JP2022534579A - 誘導構成要素、およびインダクタンスを調整する方法 - Google Patents
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Abstract
誘導構成要素(1)は巻線(2)と、誘導構成要素(1)のインダクタンス(L)を調整するための少なくとも一つの調整体(4、4_1、4_2、4_1)とを備え、調整体(4、4_1、4_2、4_n)は強磁性材料を含み、巻線(2)の少なくとも一部の領域を囲み、インダクタンス(L)は調整体(4、4_1、4_2、4_n)の形状および/または位置および/または数によって調整される。【選択図】 図1
Description
本発明は、誘導構成要素と、誘導構成要素のインダクタンスを調整する方法とに関する。これは、磁気コアを有するコイル、または空心コイル、すなわち磁気コアがないコイルでありうる。誘導構成要素はとりわけ、ステレオシステムで使用される。
多くの用途では、少なくとも、一群のインダクタンス(ロット)の統計的平均で、構成要素のインダクタンス値を正確に調整することが望ましい。特に共鳴用途では、高精度のインダクタンス調整が必要となる。
正確な幾何学的寸法、材料特性、動作温度は、電気的構成要素のインダクタンスに影響を与える。高精度のインダクタンス値は、特定の物理的制限内でのみ生成されることができ、その一方で、無視できるほどしか温度に依存しない材料を必要とし、またその一方で、幾何学形状および材料特性の正確な制御を必要とする。完成構成要素のインダクタンス値の望ましい目標値からの偏差を補正することは、「調整」または「調整する」と呼ばれる。
文書DE 36 18 122 A1、DE 39 26 231 A1、DE 199 52 192 A1、DE 10 2008 063 312 A1 に、調整可能な誘導構成要素の記載がある。調整は通常、軟質磁性材料のコアを、巻線の内部の中またはその外に強制的に出し入れすることによって、または巻線を引き離すか、もしくは圧縮することによって達成される。
本発明の目的は、改良型の誘導構成要素と、誘導構成要素のインダクタンスを調整する方法とを提供することである。
本発明の第一の態様によると、誘導構成要素は巻線と、誘導構成要素のインダクタンスを調整するための少なくとも一つの調整体とを備える。調整体は強磁性材料を含み、巻線の少なくとも一部の領域を囲む。
特に、調整体の少なくとも一部の領域は、巻線の外側よりも巻線の巻線軸からさらに離れた領域に配置されている。巻線は特に、少なくとも部分的に調整体内に配置されている。それ故に、調整体の少なくとも一部の領域は、巻線の外部スペース内に配置されている。調整体は特に、巻線の内部の中に延在せず、従って磁気コアまたは磁気コアの一部として構成されていない。巻線はまた、完全に調整体内に配置されることができ、または巻線の端領域のみが、調整体から突出することができる。
例えば、調整体の長さは、巻線の長さと類似している。調整体の長さは、最大で巻線の長さの半分だけ巻線よりも短くても長くてもよい。それ故に、巻線の端での調整体の長軸方向端は、主要影響要因であるため、インダクタンスの特に良好な設定は、調整体を中央位置から移動させることによって達成されることができる。
巻線の磁場は、調整体の強磁性材料を通って誘導され、その結果、構成要素のインダクタンスが調整される。調整体の材料は導電性ではないか、またはわずかに導電性であることが好ましい。結果として、巻線によって発生される磁場を相殺するために、調整体内に電流の流れは誘導されない。例えば、インダクタンスは、調整体がコイルに対して中心に位置する時に最大化されることができ、コイルが変位する時に低減されることができる。
調整体は、例えばフェライトまたは鉄合金を備える。調整体の材料は、主として温度非依存性であるように選択されることができる。これは、調整が温度非依存性でありうることを意味する。
調整体は一つだけあることができ、または複数のこうした調整体があることができる。複数の調整体はまた、以下において調整装置と称される。一つの調整体について記載した特性は、調整装置、または調整装置の個々の調整体にも同様に適用することができる。
