TWI501264B - 電感元件及其安裝方法 - Google Patents

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Description

電感元件及其安裝方法
本發明係關於一種電感元件，該電感元件包括一線圈，該線圈具有一線圈繞組及一線圈芯，且該電感元件亦包括形成該線圈之一外殼且具有一殼體下部部分之一殼體。
此類型之電感元件係已知的。此處，對於電感元件之性質，重要的係以一精確方式觀察到線圈芯與外殼之間的一氣隙。
在一已知電感元件之情況下，在其兩端中之每一者處具有一凸緣之線圈芯及外殼配置於一外塑膠殼體中，該外塑膠殼體具有用於線圈芯及用於外殼兩者之定位構件。因此，可產生線圈之兩個部分之間的一準確定位且確保觀察到一氣隙(DE 10 2007 063 170 A1)。
本發明之目標係形成特定而言適合於自動安裝之一電感元件。
為達成此目標，本發明提出一種具有技術方案1中所規定之特徵之電感元件。本發明之改良由附屬技術方案揭示。
電感元件在殼體內因此含有用於線圈芯之一固持件。該固持件經形成以使得線圈芯至少在其自身縱向方向上無位移地固持。因此，確保使線圈芯之端表面與殼體之內面之毗鄰部分之間的間隙保持恆定。
配置於形成外殼之殼體內之固持件使僅用於定位之一外殼體多餘。
在本發明之一改良中，針對線圈芯之每一端，固持件可具有一軸承塊，該軸承塊具有用於線圈芯之各別端區域之一軸承支架。線圈 芯之端區域處之一嚙合係有利的，此乃因線圈芯之中間區域那時對於線圈之繞組保持為空著的。
在本發明之另一實施例中，軸承塊之軸承支架具有一向上開口之腔。此腔較佳地具有對應於線圈芯之直徑之一曲率。線圈芯因此配置於此腔中，以便亦防止橫向於縱向軸之一位移。
根據本發明之另一特徵，軸承塊在較靠近於殼體之壁之內面配置之端處可具有一橫向肋狀物，該橫向肋狀物平行於殼體之壁延行且因此垂直於線圈芯之端表面，且在線圈芯插入至其固持件中時此端表面抵靠該橫向肋狀物擱置。此處，該橫向肋狀物僅需要嚙合該端表面之一部分，此乃因此完全足以進行軸向固定。線圈芯之大部分端表面可因此保持空著，以使得在端表面與殼體之間形成一真正氣隙。
若由於特定原因而期望不提供氣隙但由橫向肋狀物之材料填充一間隙，則此亦可藉由一適當大小之橫向肋狀物達成。
在本發明之另一改良中，軸承支架可係圓錐形的。圓錐形可用以集中線圈芯。特定而言，軸承支架之圓錐形可對應於提供於線圈芯之端處之一斜面。
在本發明之另一實施例中，軸承塊之外面可以一平面方式抵靠殼體之內面。
在線圈芯之軸向方向上測量之橫向肋狀物之厚度可對應於氣隙之尺寸。
在一改良中，本發明提出自一罩狀上部部分及一基底裝配殼體。此處，特定而言，該上部部分可具有一立方體形狀。
根據本發明，用於線圈芯之固持件可配置於基底上，特定而言整體形成於基底上。電感元件之裝配可因此特別簡單，此乃因首先將具有芯之線圈插入至殼體之基底之固持件中，之後接著將上部部分配接至該基底上並連接至該基底。
根據本發明，殼體上部部分可由磁傳導材料組成，其中殼體上部部分較佳地形成為一個件。
亦可用於附接用於線圈芯之固持件之基底較佳地由非傳導材料(特定而言，塑膠)組成。
將使用SMD技術緊固殼體及因此電感元件。殼體之殼體基底上之在外部提供之接觸組件連接至提供於殼體內部之電極或與該等電極整體地形成。線圈繞組之端附接(特定而言，焊接)至殼體內部之電極。
