WO2008009350A1 - Koplanare montage - Google Patents

Abstract

Eine Spulenanordnung und ein Verfahren zum Herstellen der Spulenanordnung wird vorgeschlagen, bei dem die Spule (6) vollständig fertig gestellt wird, einschließlich des Umbiegens der Enden (8) der Spulenwicklung nach innen in einer bestimmten Ausrichtung. Das Gehäuse (1) wird so ausgebildet, dass es möglich ist, diese fertig gestellte Spule (6) in das Gehäuse einzuschieben und anschließend durch ein zweites Gehäuseteil (11) das Gehäuse zu schließen. Dieses zweite Gehäuseteil weist Einkerbungen (12) auf, die es ermöglichen, das Gehäuseteil an den nach innen abgebogenen Enden der Spulenwicklung vorbei zu schieben.

Description

Beschreibung

Koplanare Montage

Die Erfindung betrifft eine Spulenanordnung und ein Verfahren zum Herstellen einer Spulenanordnung.

In elektrischen und elektronischen Bauteilen werden Spulenanordnungen benötigt, die aus einer Spule und einem Gehäuse bestehen. Diese Spulenanordnungen sollen auf Leiterplatten durch Löten befestigt werden. Zu diesem Zweck werden die Wicklungsenden der Spulen aus dem Gehäuse herausgeführt und in ihrem Endbereich so umgebogen, dass sie aufeinander zu zeigen. Gegebenenfalls werden die Enden auch flach geprägt. Mit den von der Spule abgewandten Seiten der Wicklungsenden kann dann eine Verlötung erfolgen.

Die üblicherweise verwendeten Gehäuse sind zweiteilig und haben an gegenüberliegenden Seiten Öffnungen zum Durchführen der Wicklungsenden der Spule. Die Spulen werden zunächst gewickelt und die Wicklungsenden außerhalb des Spulenkörpers so umgebogen, dass sie parallel zueinander und zu der Achse der Spule verlaufen. Dann wird die Spule in das Gehäuse eingesetzt und das Gehäuse durch Ansetzen der zweiten Gehäusehälfte oder eines Deckels geschlossen. Erst nach dem Schließen des Gehäuses werden die Enden der Wicklungen unter die entsprechende Stirnseite des Gehäuses herum gebogen.

Es hat sich herausgestellt, dass auf diese Weise eine exakte Ausrichtung der dem Gehäuse abgewandten Seiten der Wicklungsenden in einer Ebene nur schwer möglich ist. Darüber hinaus kann die Kopla- narität zwischen dem Boden des Gehäuses und den durch die Au- ßenseite der Wicklungsenden gebildeten Lötpads nicht exakt eingehalten werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Spulenanordnung, insbesondere eine Spulenanordnung der eingangs genannten Art, und ein Verfahren zu ihrer Herstellung zu schaffen, bei der die Ausrichtung der Wicklungsenden der Spulen genauer möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Spulenanord- nung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor. Die Erfindung schlägt ebenfalls ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Spulenanordnung vor, wie es hierin beschrieben ist. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Die Erfindung macht es möglich, die Spule außerhalb des Gehäuses nicht nur zu wickeln, sondern auch die Enden der Spulenwicklungen an einer definierten Stelle exakt so umzubiegen, dass sie korrekt miteinander fluchten und dass die der Spule abgewandten Seiten der Enden in einer Ebene liegen können.

Dadurch wird es ebenfalls möglich, dafür zu sorgen, dass der Abstand des Gehäuses von den für die Verlötung vorgesehenen Flächen ein gewünschtes Maß exakt einnimmt, wobei auch hier eine Koplanarität gewollt sein kann.

Erst nach dem vollständigen Herstellen der Spule einschließlich ihrer zum Verlöten dienenden umgebogenen Enden wird das Gehäuse hergestellt, also beispielsweise um die Spule herum im Molding Verfahren gegossen, insbesondere mit einem Kompositwerkstoff.

