EP2383755A1 - Induktionsbauteil - Google Patents

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EP2383755A1
EP2383755A1 EP11163227A EP11163227A EP2383755A1 EP 2383755 A1 EP2383755 A1 EP 2383755A1 EP 11163227 A EP11163227 A EP 11163227A EP 11163227 A EP11163227 A EP 11163227A EP 2383755 A1 EP2383755 A1 EP 2383755A1
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shield ring
induction component
coil core
air gap
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Wuerth Elektronik Eisos GmbH and Co KG
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Definitions

  • the invention relates to an induction component or a body for Herstettung such an induction component.
  • Induction components are often needed in electronics. They contain a ferrite core and at least one coil wound around the ferrite core. The assembly is then surrounded by an outer shield. The induction components are designed so that they can be mounted on a printed circuit board, wherein at the same time an electrical connection is made in the attachment.
  • a two-part housing which has both the shield and the core for the coil. Through lateral openings, the ends of the wire forming the coil are led out.
  • inductor component in which a coil core with two flanges is surrounded by a shield, wherein an intermediate ring of insulating material is arranged between the edges of the flanges of the same size and the shield ring ( DE 10212930 ).
  • the invention is based on the object to provide a way to ensure the correct size of an air gap in an induction component.
  • the invention proposes an induction component with the features mentioned in claim 1. Further developments of the invention are the subject of dependent claims.
  • the inductance component proposed by the invention thus contains a coil body and a screen ring surrounding it and serving for the shielding.
  • the bobbin in turn contains a usually but not necessarily cylindrical core around which the bobbin is wound. At at least one axial end, a flange is formed, which has an inner side facing the coil core and a wholiegetide outside. This flange limits the space in which the coil is arranged.
  • the shield ring which delimits an air gap at at least one point opposite the bobbin, is now opposite the flange by means of positioning means positioned so that the air gap has the intended size and arrangement. The positioning act directly between the shield ring and the flange. An additional plastic housing is no longer required for this positioning or centering of the shield ring.
  • the positioning means between the shield ring and its associated flange can be realized by coordinated geometric design of the shield ring and / or the flange. Since both objects are metallic or metal-like materials, it is proposed by the invention to make the geometric design as simple as possible.
  • the shield ring has at its end facing the flange an inner step, one leg of which forms a contact surface for resting on the flange.
  • the other leg of the inner step can then form a contact surface for engagement with the peripheral edge of the flange.
  • the bobbin two spaced apart on the spool formed flanges, and that the air gap between the peripheral edge of a flange and the inner wall surface of the shield ring is formed.
  • the step is provided on the front edge of the shield ring over the entire circumference of the shield ring.
  • the flange against which the positioning means are effective, has an outer contour deviating from a circle.
  • the outer contour of the flange has the shape of a circle with two parallel rectilinear flats.
  • the positioning means between the shield ring and the flange are provided at the flange, which serves for fastening of the induction component to the circuit board.
  • This flange is also larger in the radial direction than the opposite flange.
  • FIG. 1 shown in side view induction component includes a flange 1, the underside 2 is designed and intended for mounting in SMT on a printed circuit board. Above the flange 1, the shield 3 can be seen, which, however, as will be seen below, partially covers the edge of the flange 1.
  • FIG. 2 shows a cross section through the illustrated component along line II-II in FIG. 1 ,
  • the component contains a bobbin 4, which in turn contains a coil core 5.
  • This spool core 5 is cylindrical and has a circular cross-section.
  • the already mentioned flange 1 is formed, which has a flat inner surface 6 and the bottom 2. This flange limits the space available for a coil.
  • the bobbin 4 includes a second flange 7, which projects less far in the radial direction than the lower flange 1.
  • the upper end edge 8 in a plane with the top 9 of the upper Flange 7 is located. Between the edge of the upper flange 7 and the inner side 10 of the shield ring 3, an air gap 11 is formed. This air gap runs continuously around the entire circumference.
  • the lower flange 1, the underside 2 is designed for attachment to a circuit board, contains a through hole 12, the immediate adjoins the outer periphery of the spool core 5. It serves to push through the end of the wire forming the coil, so that it can be soldered on the underside.
  • the shield ring 3 rests on the inside 6 of the lower flange 1. This is clearer from the FIG. 3 out.
  • the shield ring 3 has an inwardly directed step 14 at its lower end edge 13. This step has a pa rallel to the end edge 13 extending first leg 15 and a perpendicular thereto extending parallel to the outside second leg 16. With the first leg 15 of the step 14, the shield ring 3 rests on the inner side 6 of the lower flange 1. The second leg 16 abuts against the outer edge 17 of the lower flange 1. In FIG. 3 the distance between the outer edge 17 and the leg 16 is shown enlarged to illustrate the interaction more clearly.
  • step 14 runs around the gesaimten circumference of the shield ring 3, so that the displacement of the shield ring 3 relative to the lower flange 1 is prevented in all directions.
  • FIG. 4 showing the induction component from the bottom.
  • the bottom 2 is divided into three areas, namely two exposed areas with a conductive coating and a central area between the two coated areas 18, which remains free of coating.
  • the outer contour 17 of this lower flange 1 has the shape of two circular arcs, which are interconnected by two rectilinear mutually parallel sections. By deviating from a circular shape and a rotation of the shield ring 3 relative to the flange 1 is prevented.
  • the front edge 13 of the shield ring 3 surrounds the outer contour 17 of the lower Flange 1 all around.
  • FIG. 5 shows the induction component from below Here, too, it can be seen that the lower end edge 13 of the shield ring 3 surrounds the flange 1 everywhere.
  • FIG. 6 now shows a perspective view of the induction component from above.
  • the air gap 11 formed between the flange 7 and the shield ring 3 can be seen. To the correct compliance of this air gap 11, it is in the present invention.
  • a bobbin 24 is shown, in which the bobbin core 25 has a flange 11 only at its lower axial end, while it ends in the upper region without a flange.
  • the shield ring 23 in the region of its upper end edge 8 on an inwardly directed all-round leg 27. Between the inner edge of this leg 27 and the outside of the bobbin core 25, an air gap 21 is also formed, which is maintained in its correct size and position in the same manner as in the previous embodiment. Also serve this purpose formed between the lower flange 1 and the shield ring 23 by the step 14 positioning.