一つの実施形態において、巻線は少なくとも部分的に調整体内に配置されている。調整体は、例えば中空体として構成されている。調整体は特に、リングまたはスリーブとして構成されることができる。
構成要素のインダクタンスは、調整体の形状および/または位置、ならびに/または調整体の数によって調整される。インダクタンスは特に、構成要素の調整体の形状、位置、および/または数を変更することによって微調整されることができる。
誘導構成要素は、いわゆる空心コイルを備えることができる。この場合において、構成要素は、巻線部の中に挿入された磁気コアを有しない。こうした一実施形態において、インダクタンスは外部調整体によって特に良好に調整されることができる。代替的な一実施形態において、誘導構成要素は磁気コア、例えばフェライトのコアを備えることができる。この場合において、調整体は、フェライトのコアとは別個に構成されていることが好ましい。
巻線ワイヤは、例えば平坦なワイヤとして構成されている。これは銅線でありうる。構成要素のインダクタンスは、例えば1~1000nHである。設計に応じて、インダクタンスは調整体を変化させることによって最大10%の範囲で調整されることができる。
一つの実施形態において、構成要素は複数のこうした調整体を備える。調整体は、例えば巻線が配置されているスリーブ形状の調整装置を形成する。インダクタンスは、異なる長さ、形状、材料組成を有する調整体を組み合わせることによって、および調整体の数を変化させることによって、柔軟に調整されることができる。
調整体は異なる長さを有してもよい。長さは、巻線の巻線軸に沿った延長部として画定されている。調整体を追加または取り外して、インダクタンスを調整することができる。構成要素のインダクタンス値が目標値と合致する場合、調整体はその位置に固定されることができる。
別の方法として、または追加的に、調整体は異なる直径を有することができる。直径は、巻線軸に対して直角を成す調整体の延長部として画定されている。調整を実行するために、一つの調整体を、異なる直径を有する調整体で置き換えることができる。異なる幾何学的形状を有する調整体を組み合わせることも可能である。例えば、円形、楕円形、および長方形の外側輪郭を有する調整体を組み合わせることができる。
別の方法として、または追加的に、調整体は異なる強磁性材料を含むことができる。調整を実行するために、一つの調整体は、異なる材料を含む調整体によって置き換えられることができる。
インダクタンスを調整するために、調整体の数を変えることも可能である。また、非磁性材料を含む充填体を調整体で置き換えることができ、またはその逆も可能である。非磁性材料を含む充填体は、調整体のうちの少なくとも二つの調整体の間に配置されることができる。充填体は、例えばプラスチック材料を含む。
様々な実施形態において、調整体は、巻線軸に対して中心点を有し、中心点は、巻線軸に対して巻線の中心点からのある距離にある。巻線軸はまた、x軸として画定されることができる。調整体の中心点はそれ故に、x方向の巻線の中心点からのある距離にある。
中心点は、例えば巻線軸に対して巻線または調整体の幾何学的中心点を指す。中心点はまた、巻線または調整体の質量中心または磁気的中心を指すことができる。
巻線の中心点から離れる調整体の変位は、例えばインダクタンスの低減につながり、中心点に向かう変位は、インダクタンスの増大につながる。中心点からのある距離にある初期配置、すなわち偏心配置は、インダクタンスを調整するために十分な柔軟性を提供する。間隔を置いた配置はまた特に、微調整の後に存在しうる。
調整体または巻線を直接移動させて、中心点をシフトさせることができる。調整体の形状、材料、または数を変化させることはまた、中心点をシフトさせることができる。
一つの実施形態において、巻線軸に対する調整体の位置によってインダクタンスが調整される。調整を実行するために、調整体は、例えば目標値に到達するまで、巻線に対して両方の方向に移動させることができる。それに応じて、調整装置の個々の調整体を、または調整装置全体を移動することも可能である。
誘導構成要素は、巻線軸に沿った調整体の変位を制限するための停止部を備えることができる。停止部は、例えばコイルキャリアの一部によって形成されているか、またはコイルキャリアに取り付けられている。変位を制限するための停止部は両側に設けられてもよい。
