DE69006114T2

DE69006114T2 - Wicklungsträger und Verfahren zur Bildung eines Gefüges mit einer elektrischen Spule und einem elektronischen Bauteil mit Hilfe dieses Wicklungsträgers.

Info

Publication number: DE69006114T2
Application number: DE69006114T
Authority: DE
Inventors: Gerardus Petronella Eijndhoven; Franciscus Jacobus Eijsermans; Loon Petrus Cornelis Johan Van
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1989-06-30
Filing date: 1990-06-25
Publication date: 1994-07-28
Anticipated expiration: 2010-06-26
Also published as: EP0405671B1; EP0405671A1; US5210515A; JPH0338804A; NL8901663A; DE69006114D1

Description

BEREICH DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft einen Wicklungsträger mit einem ersten, im wesentlichen zylindrischen Anteil, der einen Wickelraum für eine Spulenwicklung enthält, und mit einem zweiten Anteil, der in der Verlängerung des ersten Anteils liegt und eine Ausnehmung zum Aufnehmen eines mit Kontaktflächen versehenen elektronischen Bauelements enthält.
Die Erfindung bezieht sich gleichfalls auf ein Verfahren zur Bildung einer Einheit mit einer elektrischen Spule und einem elektrischen Bauteil, der mit Kontaktflächen versehen ist, mit Hilfe eines derartigen Wicklungsträgers.

STAND DER TECHNIK

Ein Wicklungsträger und ein Verfahren der eingangs erwähnten Art sind aus der Patentschrift US-A 4 517 509 bekannt. In der bekannten Anordnung werden sowohl die Ausläufer der Spule als auch die Kontaktflächen des Bauteils mit metallisierten Kontaktfüssen verlötet. Die Verbindung zwischen jeder Kontaktfläche und dem zugeordneten Spulenausläufer enthält also zwei Lötverbindungen, von der Kontaktfläche zum Kontaktfuß und vom Kontaktfuß zum Spulenausläufer. Hierdurch läßt die Zuverlässigkeit dieser Verbindung in manchen Fällen zu wünschen übrig. Außerdem besteht bei der Befestigung des Bauteils in der dazu vorgesehenen Ausnehmung die Gefahr der Beschädigung der Spulenausläufer.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wicklungsträger der eingangs erwähnten Art zu schaffen und ein Verfahren der eingangs erwähnten Art anzugeben, bei denen auf einfache Weise eine Direktverbindung zwischen den Kontaktflächen des zuvor in die Ausnehmung aufgenommenen Bauteils und den Spulenausläufern hergestellt werden kann. Der Wicklungsträger nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der erste Anteil des Wicklungsträgers an seinem freien Ende mit einem ersten Drahtbefestigungselement versehen ist und der zweite Anteil im wesentlichen die Form eines Halbzylinders hat, den ein Zylindermantel, dessen Achse nahezu mit der Achse des ersten Anteils zusammenfällt, und eine flache Tragebene zum Befestigung des elektronischen Bauteils begrenzt wird, wobei die Ausnehmung sich an der Stelle der fehlenden Zylinderhälfte befindet und in axialer Richtung einerseits von einer zwischen dem ersten und dem zweiten Anteil befindlichen Drahtführung und andererseits von einem am freien Ende des zweiten Anteils befindlichen zweiten Drahtbefestigungselement begrenzt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß
a) auf der Tragfläche der elektronische Bauteil derart befestigt wird, daß zwei der Kontaktflächen in einer zur Tragfläche parallel verlaufenden Ebene liegen,
b) ein mit einer Isolierhülle versehener elektrisch leitender Draht am zweiten Drahtbefestigungselement befestigt wird, als erster Ausläuferdraht der Spule über eine erste Kontaktfläche des elektronischen Bauteils zum Wickelraum geführt und im Wickelraum um den ersten Anteil des Wicklungsträgers zur Bildung der Spule gewickelt wird, wobei ein Teil des Drahtes, der an die nächst zum freien Ende des ersten Anteils liegende Wicklung der Spule grenzt, am ersten Drahtbefestigungselement befestigt wird, wonach der Draht als zweiter Ausläuferdraht der Spule über eine zweite Kontaktfläche des elektronischen Bauteils nach dem zweiten Drahtbefestigungselement zurückgeführt und daran befestigt wird,
c) die ersten und zweiten Ausläuferdrähte mittels einer Wärmebehandlung elektrisch und mechanisch mit den ersten bzw. zweiten Kontaktflächen verbunden werden.
Die Verbindung zwischen den Spulenausläuferdrähten und den Kontaktflächen läßt sich beispielsweise durch Verlöten oder Verschweißen herstellen, wobei die Isolierhülle zur Stelle durch die Wärme verbrennt. Das zweite Drahtbefestigungselement hat nach der Herstellung dieser Verbindung keine Aufgabe mehr beim Festhalten der Spulenausläuferdrähte an ihren Plätzen. Es kann daher im Wunschfall danach durch eine geeignete Schneidbearbeitung entfernt werden. Diese und andere Merkmale der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.

BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

In der Zeichnung ist eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Wicklungsträgers mit einer darauf angeordneten Spule und elektronischen Bauteilen dargestellt.
Der dargestellte Wicklungsträger enthält einen ersten Anteil 1 und einen in der Verlängerung liegenden zweiten Anteil 3. Der erste Anteil 1 ist hauptsächlich zylinderförmig und enthält auf der Zylinderoberfläche einen Wickelraum für eine Spulenwicklung, den an einem Ende eine Drahtführung 5 begrenzt, die den Übergang zum zweiten Anteil 3 bildet. Am anderen Ende begrenzt ein erstes Drahtbefestigungselement 7 den Wickelraum, das sich am freien Ende des ersten Anteils befindet. Der erste Anteil 1 kann beispielsweise aus einem Ferritstab 9 bestehen, auf dem das erste Drahtbefestigungselement 7 und die Drahtführung 5 angeordnet sind. Das erste Drahtbefestigungselement 7 und die Drahtführung 5 sind beispielsweise im Spritzgußverfahren aus einem geeigneten Kunststoff hergestellt. Die Drahtführung 5 bildet eine Einheit mit dem aus demselben Werkstoff bestehenden zweiten Anteil 3, der die Form eines Halbzylinders hat, den eine Zylinderhülle 11 begrenzt, deren Achse 13 mit der Achse 15 des ersten Anteils 1 nahezu zusammenfällt. Der Halbzylinder wird außerdem von einer ebenen Tragfläche 17 begrenzt. An der Stelle der fehlenden Zylinderhälfte befindet sich eine Ausnehmung 19, die in axialer Richtung einerseits von der Drahtführung 5 und andererseits von einem zweiten Drahtbefestigungselement 21 begrenzt wird, das sich am freien Ende des zweiten Anteils befindet und zusammen mit diesem Anteil und der Drahtführung als Einheit beispielsweise im Spritzgußverfahren hergestellt wird.
Auf der Tragfläche 17 ist ein elektronischer Bauteil 23 befestigt, der mit ersten und zweiten Kontaktflächen 25 und 27 versehen ist, die in einer zur Tragfläche 17 parallel verlaufenden Ebene liegen und frei zugänglich sind. Die Verbindung zwischen dem Bauteil 23 und der Tragfläche 17 kann beispielsweise eine Kleb- oder Lötverbindung sein. Die Tragfläche 17 kann mit Leiterbahnen versehen sein, mit denen dritte und vierte Kontaktflächen des Bauteils 23 verlötet sind (nicht dargestellt). Der Bauteil 23 kann beispielsweise ein Kondensator oder ein Widerstand sein, der als Bauteil für Oberflächenmontage ausgeführt ist. Auf der Tragfläche 17 können weitere elektronische Bauteile angebracht werden, beispielsweise eine integrierte Schaltung 29, die an der Unterseite (und ggf. auch an der Oberseite) mit Kontaktflächen versehen ist, die ebenfalls mit den Leiterspuren der Tragfläche 17 verlötet sind. Die unterschiedlichen Bauteile können im Wunschfall auch auf andere an sich bekannte Weisen, beispielsweise mittels Bindung, miteinander verbunden sein.
Ein erstes Ende 31 eines mit einer Isolierhülle versehenen elektrisch leitenden Drahts ist am zweiten Drahtbefestigungselement 21 so befestigt, daß er mehrmals um einen Nocken 33 gewickelt wird, der einen Teil dieses Drahtbefestigungselements bildet. Anschließend wird der Draht über die erste Kontaktfläche 25 des Bauteils 23 nach dem Wickelraum auf dem ersten Anteil 1 des Wicklungsträgers geführt und mit einer Anzahl von Windungen 35 um diesen ersten Anteil gewickelt, um eine elektrische Spule zu bilden. Der Anteil 37 des Drahtes, der an die Windung 35 grenzt, die nächst beim freien Ende des ersten Anteils 1 liegt, ist am ersten Drahtbefestigungselement 7 so befestigt, daß er mehrmals um einen Nocken 39 gewickelt wird, der einen Teil dieses Drahtbefestigungselements bildet. Anschließend wird der Draht nach der Drahtführung 5 zurückgeführt und über diese Drahtführung als zweiter Ausläuferdraht 41 der Spule über die zweite Kontaktfläche 27 des Bauteils 23 nach dem zweiten Drahtbefestigungselement 21 zurückgeführt, an dem er wieder so befestigt ist, daß er mehrmals um den Nocken 33 gewickelt wird. Das erste Ende 31 des Drahtes bildet den ersten Ausläuferdraht der Spule. Die Drahtführung 5 ist derart ausgelegt, daß die beiden Spulenausläuferdrähte 31 und 41 parallel zueinander über die Kontaktflächen 25 bzw. 27 verlaufen. Die beschriebenen Vorgänge mit dem Draht können problemlos vollautomatisch auf einer an sich bekannten Spulenwickelmaschine ausgeführt werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Draht von der ersten Kontaktfläche 25 dem ersten Drahtbefestigungselement 7 direkt zuzuführen und anschließend von diesem Drahtbefestigungselement in der Richtung der Drahtführung 5 zu wickeln.
Nachdem der Draht zum zweiten Male am zweiten Drahtbefestigungselement 21 befestigt ist, werden die ersten und zweiten Ausläuferdrähte 31 und 41 mittels einer Wärmebehandlung (beispielsweise Löten oder Schweißen) mit den ersten bzw. zweiten Kontaktflächen 25 und 27 elektrisch und mechanisch verbunden. Dabei wird stellenweise die Isolierhülle des Drahtes vernichtet. Die Schweißstellen sind mit 43 und 45 bezeichnet.
Schließlich kann nach Bedarf das zweite Drahtbefestigungselement 21 mittels einer geeigneten Schneidbearbeitung entfernt werden. Die Ausläuferdrähte 31 und 41 werden mit den Verbindungen 43 und 45 zu den Kontaktflächen 25 und 27 an ihrem Platz gehalten. Die ausgebildete Einheit kann nach Bedarf in einen isolierenden Kunststoff eingebracht oder mit Glas umhüllt werden.