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Abstract

Ein Bauelement zur Bildung eines Induktionsbauteils enthält einen Spulenkörper mit einem Kern und zwei an den jeweiligen axialen Enden des Kerns ausgebildeten radial vorspringenden Flanschen, von denen der eine Flansch zur Befestigung an einer Leiterptatte ausgebildet ist und größer ist als der andere Flansch. Der Spulenkörper ist an seiner Außenseite von einem Schirmring umgeben, der auf dem großeren der beiden Flansche aufsitzt. Hierzu hat der Schirmring an der unteren Stirnkante eine nach innen gerichtete Stufe, deren einer Schenkel eine Auflagefläche zur Auflage auf der Innenseite des Flanschs bildet. Der andere Schenkel bildet eine Anlagefläche zur Anlage an dem Außenrand des Flanschs. Die Stufe läuft vorzugsweise um den gesamten Urnfang des Schirmrings herum. Dadurch wird ein zwischen dem oberen Flansch und der Innenseite des Schirmrings gebildeter Luftspalt in seiner Größe und Position festgelegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Induktionsbauteil beziehungsweise einen Körper zur Herstettung eines solchen Induktionsbauteils.
  • Induktionsbauteile werden in der Elektronik häufig benötigt. Sie enthalten einen Ferritkern und mindestens eine um den Ferritkern gewickelte Spule. Die Anordnung wird dann von einer äußeren Abschirmung umgeben. Die Induktionbauteile sind so ausgebildet, dass sie auf einer Leiterplatte befestigt werden können, wobei bei der Befestigung gleichzeitig auch eine elektrische Verbindung hergestellt wird.
  • Bei einem bekannten Induktionsbauteil dieser Art ( US 6847280 ) ist ein zweiteiliges Gehäuse vorgesehen, dass sowohl die Abschirmung als auch den Kern für die Spule aufweist. Durch seitliche Öffnungen werden die Enden des die Spule bildenden Drahtes herausgeführt.
  • Ebenfalls bekannt ist eine induktorkomponente, bei der ein Spulenkern mit zwei Flanschen von einer Abschirmung umgeben ist, wobei zweischen dem Rand der gleichgroßen Flansche und dem Schirmring ein Zwischenring aus Isoliermaterial angeordnet ist ( DE 10212930 ).
  • Nun gibt es auch Induktionsbauteile, bei denen zur Einhaltung bestimmter elektrischer Eigenschaften ein Luftspalt innerhalb des magnetischen Kreises vorhanden ist. Da dieser Luftspalt eine Auswirkung auf die etektrischen Eigenschaften des Induktionsbauteils hat, muss dafür gesorgt werden, dass der Luftspalt immer die korrekte Größe aufweist. Zu diesem Zweck ist bereits vorgeschlagen worden, ein Induktionsbauteil mit einem Spulenkörper und einer Abschirmung in einem Kunststoffgehäuse anzuordnen, und in dem Kunststoffgehäuse Ausrichtmittel unterzubringen, die sowohl den Spulenkörper als auch die Abschirmung gegenüber den Kunststoffgehäuse ausrichten und damit auch eine gegenseitige Positionierung zwischen dem Spulenkörper und der Abschirmung bewirken ( DE 102007063170 ).
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Möglichkeit zur Gewährleistung der korrekten Größe eines Luftspalts bei einem Induktionsbauteil zu schaffen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Induktionsbauteil mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
  • Das von der Erfindung vorgeschlagene Induktionsbauteil enthält also einen Spulenkörper und einen diesen umgebenden der Abschirmung dienenden Schirmring. Der Spulenkörper seinerseits enthält einen üblicherweise aber nicht notwendigerweise zylindrischen Kern, um den herum die Spule gewickelt wird. An mindestens einem axialen Ende ist ein Flansch ausgebildet, der eine dem Spulenkern zugewandte Innenseite und eine gegenüberliegetide Außenseite aufweist. Dieser Flansch begrenzt den Raum, in dem die Spule angeordnet ist. Der Schirmring, der an mindestens einer Stelle gegenüber dem Spulenkörper einen Luftspalt begrenzt, ist nun gegenüber dem Flansch mithilfe, von Positioniermitteln so positioniert, dass der Luftspalt die vorgesehene Größe und Anordnung aufweist. Die Positioniermittel wirken dabei direkt zwischen dem Schirmring und dem Flansch. Ein zusätzliches Kunststoffgehäuse ist für diese Positionierung beziehungsweise Zentrierung des Schirmrings nicht mehr erforderlich.
