1. Gebiet der Erfindung:
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Herstellung eines umhüllten Transformators zur Verwendung in
Audiogeräten, Videogeräten und jedweden anderen elektrischen Geräten.
2. Beschreibung des Standes der Technik:
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Zur Erklärung des Hintergrundes der vorliegenden Erfindung wird
auf die Figuren 1 bis 7 Bezug genommen werden, die typische
herkömmliche Transformatoren erläutern:
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Wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, enthält der Transformator,
wie er in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 1-110714 zu
sehen ist, eine Spule 4 mit einem zylindrischen Abschnitt 1,
mit einem oberen Kragen 2 und einem unteren Kragen 3 jeweils an
seinen oberen und unteren Enden. Der untere Kragen 3 ist mit
seitlichen, nach außen gerichteten Metall-Plattenanschlüssen 5a
bis 5b versehen, welche in einem Stück mit dem unteren Kragen 3
ausgebildet sind oder alternativ, nachdem sie durch Ausformen
hergestellt wurden, daran befestigt wurden. Einführungsdrähte
6a bis 6d von primären und sekundären Wicklungen 7, 8, die um
die Spule 4 herum gewickelt sind, sind an ihren unteren
Abschnitten in einem gewünschten Winkel gebogen, wobei Abschnitte
von einigen Millimetern zur Vereinfachung der Verbindung mit
den Metallplattenanschlüssen 5a bis 5d, wie sie vom Verwender
benutzt werden, (auf die hier später mit
"Benutzer-Metallanschluß" Bezug genommen wird) übrig bleiben, und die oberen
Enden der Einführungsdrähte 6a bis 6d sind in einem gewünschten
Winkel so nach außen gebogen, daß sie auf derselben Höhe wie
die Unterseite 3' des unteren Kragens 3 angeordnet sind. Die
primäre Wicklung 7 ist um den zylindrischen Abschnitt 1 der
Spule 4 der oben beschriebenen Konstruktion gewickelt, wobei
ein Einführungsdraht 6a an seinem Einführungsende durch eine
Nut 9a geführt ist, die im unteren Kragen 3 zum Herumwickeln um
die Basis 5e des Benutzer-Metallanschlusses 5a vorgesehen ist.
Ein Einführungsdraht 6b am zurückbleibenden bzw. hinteren Ende
der Spule ist zum Herumwickeln um die Basis 5f des
Benutzer-Metallanschlusses 5b durch eine Nut 9b geführt. Die sekundäre
Wicklung 8 ist um die primäre Wicklung 7 herum gewickelt, wobei
ein Einführungsdraht 6c an seinem vorderen Einführungsende
durch eine zum Herumwickeln zur Basis 5g des
Benutzer-Metallanschlusses 5b in einem unteren Kragen 3b vorgesehene Nut 9c
geführt ist. Ein Einführungsdraht am hinteren Ende ist auf
gleiche Weise verbunden. Die Einführungsdrähte 6, die um den
Benutzer-Metallanschluß 5 gewickelt sind, werden dann verlötet;
danach wird ein magnetisches Element 10 vom E-Typ vertikal in
den zylindrischen Abschnitt 1 der Spule 4 eingebaut und in
einer Stellung befestigt, um eine magnetische Bahn auszubilden.
Dies ist ein typisches herkömmliches Verfahren zur Konstruktion
von Transformatoren.
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Mit Bezug auf Fig. 3 wird der Aufbau eines herkömmliichen
umhüllten Transformators, wie er in der japanischen
Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 56-3940 erläutert wird, wie
folgt beschrieben werden:
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Der umhüllte Transformator enthält ebenfalls einen
zylindrischen Abschnitt 1 einer Spule 4 mit einem oberen Kragen 2 und
einem unteren Kragen 3, die jeweils an seinen oberen und
unteren Enden vorgesehen sind. Benutzer-Metallanschlüsse 5 sind in
den unteren Kragen eingesetzt. Der zylindrische Abschnitt 1 der
Spule 4 hat primäre und sekundäre Wicklungen 7, 8, die um ihn
herum gewickelt sind, und Einführungsdrähte 6 der Spulen 7, 8
sind mit den Metallanschlüssen 5 dadurch in entsprechender
Beziehung mit ihnen verbunden, daß sie um letztere
herumgewikkelt sind. Ein magnetisches Element 10, wie ein Feritkern ist
vertikal eingesetzt und in seiner Position fixiert, um eine
magnetische Bahn auszubilden. Der auf diese Weise konstruierte
Transformator wird in eine Öffnung eines Gehäuses 11
eingesetzt, und Harz-Material 12 wie Silikonharz wird in das Gehäuse
hineingegossen. Schließlich wird eine Bodenplatte 13 in die
Öffnung des Gehäuses 11 eingesetzt. Die Menge des Harzmaterials
12 wird angepaßt, um einen wesentlichen Teil des magnetischen
Elements 10 des Transformators zu bedecken, und das Harz wird
normalerweise durch Erwärmung ausgehärtet.
