geringstmöglichen Abstand zum Filtergehäuseboden (16) aufweist und daß die nach außen gekehrten Schenkel (5) der Stromanschlußstecker vollständig im Filtergehäuseinneren angeordnet und mit Isoliertüllen (25 bzw. 30) umgeben sind, die in Durchbrechungen der Ge­ häusewand gehalten sind, so daß die Durchbrechung und die Schenkel (5) im Tüllenbereich gegen Vergußmasse (21) geschützt sind.

2. Elektrischer Entstörfilter nach Anspruch 1, ge­ kennzeichnet durch elastische, in Richtung zum Filtergehäuseinneren bevorzugt konisch verjüngte Isolier­ tüllen (25), (30), die in ihren Endbereichen die nach außen gekehrten Schenkel (5) umschließen bzw. in der Gehäuse­ wandung gehalten sind.

3. Elektrisches Entstörfilter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Isoliertüllen (25, 30) mittels Preßsitz in der Gehäuse­ wandung gehalten sind.

4. Elektrisches Entstörfilter nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Leiter­ platte 3 auf ihrer zum Filtergehäuseboden (16) gekehrten Seitenfläche Abstandshalter (35) aufweist.

5. Elektrisches Entstörfilter nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (3) insbesondere in ihren Eckbereichen Führungselemente (36) zur erleichterten Einführung und Positionierung der Leiterplatte im Filtergehäuse (1) auf­ weist.

6. Elektrisches Entstörfilter nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Leiter­ platte (3) für Vergußmasse durchlässige randoffene Aus­ sparungen (37) und/oder Perforartionen aufweist.