調整体は、例えば変位の前および/または後に、停止部からのある距離に配設されている。従って、調整体を停止部に向けて移動させる余地があり、それによってインダクタンスの微調整のための柔軟性がある。調整体はまた、微調整の前に停止部に隣接することができ、また微調整中に停止部から離れて移動されることができる。
微調整の前および/または後に、調整体は、一方向の変位が、例えばインダクタンスの増大につながるように、かつ逆方向の変位が、インダクタンスの低減につながるように配設されている。調整体の中心点は、例えば巻線の中心点と停止位置との両方からのある距離にある。停止位置は、調整体が停止部に隣接する時の調整体の中心点の位置である。
例えば、停止位置から調整体の中心点までの距離は、停止位置と巻線の中心点との間の距離の少なくとも20%である。追加的に、または別の方法として、巻線の中心点から調整体の中心点までの距離は、例えば停止位置と巻線の中心点との間の距離の少なくとも20%である。
調整体または調整装置は、例えば巻線に対して固定されている。インダクタンスを調整した後、調整体は特に、巻線軸に沿った変位に対して固定されている。この目的のために、例えば調整の前または後に、結合剤が塗布される。調整の前に結合剤が塗布される場合、緩硬性の結合剤を使用することができ、それによって調整体は調整のために、結合剤が硬化する前に移動されることができる。
結合剤は接着剤でありうる。結合剤は、例えば調整体を巻線に、またはコイルキャリアに付着させる。従って、調整体が固定された後、さらなる調整は不可能である。しかしながら、構成要素は、結合剤が塗布される前に巻線軸に沿って調整体を移動させることによる調整が可能であるように構成されることができる。
一つの実施形態において、誘導構成要素は遮蔽のためのハウジングを備える。これは金属ハウジングでありうる。調整体はハウジングと巻線の間に配置されることができる。追加的に、または別の方法として、調整体はまた、遮蔽としての役目を果たすことができる。
本発明のさらなる態様によると、誘導構成要素のインダクタンス値を調整する方法が提供されている。本方法によると、巻線と調整体とを備える誘導構成要素が提供されている。調整体は強磁性材料を含み、巻線の少なくとも一部の領域を囲む。本方法において、インダクタンスを調整するために、調整体の形状および/または位置および/または数が変更される。
例えば、上述の誘導構成要素が提供されていて、方法の過程で調整される。別の方法として、または追加的に、本方法を使用して上述の誘導構成要素を得ることができる。
例えば、上述の通りの複数の調整体が存在しうる。インダクタンスは、例えば調整体を取り外し、追加、または置換することによって調整されることができる。調整体は、異なる長さ、直径および/または材料を有することができる。
例えば、インダクタンスを調整する前に、インダクタンスは測定される。目標値からの偏差がある場合、調整体を使用して調整が実行される。調整後、もう一回の測定、および必要であれば、もう一回の調整が実行されうる。
一つの実施形態において、巻線軸に沿って調整体の位置をシフトさせることによって、インダクタンスが調整される。特に巻線と調整体の相対位置がここでは重要であり、それによって、調整体が定位置に保持されている間、変位には巻線の直接変位が含まれる。
例えば、調整体は調整の前に配設されていて、それによってインダクタンスは一方向の変位によって増大されることができ、かつ逆方向の変位によって低減されることができる。インダクタンス値は特に、調整体が巻線に対して中心にある時に最大でありうる。またインダクタンス値は、配設が最も偏心している時に最低でありうる。
調整体は、例えば最初は停止位置に位置付けられていて、その後、調整のために巻線の中心点に向かって移動される。調整体はまた、中心点を超えて移動されることもできる。調整後、中心点の停止位置から調整体の中心点までの距離は、例えば停止位置と巻線の中心点との間の距離の少なくとも20%である。
追加的に、または別の方法として、巻線の中心点から調整体の中心点までの距離は、例えば停止位置と巻線の中心点との間の距離の少なくとも20%である。これらの最小距離はまた、調整の前に存在することができ、それによって、どちらかの方向の変位のための十分な余裕があり、それ故にインダクタンスの低減または増大のための十分な余裕がある。