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Ein allgemein bekannter herkömmlicher Typ eines umhüllten
Transformators, der zur ebenen bzw. flachen Befestigung
verwendet wird, wird mit Bezug auf die Figuren 4 und 5 beschrieben
werden.
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Die Fig. 4 ist eine Schnittansicht des Transformators. Ein
zylindrischer Abschnitt 1 einer Spule 4 hat einen oberen Kragen
2 und einen unteren Kragen 3, die jeweils an dessen
gegenüberliegenden Enden ausgebildet sind, wobei der untere Kragen 3 in
ihn eingesetzte Metallanschlüsse 5 hat. Eine primäre Wicklung 7
und eine sekundäre Wicklung 8 sind um den zylindrischen
Abschnitt 1 der Spule 4 herumgewickelt, wobei Einführungsdrähte 6
der Wicklungen um Metallanschlüsse (auf die hier später als
"Hersteller-Metallanschlüsse" Bezug genommen wird)
herumgewikkelt sind. Ein magnetisches Element 10, wie z.B. ein
Ferritkern, wird eingesetzt und in seiner Stellung fixiert. Die auf
diese Weise ausgebildete Baugruppe wird in der Umhüllung 11
angeordnet, und dann wird eine Bodenplatte 13 in ihre Position
eingesetzt, um die Öffnung des Gehäuses 11 zu verschließen. Die
Öffnung der Hülle 11 ist mit einer Leiste 15 versehen, die sich
entlang des inneren Umfangs der Öffnung erstreckt, und die
Bodenplatte 13 hat einen abgestuften Abschnitt 16, der sich
entlang ihres äußeren Umfangs erstreckt. Beim Zusammenbau des
Transformators wird die Bodenplatte 13 in die Öffnung der Hülle
11 hineingedrückt; nachdem der abgestufte Abschnitt 16 der
Bodenplatte 13 innerhalb der Leiste 15 angeordnet ist, kann
sich die erweiterte Öffnung verengen, wodurch die Verbindung
zwischen der Platte 13 und dem Gehäuse 11 sichergestellt wird.
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Wenn eine Schaltung unter Verwendung eines Transformators des
oben beschriebenen Typs gebildet werden soll, ist es üblich,
eine Leiterplatte zu einzusetzen. Solch ein Stromreis gemäß dem
Stand der Technik wird mit Bezug auf die Figur 6 beschrieben
werden. Eine Leiterplatte 17 hat ein Verdrahtungsmuster 18, das
mit Kupferfolie oder ähnlichem aufgedruckt ist. Der
Transformator 19 enthält mehrere "passive Elemente 20", wie eine
Induktivität L, einen Kondensator C und einen Widerstand R. Aktive
Elemente 21, wie Transistoren, sind in ihrer Position auf der
Leiterplatte 17 befestigt. Diese Komponenten sind elektrisch
durch Löten mit der Leiterplatte verbunden. Auf diese Art war
es üblich, elektronische Bauteile um den Transformator 19 herum
auf der Leiterplatte 17 befestigen zu lassen. Die Figur 7 ist
ein Schaltungsdiagramm, das eine Ausführungsform nach Figur 6
zeigt.