  • Die Positioniermittel zwischen dem Schirmring und dem ihm zugeordneten Flansch können durch aufeinander abgestimmte geometrische Gestaltung des Schirmrings und/oder des Flanschs verwirklicht werden. Da es sich bei beiden Gegenständen um metallische oder metallähnliche Materialien handelt, wird von der Erfindung vorgeschlagen, die geometrische Gestaltung möglichst einfach zu gestalten.
  • In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schirmring an seiner dem Flansch zugewandten Stirnkante eine innere Stufe aufweist, deren einer Schenkel eine Anlagefläche zur Auflage auf dem Flansch bildet. Der andere Schenkel der inneren Stufe kann dann eine Anlagefläche zur Anlage an der Randkante des Flanschs bilden. Dadurch bildet diese Stufe, die auf die Größe des Flanschs abgestimmt ist, ein Positioniermittet, das den Schirmring zentriert und positioniert, so dass damit der Luftspalt zwischen dem Spulenkörper und dem Schirmring die korrekte Größe und Anordnung erhält.
  • Erfindungsgemäß kann in Weiterbildung vorgesehen sein, dass der Spulenkörper zwei mit Abstand an dem Spulenkern ausgebildete Flansche aufweist, und dass der Luftspalt zwischen der Randkante des einen Flanschs und der inneren Wandfläche des Schirmrings gebildet ist.
  • Erfindungsgemäß kann in Weiterbildung vorgesehen sein, dass die Stufe an der Stirnkante des Schirmrings über den gesamten Umfang des Schirmring vorgesehen ist. Dadurch wird der Schirmring gegen Verschieben in alle Richtungen gesichert.
  • Um den Schirmring auch gegenüber einem Verdrehen zu sichern und damit zu positionieren, kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass der Flansch, dem gegenüber die Positioniermittel wirksam sind, eine von einem Kreis abweichende Außenkontur aufweist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Außenkontur des Flanschs die Form eines Kreises mit zwei parallelen geradlinigen Abflachungen aufweist.
  • Erfindungsgemäß kann in Weiterbildung vorgesehen sein, dass bei dem Vorhandensein von zwei Flanschen die Positioniermittel zwischen dem Schirmring und dem Flansch bei dem Flansch vorgesehen sind, der zur Befestigung des Induktionsbauteils an der Leiterplatte dient. Dieser Flansch ist in radialer Richtung auch größer als der gegenüberliegende Flansch.
  • Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Zusammenfassung, deren beider Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Enfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
    • Figur 1
    die Seitenansicht eines Induktionsbauteils nach der Erfindung;
    Figur 2
    einen Schnitt längs Linie II-II in Figur 1;
    Figur 3
    eine vergrößerte Einzelansicht eines Teils aus Figur 2;
    Figur 4
    eine Ansicht des Induktionsbauteils von unten;
    Figur 5
    eine perspektivische Ansicht des Induktionsbauteils von unten;
    Figur 6
    eine perspektivische Ansicht des Induktionsbauteils von oben;
    Figur 7
    einen der Figur 2 entsprechenden Schnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform des Induktionsbauteils nach der Erfindung.
  • Das in Figur 1 in Seitenansicht dargestellten Induktionsbauteil enthält einen Flansch 1, dessen Unterseite 2 zur Anbringung in SMT auf einer Leiterplatte ausgebildet und bestimmt ist. Oberhalb des Flanschs 1 ist die Abschirmung 3 zu sehen, die allerdings, wie sich im Folgenden noch zeigen wird, den Rand des Flanschs 1 zum Teil abdeckt.