調整後、巻線に対する調整体の位置を固定することができる。結合剤、例えば特に接着剤が、この目的のために塗布される。
本開示は、本発明の幾つかの態様を説明する。構成要素または方法に関連して開示されているすべての特性はまた、それぞれの特性が他の態様の文脈で明示的に言及されていない場合でさえも、他の態様について同様に開示される。
本明細書に提供された対象についての説明は、個々の特定の実施形態に限定されるものではない。むしろ、個々の実施形態の特徴は、技術的に合理的である限り、互いに組み合わせることができる。
ここに記載した対象については概略図の例を基に、以下にさらに詳細に説明する。
以下の図において、同一の参照符号は、様々な実施形態の、機能的または構造的に等価な部分を指すことが好ましい。
図1は、巻線2を備える誘導構成要素1を示す。巻線2は、らせん状に巻かれたワイヤ3によって形成されている。
ワイヤ3は、例えばコイルキャリア11の周りに巻かれている(図4を参照)。構成要素1は、巻線2の内部に磁気コアがない、いわゆる空心コイルとして構成されることができる。コイルキャリア11はそれ故に非磁性である。コイルキャリア11は、例えばプラスチックを含むか、またはプラスチックで作製されている。別の方法として、コイルキャリア11は磁気コアとして構成されているか、または磁気コアはコイルキャリア11の中に挿入されている。
誘導構成要素1は、複数の調整体4_1、4_2、4_nによって形成されている調整装置40を備える。巻線2が完成した後、インダクタンスは、調整装置40によって正確に調整されることができる。調整体4_1、4_2、4_nは、巻線2の少なくとも一部の領域を囲む。調整体4_1、4_2、4_nは特に、巻線2の外側よりも巻線軸からさらに離れた領域に少なくとも部分的に配置されている。
巻線2は特に、少なくとも一部の領域において、調整体4_1、4_2、4_nのうち一つと巻線軸Aとの間に配置されている。「~の間に配置」という用語は、巻線2が調整体4_1、4_2、4_nの点を巻線軸Aに接続する垂線とぶつかることによって定義される。
各調整体4_1、4_2、4_nは、強磁性材料で作製されたリングまたはスリーブによって形成されている。材料は、例えばフェライトである。
この場合において、調整体4_1、4_2、4_nは、巻線2が中に配置されている中空円筒を形成する。コイルキャリアも、中空円筒内に配置されることができる。ワイヤ端6、7は、調整体4_1、4_2、4_nから突出する。ワイヤ端6、7は、例えば構成要素1を接点端子(図示せず)に接続するために続いているか、またはワイヤ端6、7には、さらなる接点接続(図示せず)が提供されている。
インダクタンスの調整後、調整体4_1、4_2、4_nは、巻線2に対して固定されることができる。例えば、調整体4_1、4_2、4_nは、例えば接着剤などの結合剤を用いて、巻線2またはコイルキャリアに取り付けられている。調整手順に応じて、これは速硬性または緩硬性の接着剤でありうる。例えば、これはUV接着剤である。
調整体4_1、4_2、4_1、4_nに加えて、構成要素1は、調整体4_1、4_2、4_nおよび巻線2を少なくとも部分的に囲むハウジング(ここでは図示せず)を使用することができる。ハウジングは調整範囲を増大することができる。
ハウジングは、例えば金属ハウジングでありうる。これは、例えば金属円筒の形態の別個の構成要素でありうる。これはまた、調整体4_1、4_2、4_nの周りに巻かれる金属ホイル、特にアルミニウムホイルのラップでありうる。別の方法として、これはまた、調整体4_1、4_2、4_n上の被覆でありうる。ハウジングは、特に調整装置40が巻線2全体に延在しない場合、巻線2全体に延在することが好ましい。
この場合において、調整装置40の長さは、巻線2の長さと類似していて、調整装置40は特に、巻線2よりもわずかに長い。
調整体4_1、4_2、4_nの間には、ギャップ5も存在しうる。ギャップ5は特に、調整体4_1、4_2、4_nの位置が、巻線軸に対して平行に変化して、インダクタンスを調整することができるようなギャップでありうる。