已證明，平行於殼體之壁配置電極係有利的，其中特定而言，其具有用於線圈繞組之端區域之一平坦接觸表面。此處，較佳地做出至導線繞組之端之側向表面之連接。亦對較大力有抵抗力之一大的連接表面因此係可用的，且因此在線圈繞組與電感元件之外面上之接觸表面之間提供一穩定連接。
針對特別簡單且有利安裝，殼體之基底可具有一矩形形狀，其中矩形之拐角係切角的。因此，殼體上部部分在其於拐角處之端邊緣上可具有與基底部分之切角拐角互補之突出部。在裝配之情況下，上部部分之端邊緣可在那時位於與基底部分之外面相同之平面中。
在本發明之另一改良中，基底在其朝向殼體之在切角拐角之區域中之內部引導之上部面上可具有向外下降之傾斜表面，形成於殼體上部部分之突出部之內面上之相同傾向之傾斜表面與該等向外下降之傾斜表面協作。形成殼體之兩個部分因此在裝配殼體時實際上自動對準且集中。
本發明同樣提出一種用於安裝如本文中已描述之一電感元件之方法。此處，首先將線圈纏繞為一空芯線圈且給其端提供焊料。接著，將線圈滑動至線圈芯上，或將線圈芯滑動至線圈中。接著，將線圈放置至軸承塊上，其中線圈芯之端表面抵靠橫向肋狀物。接著，將 線圈繞組之導線端焊接至向上突出之電極。
接著，將膠注入至殼體上部部分中且將殼體上部部分連接至殼體基底。一旦膠固化，即完成電感元件。
圖1展示根據本發明之自一電感元件下方之一透視圖。該電感元件含有具有一罩狀上部部分1之一殼體，該罩狀上部部分大致具有一立方體形狀。除下部面之外，該立方體係完全封閉的。封閉上部部分1之開口端面之一殼體基底2亦屬於該殼體。在殼體基底2之下部面上，可看到兩個銲墊3，電感元件憑藉該等銲墊使用SMD技術緊固於一印刷電路板上。基底2之拐角係切角的，以使得在彼處形成以一傾斜方式延行之邊緣4。基底之以一坡度延行之此等側邊緣4對應於殼體上部部分1之端面上之突出部5。突出部5之下部面因此位於與基底2之下部面相同之平面中。在基底2之若干側之區域中，殼體上部部分1之端邊緣擱置於殼體基底2之上部面上。
自現在將參考之圖3亦清楚地看到殼體上部部分1之開口側。此處，可特定而言看到，殼體上部部分1之開口側之拐角處之突出部5實際上相對於殼體上部部分1之端邊緣6突出。端邊緣6位於在一個平面中之突出部5之間。在經裝配狀態中，端邊緣6位於殼體基底2之上部面上之突出部之間。突出部5之向內引導之側表面7在於與殼體上部部分1之開口側相對之封閉側之方向上會聚之平面中以一坡度延行。
圖2現在展示一殼體基底2之透視平面圖。此處亦可看到已提及之傾斜表面4。自圖2可看到，殼體基底2之在切角拐角之區域中之本身平坦之上部面8具有以一坡度向外下降之傾斜表面9。此等傾斜表面9就其組態及大小而言對應於殼體上部部分1之突出部5之內面上之傾斜表面7。
兩個軸承塊10整體形成於殼體基底2之上部面8上且具有含平行側壁之一立方體形柱之形式。軸承塊10之上部面形成一腔11，該腔在 每一情況下由一肋狀物13在面對彼此遠離之外表面12之方向上劃定界限。肋狀物13之內面係平坦的且平行於每一軸承塊10之外表面12延行，該外表面亦係平坦的。
如亦可自圖2中之透視圖解推導出，腔11以向內下降之一方式在軸承塊10之上部面上延行。
參考圖1所提及之銲墊3在殼體基底2之上部面8上繼續到達電極14中，該等電極具有擱置於上部面上之一分支14a。在外面之區域中，電極向上彎曲且形成一接觸表面15，該接觸表面係平坦的且垂直於殼體基底2之上部面8延行。