Wenn das Gehäuse, wie dies zum Stand der Technik gehört, aus mehreren, beispielsweise zwei Teilen besteht, wird es erfindungsge- mäß so ausgebildet, dass es möglich wird, die Spule in das Gehäuse einzusetzen und dieses dadurch zu schließen, dass ein zweiter Gehäuseteil aufgesetzt oder angesetzt und mit dem anderen Gehäuseteil verbunden wird.

Die auf diese Weise hergestellte Spulenanordnung kann in der gleichen Weise verwendet werden wie die bisherigen Spulenanordnungen. Sie hat insbesondere die gleichen Abmessungen, so dass die Enden der Wicklungen mit den gleichen Lötpads verlötet werden können wie bisher.

Das Gehäuse kann beispielsweise so ausgebildet sein, dass es den entsprechenden Teilen der Spulenwicklungen zugeordnete Ausnehmungen, Kerben oder dergleichen aufweist, so dass nach Einsetzen der Spule in das Gehäuse der restliche Gehäuseteil noch an den später aus dem Spulengehäuse heraus ragenden Teilen der Wicklungen vorbei geschoben werden kann.

Insbesondere kann das Gehäuse eine den Wicklungsenden zuge- ordnete Stirnseite aufweisen, die zwei den Wicklungsenden entsprechende Einschnitte oder Kerben aufweist.

Erfindungsgemäß kann diese Stirnseite an einem Gehäusebauteil ausgebildet sein, das Seitenwände und gegebenenfalls auch einen Kern aufweist. Dies gilt insbesondere dann, wenn aus bestimmten Gründen ein bestimmtes Volumen des Gehäuses benötigt oder gewünscht wird.

Es ist aber ebenfalls möglich und liegt im Rahmen der Erfindung, dass die mit den Einschnitten versehene Stirnseite von einem flachen Deckel beziehungsweise Boden des Gehäuses gebildet ist. - A -

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Spule flach geprägte Wicklungsenden aufweist. Diese erleichtern das Verlöten.

In nochmaliger Weiterbildung kann ebenfalls vorgesehen sein, dass die Spule aus Flachdraht gewickelt ist.

Das Gehäuse kann einen Kern aufweisen, der nach Einsetzen der Spule im Inneren der Spule angeordnet ist. Dieser Kern kann sowohl an dem ersten als auch an dem zweiten Gehäuseteil ausgebildet sein, gegebenenfalls auch an beiden Teilen.

Das Verfahren, das von der Erfindung ebenfalls vorgeschlagen wird, sieht vor, dass zunächst die Spule gewickelt, die Enden abgewinkelt und in einer Ebene ausgerichtet werden, und dass erst dann, wenn die Spule vollständig fertig gestellt ist, das Gehäuse fertig gestellt wird. Dies kann bei einem mehrteiligen Gehäuse so geschehen, dass die Spule in das Gehäuse eingesetzt wird. Anschließend wird das Gehäuse dann geschlossen.

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 Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Figur 1 schematisch die Seitenansicht der die Spulenanordnung nach der Erfindung bildenden Teile;

Figur 2 eine Ansicht der Spulenanordnung von unten in Figur 1 ; Figur 3 eine perspektivische Ansicht des Bodens des Gehäuses der Figur 1 und 2;

Figur 4 ein zweites Gehäuseteil nach einer zweiten Ausführungs- form der Erfindung;

Figur 5 die Seitenansicht einer fertig gestellten Spulenanordnung.

Figur 1 zeigt im oberen Bereich einen Querschnitt durch ein erstes Gehäuseteil 1. Dieses Gehäuseteil weist eine Stirnseite 2 entsprechend einem Deckel auf, sowie vier Seitenwände 3, von denen in Figur 1 die rechte und linke Seitenwand jeweils einen sich über die gesamte Höhe des Gehäuseteils erstreckenden Schlitz 4 aufweist. In der Mitte des Gehäuses ist in axialer Richtung verlaufend ein Kern 5 ausgebildet.