インダクタンスを調整するために、この場合のリングにおいて、個々の調整体4_1、4_2、4_nを選択的に追加するまたは取り外すことができる。例えば、巻線2が生成された後、調整体4_1、4_2、4_nは、巻線2の周りに配設されていて、その後、構成要素1のインダクタンスが測定される。目標値からの偏差に応じて、調整体4_1、4_2、4_nのうちの一つ以上が取り外されるか、またはさらなる調整体4_1、4_2、4_nが追加される。その後、インダクタンスを再度測定し、また確認が行われて、目標値に到達したかどうかを見る。必要であれば、さらなる調整体4_1、4_2、4_nは交替される。
調整体4は、異なる長さl_1、l_2、l_nを有することができる。目標値と測定値の間の偏差の大きさに応じて、より長いまたはより短い調整体l_1、l_2、l_nは取り外される、または追加される。
例えば、調整の前に、誘導構成要素1は、調整体4_1~4_nを備える。誘導構成要素1が調整体4_2~4_nのみを備えるように、調整のために調整体4_1は取り外される。残りの調整体4_2~4_nから成る調整装置40はこれで短くなり、インダクタンスの変化、特に構成要素1のインダクタンスの低減につながる。特に、巻線2の端での変化は、インダクタンスの変化につながる。
また、調整装置40の重心はこれで、軸の方向に巻線2に対して中心に位置付けられなくなり、むしろ巻線2に対して右にシフトされる。これは、インダクタンスの変化、特に構成要素1のインダクタンスの低減を生じさせる。
別の方法として、または追加的に、調整体4_1、4_2、4_nはまた、異なる周辺形状を有することができる。例えば、調整体4_1、4_2、4_nは、長方形または楕円形の周辺形状を有することができる。次いで、異なるサイズを有する調整体による調整体の置換を変更することによって、調整を実行することができる。
巻線2のワイヤ3は、例えば平坦なワイヤとして構成されている。これは銅線でありうる。
構成要素1のインダクタンスは、例えば1~1000nHである。設計に応じて、調整装置40を変化させることによって、例えば総インダクタンスの0.01%ずつ最大10%の範囲でインダクタンスを調整することが可能である。調整装置40の区画が極めて細かい場合、インダクタンス値を1nHずつ、さらには1nHをはるかに下回る値ずつ、より微細に調整することが可能である。
インダクタンスは、調整体4_1、4_2、4_nの異なる長さ、形状、数、材料組成を組み合わせることによって、柔軟に調整されることができる。可能な組み合わせが多数あるため、最適な性能を達成できるように、AC損失、インダクタンス、サイズ、放出特性、輻射特性、遮蔽、熱の発生、堅牢性などの観点から最適な構成を見いだすことができる。
図2は、誘導構成要素1のさらなる一実施形態を示す。図1とは対照的に、充填体8_1、8_2、8_nは、調整体4_1、4_2、4_nに加えて、ここにも含まれる。充填体8_1、8_2、8_nは非磁性である。充填体8_1、8_2、8_nは、例えばプラスチック材料を含む。
充填体8_1、8_2、8_nは、調整体4_1、4_2、4_nの間のスペースを満たし、例えばインダクタンスを調整するために調整体を取り外した後に、調整体4_1、4_2、4_nの位置を決定するか、または空白スペースを満たす役目を果たす。それぞれの充填体8_1、8_2、8_nは、調整体4_1、4_2、4_nと同じ長さを有することができる。充填体8_1、8_2、8_nはまた、調整体4_1、4_2、4_nとは異なる長さを有することができる。
インダクタンスを調整するために、調整体4_1、4_2、4_nのうちの一つは、例えば充填体8_1、8_2、8_nによって置き換えられるか、または充填体8_1、8_2、8_n、および調整体4_1、4_2、4_nの位置は変えられる。
図3は、誘導構成要素1のさらなる一実施形態を示す。図2とは対照的に、調整体4_1、4_2、4_nは異なる直径b1、b2、bnを有する。調整のために、一つの調整体は、例えばより大きい外径またはより小さい外径を有する調整体によって置き換えられる。
ここでも、一つ以上の充填体8_1を、調整体4_1、4_2、4_nの間に配置することができる。この場合において、調整体4_1、4_2の二つの間に充填体8_1一つだけがあり、他の調整体4_2、4_nの間に充填体はない。また、すべての調整体の間に充填体が存在することができ、またはどの調整体の間にも充填体が存在しない場合もある。