Claims

1. Wicklungsträger mit einem ersten, im wesentlichen zylindrischen Anteil (1), der einen Wickelraum für eine Spulenwicklung enthält, und mit einem zweiten Anteil (3), der sich in der Verlängerung des ersten Anteils (1) befindet und eine Aussparung (19) zum Aufnehmen eines elektrischen Bauteils (23) mit Kontaktflächen (25, 27) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Anteil (1) des Wicklungsträgers mit einem ersten Drahtbefestigungsmittel (7) an seinem freien Ende versehen ist, wobei der zweite Anteil (3) hauptsächlich als Halbzylinder gestaltet ist, der durch eine gekrümmte Fläche eines Zylinders, dessen Achse (13) im wesentlichen mit der Achse (15) des ersten Anteils (1) zusammenfällt, und durch eine ebene Tragfläche (17) zum Anbringen des elektronischen Bauteils (23) begrenzt wird, wobei sich die Ausspahrung (19) im Bereich der fehlenden Zylinderhälfte befindet und in der axialen Richtung einerseits durch eine Drahtführung (5), die sich zwischen dem ersten und dem zweiten Anteil (1, 3) befindet, und zum anderen durch ein zweites Drahtbefestigungsmittel (21) begrenzt wird, das sich an dem freien Ende des zweiten Anteils (3) befindet.

2. Verfahren zur Bildung einer Einheit mit wenigstens einer elektrischen Spule und einem elektronischen Bauteil mit Kontaktflächen auf einem Wicklungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der elektronische Bauteil (23) auf der Tragfläche (17) derart angebracht wird, daß zwei der Kontaktflächen (25, 27) planparallel zur Tragfläche verlaufen,

b) ein elektrisch leitender Draht mit einer Isolierhülse am zweiten Drahtbefestigungsmittel (21) befestigt wird, als erster Spulenauslaufdraht über eine erste Kontaktfläche (25) des elektronischen Bauteils (23) dem Wickelraum zugeführt und im Wickelraum um den ersten Anteil (1) des Wicklungsträgers zur Bildung der Spule gewickelt wird, wobei ein Anteil des Drahts, der neben der Windung der Spule liegt, die sich nächst zum freien Ende des ersten Anteils (1) befindet, am ersten Drahtbefestigungsmittel (7) befestigt wird, wonach der Draht als zweiter Spulenauslaufdraht über eine zweite Kontaktfläche (27) des elektronischen Bauteils (23) zurückgeführt wird, um am zweiten Drahtbefestigungsmittel (21) befestigt zu werden,

c) der erste und der zweite Auslaufdraht mit der ersten bzw. der zweiten Kontaktfläche (25, 27) mittels einer Wärmebehandlung elektrisch und mechanisch verbunden werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Drahtbefestigungsmittel durch eine geeignete Abtrenn- oder Abschneidehandlung nach dem Verbinden der Auslaufdrähte mit den Kontaktflächen vom Wicklungsträger entfernt wird.