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Transformatoren dieses Typs finden vielerlei Anwendungen. Zum
Beispiel werden sie in elektronischen Apparaten, wie
Videokameras, Telefonapparaten und Flüssigkristallfernsehapparaten
eingesetzt. Bei diesen Anwendungen müssen die Transformatoren
wegen des Trends zu hochentwickelten Funktionen und
gesteigerter Vielseitigkeit bei leichtem Gewicht und geringer Größe eine
Struktur haben, die zur Befestigung an den Oberflächen von
Leiterplatten angepaßt ist. Andererseits werden die
Bedingungen, unter welchen Transformatoren verwendet werden, härter als
jemals zuvor. Z.B. sind sie Wärmebelastungen aufgrund von
Aufschmelzlötung und mechanischen Belastungen, die durch
Ultraschallwellen-Reinigung nach dem Löten aufgebracht werden,
unterworfen. Diese äußeren Belastungen können die
Einführungsdrähte
des Transformators zerbrechen und/oder den Ferritkern
spalten und so schließlich den Transformator zerstören. Dieses
Problem wird mit Bezug auf die Figur 2 im einzelnen beschrieben
werden:
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Die Metall-Plattenanschlüsse 5a, 5b des Transformators sind auf
der Leiterplatte 17 befestigt. Wenn irgendeine Belastung
zufällig in den vertikalen Richtungen 22a und 22b auf den
Transformator ausgeübt wird, wird der Transformator tatsächlich einer
nach oben gerichteten Anhebung unterworfen, d.h., in der
vertikalen Richtung 22a, weil seine Basisabschnitte an der
Leiterplatte 17 befestigt sind. Im Gegensatz dazu werden die Basen
5e, 5f, 5g, 5h der Metallanschlüsse 5a, 5b, 5c, 5d, um welche
die Einführungsdrähte 6a, 6b, 6c, 6d herumgewickelt sind,
zusammen mit der Leiterplatte 17 einem nach unten gerichteten
Druck in der Richtung 22b nach unten unterworfen. Auf diese
Weise werden die Einführungsdrähte 6a, 6d sowohl nach oben als
auch nach unten gezogen, wodurch bewirkt wird, daß die
Einführungsdrähte 6a und 6d brechen. Auf die gleiche Weise kann
ein Brechen der Einführungsdrähte 6a bis 6d vorkommen, wenn
eine Belastung seitlich in den Richtungen 23a und 23b ausgeübt
wird.
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Ein weiteres Problem ist es, daß die Metallanschlüsse sogar
durch eine relativ leichte Last, die an ihren vorderen Enden
angreift, leicht zu verformen sind, wodurch die dimensionale
bzw. Abmessungs-Genauigkeit sinkt. Dieses Problem entsteht aus
der Tatsache, daß die Gesamtlänge jedes Metallanschlusses 5a,
5b die Summe der Länge jedes der Abschnitte 5a, 5f, um welche
die Einführungsdrähte 6 herumgewickelt sind, und der Länge
eines jeden gebogenen Abschnitts ist.
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Ein weiteres Problem entsteht aus der Aufschmelzlötung. Im
einzelnen werden, wenn der harzgegossene Transformator, der in
Fig. 3 gezeigt ist, durch Aufschmelzen gelötet werden soll, die
Komponenten einer Wärmebelastung unterworfen. Das Problem
entsteht während der Stufe der Aufschmelzlötung, bei welcher die
Temperatur in dem Aufschmelzofen 230ºC erreicht. Wie es beim
Aufschmelzlötungs-Verfahren üblich ist, wird für eine oder zwei
Minuten eine Vorerwärmung bei 150ºC durchgeführt, und dann
wird die Temperatur des Ofens für ungefähr 30 Sekunden bei mehr
als 200ºC gehalten. Die Bauteile des Transformators sind also
einer solchen Hochtemperaturbehandlung unterworfen, welche die
Transformatoren ungünstig beeinflußt. Zum Beispiel werden die
primären und sekundären Wicklungen 7, 8, das magnetische
Element 10, und das Gußharzmaterial 12 gelängt oder gedehnt.
Jedoch ist, da sie verschiedene Wärmeausdehnungskoeffizienten
besitzen, der Ausdehnungsgrad des magnetischen Elements 10, wie
z.B. eines Ferritkerns, von demjenigen des Gußharzmaterials 12
verschieden. Im allgemeinen hat das Gußharzmaterial eine Härte
von 50 oder mehr, und eine größere Dehnbarkeit. Deshalb ist es
ein Problem, daß das Gußharzmaterial 12, das zwischen der Spule
4 und dem magnetischen Element 10, z.B einem Ferritkern,
angeordnet ist, dazu neigt, sich nach außen auszudehnen, so daß
die dabei entstehende Ausdehnungskraft das magnetische Element
10 zerbricht.
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Bei einem Transformator des Typs, wie er in Fig. 4 gezeigt ist,
ist die Bodenplatte 13 lediglich in das Gehäuse 11 eingesetzt,
wodurch sie nicht in der Lage ist, eine starke Verbindung
zwischen ihnen zu erreichen. Zusätzlich ist es sehr
wahrscheinlich, daß Lücken zwischen dem Boden der Metallanschlüsse 5 und
dem Boden des Gehäuses 11 und/oder dem Boden der Bodenplatte 13
hergestellt werden. Es kann vorkommen, daß die Metallanschlüsse
5 auf schädliche Weise relativ zum Boden des Transformators
angehoben werden. Wie in Fig. 5 gezeigt, wird beim Anbringen
eines Transformators mit einem solchen Mangel auf der
Leiterplatte 17, eine Lücke T zwischen der Leiterplatte 17 und den
Metallanschlüssen 5 des Transformators hergestellt, welche eine
geeignete Lötverbindung verhindert. Die fehlerhafte Verbindung
resultiert in elektrischer Leitung.