調整装置4および巻線2が収容されているハウジング9もここに示されている。調整装置4はハウジング9と巻線2の間に配置されている。調整装置4はハウジング9の壁に隣接することができる。調整体4_1、4_2、4_nはまた、ハウジング9に取り付けられることができる。ハウジング9はまた、図示した他の実施形態にも含まれうる。こうしたハウジング9、特に金属ハウジングは、遮蔽を改善し、調整範囲を増大させうる。
別の方法として、または追加的に、調整体4_1、4_2、4_nはまた、絶縁機能を担うことができ、それによってインダクタンスは環境から分離される。電磁波/電磁場のこのような遮蔽は、特に高周波数範囲において必要である。分離は、別の金属ハウジングでさらに最適化されることができる。
空心コイルに対する代替的な一実施形態において、コイルキャリアはまた磁気コアとして、例えばフェライトのコアとして構成されることができ、またはコイルキャリア内に磁気コアがあってもよい。
図4は、誘導構成要素1のさらなる一実施形態を示す。ここでも、調整装置40は巻線2の外部スペースに配置されていて、これは、この場合において、単一の調整体4のみを備える。調整体4はスリーブとして構成されている。巻線2は調整体4内に配置されている。この場合において、ワイヤ端6、7は、調整体4の同じ端から突出する。ワイヤ端6、7はまた、異なる端から突出することができる。
この場合において、調整体4は巻線2よりも長い。例えば、調整体4は巻線2よりも、最大で巻線2の長さの半分だけ長い。
ここでインダクタンスは、調整体4を巻線軸Aに沿って移動させることによって調整される。それ故に、巻線2に対して調整体4の(長軸方向の)位置が変更される。特に、調整体4の中心点x_4から巻線2の中心x_2までの距離dは変化する。中心点x_2、x_4は、例えば巻線軸A(x軸と呼ばれることもできる)に対する、巻線2または調整体4の幾何学的中心点を指す。中心点x_2、x_4はまた、巻線2または調整体4の質量中心または磁気的中心を指すこともできる。
誘導構成要素1は、巻線軸Aに沿った調整体4の変位を制限する停止部10を備える。停止部10は、例えば巻線2が周りに配置されているコイルキャリア11の一体型の構成要素である。停止部10は、一方向の調整体4の最大変位を制限する。調整体4が停止部10に隣接する時の調整体4の中心点の位置は、x_10として識別される。
例えば、初期位置において、調整体4の中心点x_4は、停止位置x_10と巻線2の中心点x_2との中間に配置されている。この場合において、両方の長軸方向での微調整に十分なスペースがある。巻線2の中心点x_2から離れる変位は、例えばインダクタンスの低減につながり、また巻線2の中心点x_2に向かって停止位置x_10から離れる変位は、インダクタンスの増大につながる。
特に、巻線2の長軸方向端で調整体4の位置を変更することは、著しい効果を有する。従って、調整体4の少なくとも一つの長軸方向端を、巻線2の長軸方向端の領域内に移動することは有利である。例えば、インダクタンスの調整の前または後の、巻線2の長軸方向端と調整体4の間の距離は、せいぜい数ミリメートル(mm)である。特に、調整体4の長軸方向端と、巻線2のそれぞれの最も近い長軸方向端との間の距離は異なる。
インダクタンスを調整した後、調整体4は巻線2に対するある位置に(例えばコイルキャリア11上に、または巻線2上に直接)固定されている。端位置において、調整体4は、例えば中央に位置付けられていない(すなわち、中心点x_4が巻線2の中心点x_2の位置にも、停止位置x_10にもない)が、むしろ、これら二つの位置の間に、または(停止位置x_10から見て)中心点x_2を越えて位置付けられている。よって、調整体4の長軸方向端は、例えば巻線4の最も近い端側の巻きまで異なる距離を有する。
コイルキャリア10はまた、巻線軸Aからの固定距離で調整体4を位置付ける、特に中心に位置付けるための一つ以上のスペーサー12を備えることができる。スペーサー12は、例えば調整体4の内壁がもたれるコイルキャリア10の放射状突出部として構成されている。他の要素はまた、コイルキャリア上にスペーサーとして据え付けられることができる。
