DE4310056A1 - Verfahren zur Herstellung eines induktiven Bauelementes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines induktiven Bauelementes, das einen bewickelten, in einem Gehäuse befestigten Magnetkern enthält.

Induktive Bauelemente finden Anwendung z. B. als Über­ träger, Drosseln oder ähnlichem. Sie bestehen im allge­ meinen aus einem mit einer oder mehreren Wicklungen versehenem Magnetkern, der aus weichmagnetischem Material besteht. Zum Schutz gegen mechanische und elektrische Einflüsse werden die bewickelten Magnetkerne in vielen Fällen in Gehäuse beispielsweise aus gegossenem oder gepreßtem Kunststoff eingesetzt und in dem Gehäuse durch mechanische Halterungen, durch Verkleben oder durch Ein­ gießen in Kunststoff gehalten. Neben dem Schutz des bewickelten Magnetkerns hat das Gehäuse außerdem noch den Vorteil, daß an ihm Stifte für den Anschluß der Wick­ lungen befestigt werden können.

In vielen Fällen, z. B. bei bestimmten Übertragertypen für die Informationstechnik (ISDN) sowie für andere elektronische Anwendungen, ist es nun erforderlich sicherzustellen, daß die Koppelkapazität zwischen den Wicklungen bzw. Windungen, die um den Magnetkern ge­ wickelt sind, einen möglichst kleinen Wert besitzt. Da jedoch Klebemassen, Gießharz und andere zur Befestigung von bewickelten Magnetkernen in Gehäusen geeignete Stoffe eine höhere Dielektrizitätskonstante als Luft haben, muß für derartige Anwendungen eine Lösung gefunden werden, die einerseits den bewickelten Magnetkern fest in dem Gehäuse verankert und dabei andererseits vermeidet, daß durch Eindringen von Klebematerial oder Kunstharz in die Wicklungen die Koppelkapazität unzulässig erhöht wird.

Um hier eine Lösung zu finden, lassen sich beispielsweise hochviskose oder pastöse Klebemassen verwenden, die wegen ihrer Konsistenz nur wenig in die Wicklungen eindringen. Diese Klebemassen haben jedoch den Nachteil, daß deren Haftung am Gehäuse, das in den meisten Fällen eine glatte Kunststoffoberfläche besitzt, nicht ausreicht. Die hohe Viskosität führt zwangsläufig zu einer geringen Benetzung der Gehäuseinnenwand und demzufolge auch zu einer kleinen Verbindungsfläche. Bei größeren Bauelementen kann man zur Vermeidung dieses Effektes die Kunststoffoberfläche durch Aufrauhen oder dgl. vorbehandeln. Dies verbietet sich aber aus Kostengründen, wenn sehr viele und kleine Bau­ elemente hergestellt werden sollen.

Bei Verwendung von mechanischen Klemmvorrichtungen wird zwar ebenfalls eine Erhöhung der Koppelkapazität durch die Haltevorrichtung vermieden; allerdings sind solche Vorrichtungen nur für besonders aneinander angepaßte Gehäuse, bewickelte Magnetkerne und Klemmvorrichtungen geeignet. Sie eignen sich nicht, wenn unterschiedliche Magnetkerngrößen oder gleiche Magnetkerne mit unter­ schiedlicher Bewicklung, beispielsweise in den gleichen Gehäusetyp eingesetzt werden sollen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein Ver­ fahren anzugeben, daß eine sichere Befestigung des be­ wickelten Magnetkerns im Gehäuse gewährleistet, ohne daß die Koppelkapazität zwischen den Windungen bzw. Wick­ lungen auf dem Magnetkern nennenswert erhöht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Befestigung des bewickelten Magnetkerns in dem Gehäuse mit dem darin befindlichen Magnetkern ein pulver­ bzw. granulatförmiger Schmelzklebstoff so in das Gehäuse eingebracht wird, daß sich zwischen mindestens einigen Wicklungen des Magnetkerns und Teilen von mindestens einer Innenwand des Gehäuses eine oder mehrere Brücken bilden, und daß durch nachfolgende Erwärmung des Gehäuses die Pulverteilchen des Schmelzklebstoffes miteinander sowie mit den Wicklungen und dem Gehäuse verklebt werden. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Als Ausführungsbeispiel werden in den Fig. 1 und 2 Quer­ schnitte durch unterschiedlich verklebte bewickelte Magnetkerne in entsprechenden Gehäusen dargestellt.