  • Die Figur 2, auf die jetzt Bezug genommen wird, zeigt einen Querschnitt durch das dargestellte Bauteil längs Linie II-II in Figur 1. Das Bauteil enthält einen Spulenkörper 4, der seinerseits einen Spulenkern 5 enthält. Dieser Spulenkern 5 ist zylindrisch und weist einen kreisförmigen Querschnitt auf. An dem axial unteren Ende des Spulenkerns 5 ist der bereits erwähnte Flansch 1 ausgebildet, der eine ebene Innenfläche 6 und die Unterseite 2 aufweist. Dieser Flansch begrenzt den Raum, der für eine Spule zur Verfügung steht. An dem gegenüberliegeriden Ende enthält der Spulenkörper 4 einen zweiten Flansch 7, der in radialer Richtung weniger weit ragt als der untere Flansch 1. Auf den unteren Flansch 1 ist der Schirmring 3 aufgesetzt, dessen obere Stirnkante 8 in einer Ebene mit der Oberseite 9 des oberen Flanschs 7 liegt. Zwischen dem Rand des oberen Flanschs 7 und der Innenseite 10 des Schirmrings 3 ist ein Luftspalt 11 gebildet Dieser Luftspalt läuft um den gesamten Umfang herum durchgehend.
  • Der untere Flansch 1, dessen Unterseite 2 zur Befestigung mit einer Leiterplatte ausgebildet ist, enthält ein durchgehendes Loch 12, das unmittelbar an den Außenumfang des Spulenkerns 5 anschließt. Es dient dazu, das Ende des die Spule bildenden Drahtes durchzustecken, damit es auf der Unterseite verlötet werden kann.
  • Wie man der Figur 2 schon entnehmen kann, ruht der Schirmring 3 auf der Innenseite 6 des unteren Flanschs 1 auf. Dies geht deutlicher aus der Figur 3 hervor. Der Schirmring 3 weist an seiner unteren Stirnkante 13 eine nach innen gerichtete Stufe 14 auf. Diese Stufe weist einen pa rallel zur Stirnkante 13 verlaufenden ersten Schenkel 15 und einen senkrecht dazu verlaufenden parallel zur Außenseite verlaufenden zweiten Schenkel 16 auf. Mit dem ersten Schenkel 15 der Stufe 14 liegt der Schirmring 3 auf der Innenseite 6 des unteren Flanschs 1 auf. Der zweite Schenkel 16 liegt an dem Außenrand 17 des unteren Flanschs 1 an. In Figur 3 ist der Abstand zwischen dem Außenrand 17 und dem Schenkel 16 vergrößert gezeichnet, um das Zusammenwirken deutlicher darzustellen.
  • Da die Stufe 14 rings um den gesaimten Umfang des Schirmrings 3 herum läuft, ist damit die Verschiebung des Schirmrings 3 gegenüber dem unteren Flansch 1 in alle Richtungen verhindert.
  • Nun zu Figur 4, die das Induktionsbauteil von der Unterseite her zeigt. Die Unterseite 2 ist in drei Bereiche aufgeteilt, nämlich zwei äußerte Bereiche mit einer leitenden Beschichtung und einen mittleren Bereich zweischen den beiden beschichteten Bereichen 18, der frei von Beschichtung bleibt. Die Außenkontur 17 dieses unteren Flanschs 1 weist die Form zweier Kreisbögen auf, die durch zwei geradlinige parallel zueinander verlaufende Abschnitte miteinander verbunden sind. Durch diese von einer Kreisform abweichende Form wird auch eine Verdrehung des Schirmrings 3 gegenüber dem Flansch 1 verhindert.
  • Die Stirnkante 13 des Schirmrings 3 umgibt die Außenkontur 17 des unteren Flanschs 1 ringsum.
  • Die perspektivische Ansicht der Figur 5 zeigt das Induktionsbauteil von unten Auch hier ist zu sehen, dass die untere Stirnkante 13 des Schirmrings 3 den Flansch 1 überall umgibt.
  • Die Figur 6 zeigt nun in perspektivischer Darstellung das Induktionsbauteil von oben. Hier ist der zwischen dem Flansch 7 und dem Schirmring 3 gebildete Luftspalt 11 zu sehen. Um die korrekte Einhaltung dieses Luftspalts 11 geht es bei der vorliegenden Erfindung.
  • Nun zu der abgeänderten Ausführungsform nach Figur 7. Hier ist ein Spulenkörper 24 dargestellt, bei dem der Spulenkörperkern 25 nur an seinem unteren axialen Ende einen Flansch 11 aufweist, während er im oberen Bereich ohne einen Flansch endet. Dafür weist der Schirmring 23 im Bereich seiner oberen Stirnkante 8 einen nach innen gerichteten ringsum laufenden Schenkel 27 auf. Zwischen der Innenkante dieses Schenkels 27 und der Außenseite des Spulenkörperkerns 25 wird ebenfalls ein Luftspalt 21 gebildet, der in der gleichen Weise in seiner korrekten Größe und Position eingehalten wird wie bei der vorhergehenden Ausführungsform. Auch hierzu dienen die zwischen dem unteren Flansch 1 und dem Schirmring 23 durch die Stufe 14 gebildeten Positioniermittel.