この場合において、コイルキャリア10は円筒形状を有する。コイルフォーマーはまた、異なる形状、例えば立方体形状を有することができる。コイルキャリア10はまた、より大きい物体、例えば環状体の一部でありうる。コイルキャリア10は、中空体として構成されることができる。
図1~図3の実施形態の特性と図4の実施形態との組み合わせも可能である。特に、コイルキャリア11が図1~図3の実施形態に含まれること、またワイヤ端6、7が同一端から突出することも可能である。図1~図3においても、巻線軸A上の調整装置40の中心点は、巻線2に対する調整装置40の位置の測定のために使用されることができ、また追加的に、または別の方法として、巻線2に対する調整装置40または調整体4_1、4_2、4_nの変位が可能である。
図5A~図5Cは、誘導構成要素1のインダクタンスを調整するための方法工程を示す。
図5Aによると、誘導構成要素1、例えば図4による構成要素が提供されている。例えば、調整体4は、その中心点が停止位置x_10と、巻線2の中心点の位置x_2との中間にある位置x_4になるように、配置されている。
別の方法として、調整体4の初期位置は、例えば停止位置x_10であることができ、調整体4は、停止位置x_10から巻線2の中心点x_2に向かって移動される。必要であれば、調整体4はまた、中心点x_2を超えて移動されることができる。これには、調整体4の初期位置を容易に調整できるという利点がある。
構成要素1のインダクタンスLが測定される。巻線軸A(x軸)に沿った調整体4の必要な変位は、構成要素1のインダクタンスLの目標値に応じて決定される。
図5Bによると、調整体4はその後、目標値からの測定値の偏差に応じて移動される。
測定値が、例えばインダクタンスLの目標値よりも大きい場合、調整体4は、巻線2の中心点x_2から離れて停止位置x_10に向かって移動される。測定値が、インダクタンスLの目標値よりも小さい場合、調整体4は、巻線2の中心点x_2に向かって移動される。変位は、定義された値ずつ、例えばマイクロメートルの範囲で実行できる。最大変位は、例えばミリメートルの範囲である。変位は、例えばステッピングモーターを用いて実行される。変位の長さはまた、目標値からの偏差に応じて設定されることができる。
例えば、構成要素1の幾何学形状に応じて、インダクタンスは、調整体4を中心点x_2の位置から停止位置x_10に移動させることによって、最大5%まで低減されることができる。調整体4が、巻線2に対して中央位置にある場合、最大インダクタンス値を達成することができ、位置x_10までの最大変位がある場合、最小インダクタンス値を達成することができる。
次に、インダクタンス値を再び測定することができる。インダクタンスが目標値に十分に近い場合、調整体4の位置x_4は定まる。
図5Cによると、調整体4は、そのx位置に固定されている。調整体4は、例えば結合剤13によって巻線2またはコイルキャリア11に取り付けられている。結合剤13は、接着剤、例えば特にUV接着剤としうる。結合剤13は塗布されて、硬化する。
これで端位置x_4は、一群の構成要素1に使用されることができる。別の方法として、調整はまた、各個々の構成要素1に対して再度実行されることができる。この方法は、完全に自動化された製造における調整に適している。
対応する調整方法が、図1~図3の実施形態で実施されることができる。これらの実施形態において、図5AのインダクタンスLを測定した後、例えば調整体4_1、4_2、4_nのうちの一つは、調整のために取り外される、または追加されることができる。
1 誘導構成要素
2 巻線
3 ワイヤ
4、4_1、4_2、4_n 調整体
5 ギャップ
6 ワイヤ端
7 ワイヤ端
8_1、8_2、8_n 充填体
9 ハウジング
10 停止部
11 コイルキャリア
12 スペーサー
13 結合剤
40 調整装置
A 巻線軸
x_2 巻線の中心
x_4 調整体/調整装置の中心
x_10 停止位置
d 巻線の距離の中心-調整体の中心
L インダクタンス
b1、b2、bn 直径
l1、l2 長さ
2 巻線
3 ワイヤ
4、4_1、4_2、4_n 調整体
5 ギャップ
6 ワイヤ端
7 ワイヤ端
8_1、8_2、8_n 充填体
9 ハウジング
10 停止部