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Wenn Stromkreise mit dem oben genannten herkömmlichen
Transformator konstruiert werden sollen, ist es allgemein üblich,
den Transformator 19 und andere Bauteile, wie in Fig. 6
gezeigt, auf der Leiterplatte 17 zu befestigen. Diese Praxis hat
darin einen Nachteil, daß ein Raum, der zur Befestigung anderer
Komponenten als des Körpers des Transformators 19 ausreicht,
benötigt wird, wodurch Aufbau mit kompakter Größe erzielt wird.
Zusammenfassung der Erfindung
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Der umhüllte Transformator, der gemäß dem Verfahren dieser
Erfindung hergestellt wird, überwindet die oben beschriebenen
und viele andere Nachteile und Mängel des Standes der Technik
durch ein Verfahren zur Herstellung eines umhüllten
Transformators mit einer Spule (34) mit einem aus Kunststff geformten
zylindrischen Abschnitt (36) und oberen (34) sowie unteren Kragen
(35; 35a, 35b), die jeweils an oberen und unteren Enden des
zylindrischen Abschnitts (36) ausgebildet sind, einem
magnetischen Element (38a, 38b), das sich zentral durch den
zylindrischen Abschnitt 36 erstreckt, primären und sekundären
Wicklungen (39, 42), die rund um den äußeren Umfang des zylindrischen
Abschnitts 36 gewickelt sind, kammförmigen Metallanschlüssen
(30, 31; 30a, 30b, 31a, 3lb), die auf dem Paar der unteren
Kragen (35; 35a, 35b) durch Einsatz-Eingießen ausgebildet sind,
wobei der kammförmige Abschnitt eines jeden Metallanschlusses
(30, 31; 30a, 30b, 31a, 3lb) im allgemeinen im rechten Winkel
gebogen ist, wobei die Metallanschlüsse (30, 31; 30a, 30b, 31a,
31b) weiterhin außen horinzontal an ihrem Endabschnitt gebogen
sind, und wobei dieses Verfahren gekennzeichnet ist durch die
folgenden Merkmale:
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a) jeder der Metallanschlüsse (30, 31; 30a, 30b, 31a, 31b)
ist im wesentlichen Z-förmig;
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b) ein gerader Abschnitt des Anschlusses (30, 31; 30a, 30b,
31a, 31b) ist in der Mitte der Z-Form angeordnet und fest
zwischen der Innenwand eines Gehäuses (43) in Position
gehalten;
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c) eine Rahmenwand (46) mit vertieften Anschlußnuten, in
welche die Metallanschlüsse (30, 31; 30a, 30b, 31a, 31b)
individuell eingepaßt sind, ist auf einer quadratischen
Bodenplatte aus Kunststoff vorgesehen;
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d) der kammförmige Abschnitt eines jeden Metallanschlusses
(30, 31; 30a, 30b, 31a, 31b) ist weiterhin im rechten
Winkel gebogen; und
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e) die Bodenplatte (44) mit einer elektronischen Schaltung,
die durch mehrere elektronische Teile darauf ausgebildet
ist, ist in ihre Position eingepaßt, so daß die
elektronische Schaltung in der Öffnung des Gehäuses positioniert
ist, wobei die Schaltung dadurch elektrisch mit den
Anschlüssen (30, 31; 30a, 30b, 31a, 31b) des
Transformatorkörpers verbunden wird.
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Bei einer bevorzugten Variante des Verfahrens nach der
Erfindung wird der Körper des Transformators in das Gehäuse
eingesetzt, wobei der Transformatorkörper eine Spule mit primären
und sekundären Wicklungen, die um sie herum gewunden bzw.
gewickelt sind, und ein magnetisches Element aufweist, das sich
zentral durch ihn hindurch erstreckt, und wobei ein Harz mit
einem geringen Härtegrad von 20 bis 50, (JIS K6301) wie z.B.
Silikonharz in das Gehäuse gefüllt wird, so daß der
Transformatorkörper teilweise oder ganz in das Harz eingebettet wird,
wobei die Bodenplatte durch eine Öffnung des Gehäuses in ihrer
Lage positioniert wird.