在所圖解說明之實例中，電極14之接觸表面15之向上指向(亦即，遠離殼體基底2之上部面8)之延伸部到達與腔11幾乎同樣遠之地方且亦可形成為較長。此表面15可用於與線圈繞組之端接觸。
圖4中圖解說明穿過殼體基底2之一縱向剖面。此處，可特定而言看到兩個軸承塊10之鏡像配置。其外面12垂直於殼體基底2之下部面延行。內面16亦垂直於殼體基底2延行且因此彼此平行。兩個軸承塊10具有相等高度。
腔11之坡度大致對應於一線圈芯18之端處之一斜面17，該線圈芯屬於配置於根據本發明之電感元件中之線圈。
圖4展示穿過殼體基底2之縱向剖面，而圖5展示一相同縱向剖面，然而其中線圈現在已插入於殼體基底2中。線圈含有一圓柱形線圈芯18，該線圈芯具有垂直於線圈芯18之縱向軸延行且因此彼此平行之兩個平坦端表面19。線圈芯18由一線圈繞組20環繞。線圈繞組20使線圈芯18之兩端空著，以使得線圈芯18可插入至兩個軸承塊10中。斜面17擱置於腔11中，且端表面19抵靠肋狀物13之內面。由於腔11之曲率係按線圈芯18之直徑調適，因此線圈在其自身軸之方向及在垂直於圖5之圖式平面之方向兩者上固定。一旦殼體上部部分1已滑動至殼體 基底2上，一經界定恆定氣隙即因此存在於兩個端面19及殼體上部部分1之壁之毗鄰區域之間。
線圈繞組20之導線端21以一直線向下導引於線圈繞組之端處且焊接至電極14之接觸表面15。此在圖5中於配置於圖式平面後面之導線端21處指示。
圖6現在展示線圈在殼體基底2上之配置之一透視圖。線圈繞組20之前導線端22向下導引與電極14同樣遠且焊接至接觸表面15。因此，在線圈繞組20之導線之側向表面上形成導線22與接觸表面15之間的連接，該導線在端區域中係圓柱形的。藉由由電極固持件施加一固持力，導線端橢圓形地變形。在前導線端22與擱置於殼體基底2之上部面上之電極14之分支14a之間提供有一公差間隙。自圖6亦可推導出，接觸表面可藉由使電極在垂直於殼體基底2之一方向上延伸而增加。
圖7展示此一可能性，其中電極之向上引導之部分與形成於其內面上之接觸表面15一起進一步向上導引。另外，其由與軸承塊10整體形成之對應角支撐件23向外支撐。在此情況下，導線端22、21可向上引導。
藉由將導線端21、22焊接至電極14之接觸表面15，線圈因此亦在三個維度上固定。
一旦導線端22已連接至接觸表面15，即將事先提供之至少在其端表面6上具有膠之殼體上部部分1固定至殼體基底2上。殼體上部部分1之壁之內面擱置於軸承塊10之外面12上。因此界定對應於肋狀物13之厚度之一間隙厚度。
由於電極14之接觸表面15與線圈繞組20之導線端21、22之間的大的接觸表面，因此達成充分大的拉出力，以使得電感元件形成一穩定單元。
1‧‧‧罩狀上部部分/上部部分/殼體上部部分
2‧‧‧殼體基底/基底
3‧‧‧銲墊
4‧‧‧邊緣/側邊緣/傾斜表面
5‧‧‧突出部
6‧‧‧端邊緣/端表面
7‧‧‧側表面/傾斜表面
8‧‧‧上部面
9‧‧‧傾斜表面
10‧‧‧軸承塊
11‧‧‧腔
12‧‧‧外表面/外面
13‧‧‧肋狀物
14‧‧‧電極
14a‧‧‧分支
15‧‧‧接觸表面/表面
16‧‧‧內面
17‧‧‧斜面
18‧‧‧線圈芯/圓柱形線圈芯
19‧‧‧平坦端表面/端表面/端面
20‧‧‧線圈繞組
21‧‧‧導線端
22‧‧‧導線端/前導線端/導線
23‧‧‧角支撐件