Claims (5)

  1. Induktionsbauteil, mit
    1.1 einem Spulenkörper (4, 24), der
    1.2. einen Spulenkern (5, 25) zur Aufnahme der Spule und
    1.3 mindestens einen radial über den zylindrischen Spulenkern (5, 25) vorspringenden insbesondere plattenförmigen Flansch (1, 7) aufweist,
    1.4 einem den Spulenkern (5, 25) mit Abstand umgebenden Schirmring (3), der
    1.5 mit dem Spulenkern (5, 25) an mindestens einer Stelle einen Luftspalt (11, 21) bildet, sowie mit
    1.6 zwischen dem Flansch (1) und dem Schirmring (3) wirkenden Positioniermitteln zur Gewährleistung der korrekten Größe des Luftspalts (11, 21).
  2. Induktionsbauteil nach Anspruch 1, bei dem der Schirmring (3) an seiner dem Flansch (1) zugewandten Stirnkante (13) eine innere Schulter (14) aufweist, deren einer Schenkel (15) eine Anlagerfläche zur Auflage auf dem Flansch (1) und deren anderer Schenkel (16) eine Anlagefläche zur Anlage an der Randkante (17) des Flanschs (1) bildet.
  3. Induktionsbauteil nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Spulenkörper (4) zwei mit Abstand an dem Spulenkern (5) angeordneten Flansche (1, 7) aufweist und ein Luftspalt (11) zwischen der Randkante des einen Flanschs (7) und der Innenseite (10) des Schirmrings (3) gebildet ist.
  4. Induktionsbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Außenkontur (17) des Flanschs und die lnnenkontur des Schirmrings (3) von einer Kreisform abweichen.
  5. Induktionsbauteil nach Anspruch 3 oder 4, bei dem bei zwei Flanschen (1, 7) die Positioniermittel zwischen dem Schirmring (3) und dem der Leiterplatte zugeordneten und zur Befestigung dienenden Flansch (1) vorgesehen sind.
EP11163227.9A 2010-04-28 2011-04-20 Induktionsbauteil Active EP2383755B1 (de)

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DE102010028325A DE102010028325A1 (de) 2010-04-28 2010-04-28 Induktionsbauteil

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Publication Number Publication Date
EP2383755A1 true EP2383755A1 (de) 2011-11-02
EP2383755B1 EP2383755B1 (de) 2015-03-18

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EP11163227.9A Active EP2383755B1 (de) 2010-04-28 2011-04-20 Induktionsbauteil

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EP (1) EP2383755B1 (de)
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KR (1) KR101757480B1 (de)
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AU (1) AU2011201441B2 (de)
BR (1) BRPI1101734B1 (de)
CA (1) CA2737021C (de)
DE (1) DE102010028325A1 (de)
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