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Bei einer anderen bevorzugten Variante des Verfahrens der
Erfindung wird der Transformatorkörper in ein Gehäuse eingesetzt,
das in seinem Inneren mit einem unterschnittenen Bereich
versehen ist, wobei eine mit einem eingreifenden Vorsprung
ausgebildete Bodenplatte in ihrer Lage positioniert wird, so daß der
eingreifende Vorsprung mit dem unterschnittenen Bereich des
Gehäuses in Eingriff kommt, und wobei die Größe der Bodenplatte
gleich oder größer als die Größe der Öffnung des Gehäuses ist,
wobei das Gehäuse auf der Bodenplatte positioniert wird, und
wobei die Unterseite der Bodenplatte bündig mit dem Boden des
Benutzer-Metallanschlusses des Transformatorkörpers ist.
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Desweiteren kann die Bodenplatte des Transformators, der gemäß
der Erfindung hergestellt ist, eine elektronische Schaltung,
die durch mehrere elektronische Teile darauf ausgebildet ist,
haben, wobei die Bodenplatte so in ihrer Position befestigt
ist, daß die elektronische Schaltung in der Öffnung des
Gehäuses angeordnet ist, wobei die Schaltung dadurch elektrisch mit
den Anschlüssen des Transformatorkörpers verbunden ist.
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Somit macht es der gemäß der Erfindung hergestellte
Transformator möglich, die folgenden Aufgaben zu lösen: (1)
Zurverfügungstellung eines umhüllten Transformators mit der Fähigkeit,
physikalischen und Wärmebelastungen zu widerstehen, (2)
Zurverfügungstellung eines umhüllten Transformators, der eine stabile
Befestigung von Metallanschlüssen auf der Leiterplatte
sicherstellt, und (3) Zurverfügungstellung eines umhüllten
Transformators von kompakter Größer mit Zuverlässigkeit im Betrieb.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Diese Erfindung kann mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen
besser verstanden werden, und ihre vielfältigen Aufgaben und
Vorteile werden Fachleuten offenbar werden. Es zeigen:
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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines üblichen
Transformators;
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Fig. 2 eine Schnittansicht davon;
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Fig. 3 eine Schnittansicht, die einen üblichen
harzgegossenen Transformatorentyp zeigt;
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Fig. 4 eine Schnittansicht, die einen üblichen umhüllten
Transformator zeigt;
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Fig. 5 eine Seitenansicht davon;
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Fig. 6 eine Aufsicht einer elektronischen Schaltung, die auf
einer Leiterplatte ausgebildet ist, welche einen
Transformator enthält;
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Fig. 7 ein Schaltungsdiagramm für die elektronische
Schaltung;
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Fig. 8 eine perspektivische Ansicht, die eine
Ausführungsform des umhüllten Transformators zeigt, der gemäß
der Erfindung hergestellt ist;
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Fig. 9 eine Schnittansicht davon in einem Seitenaufriß;
Fig. l0a
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bis loc schematische Ansichten der Zusammenbauschritte für
den umhüllten Transformator, der gemäß der
vorliegenden Erfindung hergestellt ist;
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Fig. 11a
bis 11c Aufsichten der Metallanschlüsse, die beim umhüllten
Transformator verwendet werden, der gemäß der
vorliegenden Erfindung hergestellt ist;
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Fig. 12 eine Schnittansicht eines umhüllten Transformators
gemäß einer Ausführungsform, bei welcher ein relativ
weiches Harz verwendet wird;
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Fig. 13 eine Schnittansicht eines umhüllten Transformators,
bei welchem das Gehäuse auf der Bodenplatte ruht;
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Fig. 14 eine Seitenansicht davon;
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Fig. 15 eine perspektivische Ansicht, die eine modifizierte
Version des umhüllten Transformators zeigt;
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Fig. 16 eine Seitenansicht davon; und
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Fig. 17a
bis 17c schematische Ansichten der Schritte des Zusammenbaus
des umhüllten Transformators nach Fig. 15 gemäß des
Verfahrens der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Eine Variante eines Verfahrens gemäß der Erfindung wird nun mit
Bezug auf die Fig. 8 bis einschließlich 17 beschrieben werden.