本發明之其他特徵、細節及優點將自申請專利範圍及摘要顯露出來，自本發明之較佳實施例之實施方式說明且參考圖式，申請專利範圍及摘要之措詞以引用方式併入說明之內容中，在圖式中：圖1展示自根據本發明之一完成之電感元件下方之一透視圖；圖2展示一殼體基底之一透視平面圖；圖3展示對角地自下方之殼體上部部分之一透視圖；圖4展示穿過殼體基底之一縱向剖面；圖5展示穿過具有經插入線圈芯之殼體基底之一縱向剖面；圖6展示圖5中之配置之一透視圖；圖7展示殼體基底中之一線圈之一經修改配置之對應於圖6之一圖解。
8‧‧‧上部面
10‧‧‧軸承塊
13‧‧‧肋狀物
16‧‧‧內面
17‧‧‧斜面
18‧‧‧線圈芯
19‧‧‧平坦端表面/端表面/端面
20‧‧‧線圈繞組
21‧‧‧導線端

Claims (11)

  1. 一種電感元件，其包括一線圈芯(18)，其具有一線圈繞組(20)及兩個端表面(19)，一殼體，其環繞線圈，用於該線圈芯(18)之一固持件，該固持件配置於該殼體中，且該線圈芯(18)在縱向方向上無位移地固持於該固持件中，且亦包括在該線圈芯(18)之該等端表面(19)與該殼體之在與該線圈芯(18)之該等端表面(19)相對之區域中之內面之間形成一間隙之一距離，其中針對該線圈芯(18)之每一端，該固持件具有含用於該線圈芯(18)之各別端區域之一軸承支架之一軸承塊(10)，其中該軸承支架具有一向上開口之腔(11)，該腔(11)具有對應於該線圈芯(18)之直徑之一曲率，及其中該軸承支架係圓錐形的。
  2. 如請求項1之電感元件，其中該軸承塊(10)具有界定該軸承支架且嚙合該線圈芯(18)之該端表面(19)之一肋狀物(13)。
  3. 如請求項1之電感元件，其中該軸承塊(10)之外面(12)以一平面方式抵靠該殼體之該內面。
  4. 如請求項1之電感元件，其中該殼體具有含一殼體基底(2)之一罩狀上部部分(1)。
  5. 如請求項4之電感元件，其中該固持件配置於該殼體基底(2)上，特定而言整體形成於該殼體基底(2)上。
  6. 如請求項4之電感元件，其中該殼體上部部分(1)視情況由磁傳導材料組成，且該殼體基底(2)視情況由非傳導材料組成。
  7. 如請求項1之電感元件，其包括配置於該殼體之該內面上以用於連接至該線圈繞組(20)之端(21、22)之電極(14)。
  8. 如請求項7之電感元件，其中該等電極平行於該殼體之底壁延伸且具有用於該線圈繞組之該端區域之一平坦接觸表面(15)，其中該線圈繞組(20)之該等端(21、22)較佳地經由其側向表面焊接至該等電極。
  9. 如請求項4之電感元件，其中該殼體基底(2)具有含切角拐角之一矩形形狀，且該殼體上部部分(1)在其端邊緣(6)上具有突出部(5)，該等突出部是以與此等切角拐角互補之一方式形成的。
  10. 如請求項9之電感元件，其中該殼體基底(2)在其於該等切角拐角之區域中之上部面(8)上具有向外下降之傾斜表面(9)，形成於該殼體上部部分(1)之該等突出部(5)之內面上之傾斜表面(7)與該等傾斜表面(9)協作。
  11. 一種用於安裝如請求項1至10中任一項之一電感元件之方法，其包括以下方法步驟：纏繞一線圈且用焊料潤濕導線端(21、22)，將該線圈滑動至線圈芯(18)上，將該線圈芯(18)放置至軸承塊(10)上，將線圈繞組(20)之端焊接至殼體基底(2)之電極，將膠注入至殼體上部部分(1)中，將該殼體基底(2)連接至該上部部分(1)，使該膠固化。
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