11 コイルキャリア
12 スペーサー
13 結合剤
40 調整装置
A 巻線軸
x_2 巻線の中心
x_4 調整体/調整装置の中心
x_10 停止位置
d 巻線の距離の中心-調整体の中心
L インダクタンス
b1、b2、bn 直径
l1、l2 長さ
Claims (15)
- 誘導構成要素であって、
巻線(2)と、前記誘導構成要素(1)のインダクタンス(L)を調整するための少なくとも一つの調整体(4、4_1、4_2、4_1)とを備え、前記調整体(4、4_1、4_2、4_n)が強磁性材料を含み、前記巻線(2)の少なくとも一部の領域を囲み、前記インダクタンス(L)が調整体(4、4_1、4_2、4_n)の形状および/または位置および/または数によって調整される、誘導構成要素。 - 前記巻線(2)が、前記調整体(4、4_1、4_2、4_n)内に少なくとも部分的に配置されている、請求項1に記載の誘導構成要素。
- 前記調整体(4、4_1、4_2、4_n)が、リングまたはスリーブとして構成されている、請求項1~2のいずれか一項に記載の誘導構成要素。
- 前記インダクタンスを調整するための複数の調整体(4_1、4_2、4_n)を含み、前記調整体が、異なる長さ(l1、l2、l3)および/または異なる直径(b1、b2、b3)を有する、請求項1~3のいずれか一項に記載の誘導構成要素。
- 前記インダクタンスを調整するための複数の調整体(4_1、4_2、4_n)を備え、非磁性材料を含む充填体(8_1、8_2、8_n)が、前記調整体(4_1、4_2、4_n)のうちの少なくとも二つの間に配置されている、請求項1~4のいずれか一項に記載の誘導構成要素。
- 前記調整体(4、4_1、4_2、4_n)が、巻線軸(A)に対して中心点(x_4)を有し、前記巻線(2)が、前記巻線軸(A)に対して中心点(x_2)を有し、また前記調整体(4)の前記中心点(x_4)が、前記巻線(2)の前記中心点(x_2)からの距離(d)にある、請求項1~5のいずれか一項に記載の誘導構成要素。
- 巻線軸(A)に沿った前記調整体の前記変位を制限するための停止部(10)を備え、前記調整体(4、4_1、4_2、4_n)が、前記停止部(10)からのある距離に配置されている、請求項1~6のいずれか一項に記載の誘導構成要素。
- 前記インダクタンス(L)が、前記巻線軸(A)に対する前記調整体(4、4_1、4_2、4_n)の位置によって調整される、請求項1~7のいずれか一項に記載の誘導構成要素。
- 前記調整体(4、4_1、4_2、4_n)が、塗布された結合剤(13)によって前記巻線(2)に対して固定されていて、前記調整体(4、4_1、4_2、4_n)が、前記結合剤(13)なしで前記巻線軸(A)の方向に変位可能であるように構成されている、請求項1~8のいずれか一項に記載の誘導構成要素。
- 遮蔽のためのハウジング(9)を備え、前記調整体(4、4_1、4_2、4_n)が前記ハウジング(9)と前記巻線(2)の間に配置されている、請求項1~9のいずれか一項に記載の誘導構成要素。
- 空心コイルとして設計されている、請求項1~10のいずれか一項に記載の誘導構成要素。
- 巻線(2)と、前記誘導構成要素(1)のインダクタンス(L)を調整するための少なくとも一つの調整体(4、4_1、4_2、4_n)とを備える誘導構成要素のインダクタンス値を調整する方法であって、前記調整体(4、4_1、4_2、4_n)が強磁性材料を含み、巻線(2)の少なくとも一部の領域を囲み、前記インダクタンス(L)が、調整体(4、4_1、4_2、4_n)の形状および/または位置および/または数によって調整される、方法。
- 一つ以上の調整体(4_1、4_2、4_n)が、前記調整のために取り外される、または追加される、請求項12に記載の方法。
- 前記調整体(4、4_1、4_2、4_n)の前記位置が、前記巻線(2)に対してシフトされて前記インダクタンスを調整する、請求項12または請求項13に記載の方法。
- 前記調整体(4、4_1、4_2、4_n)の前記位置が、前記インダクタンスを調整した後で前記巻線(2)に対して固定されている、請求項12~14のいずれか一項に記載の方法。
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