Mit Bezug auf die Fig. 11 wird ein Metallanschluß zur
Befestigung an einer Spule erläutert werden:
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Benutzer-Metallanschlüsse 30 und Hersteller-Metallanschlüsse 31
werden einteilig hergestellt, so daß jedes Paar dieser
Anschlüsse 30 und 31 an ihre Einführungsdrähte angeschlossen ist,
um eine U-förmige Gestalt auszubilden, wie in den Fig. 11a bis
11c gezeigt. Die U-förmigen Anschlüsse sind einteilig mit einem
Ringbauteil 32 hergestellt. Um es dem Verwender zu gestatten,
eine feste Verbindung zwischen den Metallanschlüssen und einer
Leiterplatte sicherzustellen, können die Metallanschlüsse so
ausgeformt sein, daß, wie Fig. 11b zeigt, jeder
Benutzer-Metallanschluß 30 breiter ist als jeder Hersteller-Metallanschluß
31. Um den Einführungsdraht an den Anschlüssen 31 zu
befestigen, können die Anschlüsse 31 mit einer Kerbe 33 versehen sein,
wie in Fig. 11c gezeigt ist. Auf diese Weise wird die Spule 34
mit dem Einsetzen des U-förmigen Metallanschlusses in ihren
unteren Kragen 35 hergestellt.
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Mit Bezug auf die Fig. 9 wird die Spule 34 detailliert
beschrieben werden:
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Die Spule 34 enthält einen zylindrischen Abschnitt 36 aus einem
Kunststoffmaterial und einen oberen Kragen 37 und untere Kragen
35a, 35b, die an gegenüberliegenden Enden des zylindrischen
Abschnitts 36 ausgebildet sind. Die unteren Krägen 35a und 35b
werden durch das Einsatzformverfahren (insert molding method)
ausgebildet. Die Metallanschlüsse 30a, 30b, 3la, 31b haben
jeder im wesentlichen eine U-Form und eine kammförmige
Konfiguration, wie schon beschrieben, und sind parallel mit der
Richtung, in welcher magnetische Elemente 38a, 38b eingesetzt
werden. Während des Schrittes des Einsatzformens sind sowohl die
Benutzer-Metallanschlüsse 30 als auch die
Hersteller-Metallanschlüsse 31 in einer kontinuierlichen Ringform; bevor die
Einführungsdrähte 40 gewickelt werden, werden die Spulen
individuell getrennt. Eine vorbestimmte Länge der
Hersteller-Metallanschlüsse 31 verbleibt ungeschnitten, um so ihre
Verbindung mit den anderen Einrichtungen wegen des für eine
vorbestimmte Länge unbeschnitten verbleibenden Abschnittes zu
vereinfachen. Dann werden die Metallanschlüsse 31 in rechten
Winkeln nach unten gebogen, um so die Hersteller-Metallanschlüsse
31a, 31b auszubilden. Die unteren Kragen 35a, 35b werden
jeweils mit Nuten 41a zum Durchführen der Einführungsdrähte 40
einer primären Wicklung 39 und Nuten 41b zum Durchführen der
Einführungsdrähte 40 einer sekundären Wicklung 42 ausgebildet.
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Mit Bezug auf Fig. 10 werden ein Gehäuse 43 und eine
Bodenplatte 44 beschrieben werden.
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Das Gehäuse 43, das aus Kunststoff hergestellt und auf einer
Seite offen ist, ist mit einem Paar unterschnittener Abschnitte
45 an seiner Innenwand in der Richtung X versehen. Die
Bodenplatte 44 ist ebenfalls aus Kunststoff hergestellt und hat eine
quadratische Rahmenwand 46 von einigen Millimetern Höhe auf
ihrer oberen Oberfläche ausgebildet. Die Rahmenwand 46 ist mit
einem Paar eingreifender Vorsprünge 47 zum Eingriff mit den
unterschnittenen Abschnitten 45, die den Richtungen X zugewandt
sind, und mit mehreren Anschlußnuten 48, die den Richtungen Y
zugewandt sind, versehen.
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Mit Bezug auf die Fig. 9 wird das Verfahren des Zusammenbauens
des Transformators beschrieben werden.
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Die primäre Wicklung 39 wird um den zylindrischen Abschnitt 36
der Spule 34 herumgewickelt, und Einführungsdrähte 40 werden
durch die Nuten 41a zum Herumwickeln um die
Hersteller-Metallanschlüsse 31a hindurchgeführt. Auf die gleiche Weise wird die
sekundäre Wicklung 42 um den zylindrischen Abschnitt 36
herumgewickelt, und Einführungsdrähte 40 werden zum Herumwickeln
um die Hersteller-Metallanschlüsse 31b durch die Nuten 41b
hindurchgeführt. Die Einführungsdrähte 40 werden an die
Abschnitte, um die herum sie gewickelt sind, gelötet.