Zu diesem Gehäuse gehört eine Spule 6, die unterhalb des Gehäuseteils 1 dargestellt ist. Die Spule ist aus Draht gewickelt. Die Enden der Wicklung werden zunächst über die Außenseite der Spule nach außen geführt und dann anschließend parallel zur Achse umgebogen, so dass zwei parallel zueinander und zur Achse der Spule verlaufende Abschnitte 7 entstehen. Diese führen zu der gleichen Stirnseite der Spule. Dort sind die Enden dann nochmals nach innen auf- einander zu abgewinkelt und bilden dort die später zur Verlötung dienenden Endabschnitte 8. Die der Spule abgewandten Seiten 9 dieser Endabschnitt 8, die beispielsweise flach geprägt sind, liegen exakt in einer Ebene.

Die Montage des Bauteils erfolgt wie folgt: Zunächst wird das Gehäuseteil 11 auf eine ebene Fläche gelegt und die Spule 6 derart auf dem Gehäuseteil 11 platziert, dass deren umgebogene Endabschnitte 8 in den Aussparungen 12 des Gehäuseteils 11 ebenfalls auf der ebenen Fläche plan aufliegen.

Damit liegt die Unterseite des Gehäuseteils 11 exakt in einer Ebene mit der flachen Seite 9 des Spulenendes 8.

In den Fällen, wo diese Ausrichtung nicht erwünscht ist, kann erfin- dungsgemäß über planparallele Aussparungen in der ebenen Fläche, auf der das Gehäuseteil 11 aufliegt, an den Stellen, an denen sich die Aussparungen 11 beziehungsweise die Spulenenden 8 befinden, der Abstand der flachen Seite 9 des Spulenendes 8 zur Unterseite des Gehäuseteils 1 1 festgelegt werden. Die Tiefe der planparallelen Aussparungen in der ebenen Auflagefläche bestimmt somit den Abstand der flachen Seite 9 des Spulenendes 8 der Unterseite des Gehäuseteils 11.

Anschließend wird der Gehäuseteil 2 von oben aufgesetzt und fixiert, beispielsweise verklebt.

Das Ergebnis dieses Zusammensetzens ist in Figur 2 von unten und in Figur 5 von der Seite dargestellt. Der zweite Gehäuseteil 11 weist seitliche Kerben 12 auf, deren Größe etwa den Endabschnitten 8 der Spulenwicklung entspricht. Auf diese Weise ist es möglich, dass Gehäuseteil 11 , das man auch als Boden bezeichnen kann, an den Endabschnitten 8 der Spulenwicklung vorbei auf die Stirnseite des ersten Gehäuseteils 1 zu schieben und dort zu befestigen. Dies kann man der Figur 2 in größerer Einzelheit entnehmen.

Figur 3 zeigt eine perspektivische Darstellung dieses Bodens 11 des Gehäuses mit den beiden Einkerbungen 12, die den Endabschnitten 8 der Enden der Spulenwicklung entsprechen. Im dargestellten Beispiel sind die Einkerbungen 12 auf gegenüberliegenden Seiten des Bodens 11 angeordnet. Sie könnten aber auch an benachbarten Seiten sein. Dies hängt nur von der Form der Spule ab.

Bei der Ausführungsform nach Figur 1 bis 3 besteht das Gehäuse aus einem Gehäuseteil 1 mit Seitenwänden 3 und Kern 5 und einen flachen Deckel 11. Es ist aber auch möglich, dass das Gehäuse aus zwei dem Gehäuseteil 1 entsprechenden Teilen besteht, in welchem Fall dann die Kerben 12 in einem Gehäuseteil angeordnet sind, der beispielsweise in Figur 4 dargestellt ist. Dieser Gehäuseteil in Figur 4 ist praktisch genauso aufgebaut wie der Gehäuseteil 1 der Figur 1 , hat aber in seiner Stirnwand die bereits erwähnten Kerben 12, um auch diesen Gehäuseteil an den Endabschnitten 8 der Spulenwick- lung vorbei schieben zu können.

Figur 5 zeigt die Seitenansicht der Spulenanordnung, deren Einzelteile in Figur 1 dargestellt sind. Man kann hier sehen, dass die der Spule 6 abgewandten Seiten der aufeinander zu umgebogenen Enden 8 der Spulenwicklung in einer Ebene mit der Unterseite des Gehäuseteils 11 liegen.