Fig. 1 zeigt das Gehäuse 1, in dem sich ein ringförmiger Magnetkern 2 mit aufgewickelten Wicklungen 3 befindet. Die Wicklungen besitzen Anschlußdrähte 4, die zu metalli­ schen Stiften 5 führen, die ihrerseits am Gehäuse 1 befestigt sind. Bei dieser Anordnung ist es ohne Belang, ob sich eine Wicklung 3 auf dem Magnetkern 2 befindet oder deren mehrere. Dies hängt vom Einsatzzweck des induktiven Bauelementes ab. Auch kann anstelle des in Fig. 1 dargestellten Ringkerns ein beliebiger Magnetkern 2, zum Beispiel ein Schnittbandkern und ein Kern aus gestanzten Magnetblechen vorgesehen werden. Wesentlich für eine sichere Befestigung des Magnetkerns 2 mit den Wicklungen 3 ist hier jedoch ein pulverförmiger Schmelz­ klebstoff 6, der im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 vor dem Einsetzen des Magnetkerns 2 in das Gehäuse 1 auf den Boden des Gehäuses gestreut wurde. Nach dem Einsetzen des Magnetkerns 2 mit den Wicklungen 3 bildet sich so eine Brücke zwischen der unteren Innenwand des Gehäuses 1 und den Wicklungen 3 bzw. dem Magnetkern 2, die aus den Pulverteilchen des Schmelzklebstoffes 6 besteht. Nach dem Einsetzen des Magnetkerns 2 wird nun - vor oder nach dem Verlöten der Anschlußdrähte 4 - an den Stiften 5 das Ge­ häuse 1 mit dem darin befindlichen Magnetkern 2 beispielsweise in einem Durchlaufofen so erhitzt, daß die Pulverteilchen aufschmelzen und aneinanderkleben, sowie eine Verbindung zwischen dem Magnetkern 2 und der unteren Innenwand des Gehäuses 1 bewirken. Durch das Einstreuen des pulverförmigen Schmelzklebstoffes 6 ergibt sich auto­ matisch, daß eine große Verbindungsfläche zwischen der Innenwand des Gehäuses 1 und dem Schmelzklebstoff besteht, während die Verbindungsfläche zwischen Schmelz­ klebstoff 6 und Magnetkern 2 bzw. Wicklung 3 geringer ist. Wenn man nun die Temperatur bei der Erhitzung des Gehäuses und die Einwirkungsdauer so wählt, daß der Schmelzklebstoff 6 nur soweit aufschmilzt, daß er eine hochviskose Konsistenz besitzt, so kann man erreichen, daß einerseits eine gute Haftung zwischen den Wicklungen 3, dem Magnetkern 2 und dem Schmelzklebstoff 6 besteht, andererseits aber der Schmelzklebstoff 6 nur wenig zwischen die einzelnen Windungen der Wicklungen 3 eindringen kann, so daß eine nennenswerte Erhöhung der Koppelkapazität zwischen den Wicklungen 3 verhindert wird. Durch die geringe Größe der Pulver- bzw. Granulat­ körner wird ein gutes Eindringen bzw. Ausfüllen der inneren Gehäusekonturen möglich, so daß es nach dem Auf­ schmelzen zu einer formschlüssigen "Verzahnung" oder auch "Verkeilung" zwischen Klebstoffmasse und Gehäuse kommt.

Fig. 2 zeigt die Anordnung, wenn der pulver- bzw. granu­ latförmige Schmelzklebstoff 6 erst nach dem Einsetzen des Magnetkerns 2 in das Gehäuse 1 eingestreut wird. Hier haftet der Magnetkern an den beiden Seiteninnenwänden des Gehäuses 1 durch eine Brücke aus zunächst pulverförmigem und anschließend festhaftendem Schmelzklebstoff 6.

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung eines induktiven Bau­ elementes, das mindestens einen bewickelten, in einem Gehäuse befestigten Magnetkern (2) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung des bewickelten Magnetkerns (2) in dem Gehäuse (1) mit dem darin befind­ lichen Magnetkern (2) ein pulver- bzw. granulatförmiger Schmelzklebstoff (6) so in das Gehäuse eingebracht wird, daß sich entweder zwischen mindestens einigen Wicklungen (3) des Magnetkerns (2) oder Teilen des Magnetkerns selbst und Teilen von mindestens einer Innenwand des Gehäuses (1) eine oder mehrere Brücken bilden, und daß durch nachfolgende Erwärmung des Gehäuses (1) die Pulver­ teilchen des Schmelzklebstoffes (6) miteinander sowie mit den Wicklungen (3) und dem Gehäuse (1) verklebt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver vor dem Einsetzen des bewickelten Magnetkerns (2) in das Gehäuse (1) eingestreut wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als pulverförmiger Schmelzklebstoff (6) ein Schmelzklebstoff auf Polyamid-Basis verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) aus einem Polyamid-Kunststoff besteht.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur für die Erwärmung des Gehäuses (1) zum Verkleben desselben mit dem bewickelten Magnetkern (2) so gewählt wird, daß einerseits der Schmelzklebstoff (6) im aufgeschmolzenen Zustand eine so hohe Viskosität besitzt, daß nur ein geringes Eindringen dieses Klebstoffes zwischen die Wicklungen (3) des Magnetkerns (2) erfolgt und daß andererseits die Temperatur hoch genug gewählt wird, um eine ausreichende Klebebindung zwischen Schmelz­ klebstoff (6) und Wicklungen (3) des Magnetkerns (2) zu erreichen.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Pulver so in das Gehäuse (1) einge­ streut wird, daß sich zwischen dem Pulver und dem Gehäuse eine großflächige und zwischen Pulver und den Wicklungen (3) des Magnetkerns (2) oder Teilen des Magnetkerns selbst, eine demgegenüber verringerte Verbindungsfläche ergibt.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kapazitäten (Koppelkapazität zwischen verschiedenen Wicklungen und Wicklungskapazität innerhalb einer Wicklung) durch das geringe Eindringen der pulver­ bzw. granulatförmigen Schmelzkleber nur geringfügig verändert werden.