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Darauf folgend wird ein magnetisches Element 38a vom E-Typ in
den zylindrischen Abschnitt 36 von einer seiner Seiten her
eingeführt, und dann wird ein magnetisches Element 38b vom I-
Typ von seiner gegenüberliegenden Seite aus eingeführt. Die
magnetischen Elemente 38a und 38b werden z.B. durch einen
Klebstoff zusammengefügt. Anstelle des magnetischen Elements 38 vom
I-Typ können zwei magnetische Elemente 38a und 38b vom E-Typ in
Kombination verwendet werden. Dann werden die auf diese Weise
zusammengebauten Benutzer-Metallanschlüsse 30 geeignet geformt.
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Mit Bezug auf Fig. 9 wird der Ausformungsprozeß der
Metallanschlüsse 30 beschrieben werden:
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Die Benutzer-Metallanschlüsse 30a und 30b, die sich horizontal
von den Seiten der Spule 43 erstrecken, werden bis auf eine
bestimmte Länge davon, gemessen von den Seitenenden der unteren
Kragen 35, nach unten gebogen, und andere Abschnitte als der
Abschnitt 30e des Metallanschlusses 30 werden nach außen in die
Seitenrichtung gebogen. Auf diese Weise wird der
Ausformungsprozeß vervollständigt.
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Der Transformatorkörper wird in ein Plastikgehäuse 43, wie in
Fig. 10 gezeigt, eingesetzt. Die geraden Abschnitte 30e der
Benutzer-Metallanschlüsse 30 werden im Stoß mit der inneren
Seitenwand 43a des Gehäuses 43 gehalten. Dann wird die
Bodenplatte
44 so in Position gesetzt, daß die Vorsprünge 47 und die
Wände 46 des quadratischen Rahmens, die an der Bodenplatte 44
vorgesehen sind, in dem Gehäuse 43 positioniert werden, worauf
die unterschnittenen Abschnitte 45, die an den inneren
Seitenwänden des Gehäuses 43 ausgebildet sind, durch die
Eingriffsvorsprünge 47, die auf der Bodenplatte 44 ausgebildet sind, in
Eingriff gebracht werden. Das heißt, die jeweiligen
Halteabschnitte der Eingriffvorsprünge 47 sind größer ausgestaltet als
das Innere der unterschnittenen Abschnitte 45, die in der
Innenwand des Gehäuses 43 abgebildet sind, wodurch die
Eingriffsvorsprünge 47 der Bodenplatte 44 mechanisch in sicheren
Eingriff mit den unterschnittenen Abschnitten 45 des Gehäuses 43
gebracht werden. Die Wände 46 des quadratischen Rahmens mit
Anschlußnuten 48 sind dazu vorgesehen, die geraden Abschnitte
30i aufzunehmen, die durch das nach unten gerichtete Biegen der
Benutzer-Metallanschlüsse 30 ausgebildet werden; deshalb werden
die geraden Abschnitte 30i zwischen der inneren Seitenwand 43a
des Gehäuses 43 und den Seitenwänden 46 des quadratischen
Rahmens der Bodenplatte 44 eingeklemmt und so in ihrer Position
befestigt.
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Die Benutzer-Metallanschlüsse 30a und 30b, die auf diese Weise
mit den Ringbauteilen 32 zusammengesetzt sind, werden
geschnitten, um eine bestimmte Länge für jeden zur Verfügung zu
stellen.
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Mit Bezug auf die Fig. 9 ist die weitere Beschreibung wie
folgt:
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Nachdem die Benutzer-Metallanschlüsse 30a und 30b des umhüllten
Transformators an die Leiterplatte 55 angelötet sind, wird der
Transformator einer Belastung unterworfen, wodurch er in
Reaktion auf irgendeine auf ihn wirkende, nach oben gerichtete
Kraft von der Leiterplatte 55 getrennt wird, wodurch die
Metallanschlüsse 30a und 30b einer Schälbelastung unterworfen
werden. Jedoch wird, weil die geraden Abschnitte 30i der
Benutzer-Metallanschlüsse 30a und 30b zwischen der inneren
Seitenwand 43a des Gehäuses 43 und den Wänden 46 des quadratischen
Rahmens der Bodenplatte 44 eingeklemmt sind, jedwede Last, die
von den Benutzer-Metallanschlüssen 30a, 30b übertragen wird,
durch den Abschnitt aufgenommen, der zwischen den Wänden 46 des
quadratischen Rahmens der Bodenplatte 44 und der inneren
Seitenwand 43a des Gehäuses 43 angeordnet ist, und deshalb werden
solche Belastungen nicht auf die unteren Kragen 35a, 35b der
Spule 34 übertragen. Dadurch hat die Spule 34 keine Möglichkeit
zu brechen. Es tritt ebenfalls keine Bruchmöglichkeit
hinsichtlich der Durchführungsdrähte 40 der primären und sekundären
Wicklungen 39, 42 auf, welche um die
Hersteller-Metallanschlüsse 31a, 31b herumgewickelt sind. Ein ähnlicher Effekt wird
gegen jede seitliche Belastung erzielt, wodurch es keine
Bruchmöglichkeit der Durchführungsdrähte 40 oder der Spule 34
aufgrund einer solchen Belastung gibt.