Diese Ausrichtung kann in der oben beschriebenen Weise erreicht werden.

Die Ausführungsformen nach den Figuren 1 bis 5 zeigen Spulenanordnungen, bei denen das Gehäuse aus zwei Teilen besteht. Es könnte auch aus mehr als zwei Teilen bestehen.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass um die fertig gewickelte Spule mit den ausgerichteten umgebogenen Enden, wie es in Figur 1 dargestellt ist, anschließend das Gehäuse in einem Guss hergestellt wird, beispielsweise im Molding- Verfahren mit Kompositwerkstoff.

Claims

Patentansprüche

1. Spulenanordnung, mit 1.1 einem Gehäuse, 1.2 einer in dem Gehäuse angeordneten Spule (6),

1.3 deren Wicklungsenden aus dem Gehäuse ragen und

1.4 derart aufeinander zu abgebogen sind,

1.5 dass sie in einer definierten Fläche liegen, wobei

1.6 das Gehäuse nach Fertigstellung der fertig gebogenen Spule (6) fertiggestellt werden kann.

2. Spulenanordnung nach Anspruch 1 , bei der das Gehäuse um die Spule (6) herum gegossen ist.

3. Spulenanordnung nach Anspruch 1 , bei der das Gehäuse aus mindestens zwei Teilen besteht und derart ausgebildet ist, dass es nach Einsetzen der fertig gebogenen Spule (6) fertig gestellt werden kann, wobei die Wicklungsenden durch Öffnungen (4) aus dem Gehäuse ragen.

4. Spulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Gehäuse eine den Wicklungsenden (8) zugeordnete Stirnseite aufweist, die zwei den Wicklungsenden (8) entsprechende Einschnitte (12) aufweist.

5. Spulenanordnung nach Anspruch 4, bei der die Stirnseite an einem Gehäusebauteil ausgebildet ist, das Seitenwände (3) und gegebenenfalls einen Kern (5) aufweist.

6. Spulenanordnung nach Anspruch 4, bei der die Stirnseite an einem flachen Boden (1 1 ) ausgebildet ist.

7. Spulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Spule (6) flach geprägte Wicklungsenden (8) aufweist.

8. Spulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Spule (6) aus Flachdraht gewickelt ist.

9. Spulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Gehäuse einen Kern (5) aufweist, um den herum die Spule (6) angeordnet ist.

10. Spulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Spule (6) abgewandten Seiten (9) der umgebogen Endabschnitte (8) der Spulenwicklung in einer Ebene mit der entsprechenden Fläche des Gehäuses liegen.

11. Verfahren zum Herstellen einer Spulenanordnung, insbesondere einer Spulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem 11.1 eine Spule (6) gewickelt wird,

11.2 die Enden (8) der Spulenwicklung aufeinander zu gebogen und

11.3 in einer Ebene ausgerichtet werden, und

11.4 das Gehäuse um die fertige Spule (6) herum hergestellt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11 , bei dem das Gehäuse um die Spule (6) herum gegossen wird.

13.Verfahren nach Anspruch 11 , bei dem ein zweiteiliges Gehäuse verwendet wird, die Spule (6) in das erste Gehäuse- teil (1 ) eingeschoben und das Gehäuse durch Anbringen des zweiten Gehäuseteils (11 ) geschlossen wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem ein Gehäuse mit einer Stirnseite verwendet wird, die zwei den Wicklungsenden entsprechende Einschnitte (12) aufweist.

15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die Einschnitte (12) an einer Stirnseite eines Gehäusebauteils ausgebildet werden, das Seitenwände (3) und gegebenenfalls einen Kern (5) aufweist.

16. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die Einschnitte (12) an einem flachen Boden (1 1 ) ausgebildet werden.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 16, bei dem die Wicklungsenden (8) der Spule (6) flach geprägt werden.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 16, bei dem die Spule (6) aus Flachdraht gewickelt wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 18, bei dem ein Gehäuse mit einem Kern (5) verwendet wird, um den herum die Spule (6) angeordnet wird.