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Mit Bezug auf die Fig. 12 wird ein in Harz eingegossener,
umhüllter Transformator beschrieben werden:
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Wie anfangs beschrieben, werden die magnetischen Elemente 38a,
38b in die Spule 34 mit den primären und sekundären Wicklungen
39, 42 eingebaut, dann wird der Transformatorkörper in ein
Kunststoffgehäuse 43 eingesetzt, welches an einem Ende offen
ist. In diesem Fall wird ein Harzmaterial 49 mit einem geringen
Härtegrad, wie z.B. Silikonharz, in das Gehäuse 43 eingefüllt,
bis der Transformatorkörper teilweise oder insgesamt davon
bedeckt ist, und dann wird das Harz ausgehärtet. Vorzugsweise
haben die weichen Harze eine Härte von 10 bis 50 (JIS K 6301),
am besten ungefähr 30. Die Dehnung des Harzmaterials 49 ist
vorzugweise in dem Bereich von nicht mehr als 150%,
vorzugsweise ungefähr 120%.
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Mit Bezug auf die Fig. 13 und 14 wird die Konstruktion des oben
genannten Kunststoffgehäuses 43 und der Bodenplatte 44
beschrieben werden:
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Nachdem der Transformator in das Gehäuse 43 eingesetzt ist,
wird die Bodenplatte 44 angesetzt und am Gehäuse 43 befestigt.
Die Öffnung des Gehäuses 43 ist kleiner als die Bodenplatte 44,
so daß das Öffnungsende des Gehäuses 43 auf der Bodenplatte 44
befestigt werden kann. Deshalb sind, wenn der Transformator
nach der Erfindung auf einer Leiterplatte befestigt werden
soll, die Bodenplatte 44 und die Benutzer-Metallanschlüsse 30
in Kontakt mit der Leiterplatte. Zum Zweck des Ansetzens ist
die Innenwand des Gehäuses 43 mit unterschnittenen Abschnitten
45 benachbart dem offenen Ende des Gehäuses 43 versehen, und
die Bodenplatte 44 ist mit Eingriffsvorsprüngen 47 so versehen,
daß die unterschnittenen Abschnitte 45 mit konvexen Abschnitten
50 der Vorsprünge 47 in Eingriff kommen.
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Die Innenwand der Bodenplatte 44 ist mit Schaltungsmustern 51
unter Verwendung von Kupferfolie versehen, wobei ein Teil davon
mit einer Photoresist-Deckmasse beschichtet ist. Zusätzlich
werden elektronische Komponenten 52 mit einer Induktivität L,
einem Kondensator C und einem Widerstand R hinzufügt. Anstelle
des Ausbildens der Schaltungsmuster auf der Innenwand der
Bodenplatte 44 kann ein flexibles Substrat mit Schaltungsmuster
an der Bodenplatte 44 befestigt werden. Ein Transformator, der
ein magnetisches Element 38 enthält, wird in das Gehäuse 43
eingesetzt und dann wird die Bodenplatte 44, die einen
elektronischen Schaltung aufweist, in das Gehäuse 43 eingesetzt.
Auf diese Weise wird ein Transformator mit einer elektronischen
Schaltung aufgebaut. Zur Verbindung zwischen den
Benutzer-Metallanschlüssen 30 und den Schaltungsmustern 51 ist vorgesehen,
daß umgekehrte U-förmige Anschlußnuten 48, die auf der
Bodenplatte 44 ausgebildet sind, mit einem
Leiterplatten-Schaltungsmuster 51 als einem Teil des Schaltungsmusters 51 versehen
werden, wobei das Teilschaltungsmuster 51 mit einer Lötpaste
oder ähnlichem beschichtet ist, welche nach dem Zusammenbau
erhitzt wird, wodurch eine Verbindung zwischen dem
Metallanschluß 30 und dem Schaltungsmuster 51 ausgebildet werden kann.