Elektrisches Übertragerbauelement Die Erfindung betrifft ein elektrisches Übertragerbauelement, das beispielsweise in der Schaltung eines Ultraschall-Echo- Abstandssensors in der Automobiltechnik verwendet werden kann . Ultraschall-Echo-Abstandssensoren werden in der Automobiltechnik bei Parkhilfe-/Parkassistenzsystemen zur Abstandsmessung zwischen einem Fahrzeug und einem Objekt verwendet. Eine Schaltung eines Ultraschall-Echo-Abstandssensors kann ein Übertragerbauelement, mit dem in einer Sendephase eine hohe Wechselspannung, welche den Ultraschall-Echo-Abstandssensor kurzzeitig zu einer Dickenschwingung anregt, aufweisen. In der der Sendephase folgenden Empfangsphase wird die hohe Im ^¬ pedanz des Echosignals durch das Übertragerbauelement in eine niedrige, der Empfangsschaltung der Sensorschaltung angepass- te Impedanz transformiert, wodurch selbst kleinste Signale von der Schaltung rauscharm detektiert werden können.

Zum Empfang des von Objekten reflektierten Ultraschallimpulses kann somit ein- und derselbe Ultraschallsensor, der übli- cherweise eine Scheibe aus piezoelektrischer Keramik, bei ^¬ spielsweise Blei-Zirkonat-Titanat (PZT) , aufweist, verwendet werden. Der niedrige Gleichstromwiderstand der Primärwicklung des Übertragerbauelements gewährleistet im Empfangsmodus der Schaltung geringstmögliches Rauschen in der Verstärkerstufe, welche das meist sehr schwache Empfangssignal verstärkt. Al ^¬ ternativ dazu sind Systeme gebräuchlich, bei denen das Empfangssignal direkt an einem Piezosensor abgenommen werden kann. Mit Schaltungen, die einen EP-Übertrager, beispielswei- se einen EP5/EP6-Übertrager verwenden, lassen sich nur geringe Reichweiten, beispielsweise Reichweiten von 3 m, erzielen. Dies ist im Allgemeinen auch ausreichend für Parkhilfe- /Parkassistenzsysteme . Aufgrund der eingeschränkten Reichwei ^¬ te sind derartige Übertrager im Allgemeinen jedoch nicht zur Abstandswarnung im Fahrbetrieb verwendbar. Eine beliebige Vergrößerung von Ultraschall-Echo-Abstandssensoren, durch die sich die erzielbare Reichweite erhöhen lassen würde, ist je ^¬ doch im Automobil aufgrund des zur Verfügung stehenden Bauraums nicht möglich.

Es ist wünschenswert, ein elektrisches Übertragerbauelement anzugeben, das eine geringe Baugröße hat und mit dem sich bei Verwendung in Kombination mit einer Schaltung eines Abstandssensors große Reichweiten erzielen lassen. Des Weiteren sollen Verfahren zum Herstellen eines derartigen elektrischen Übertragerbauelements angegeben werden.

Eine Ausführungsform eines derartigen elektrischen Übertragerbauelements ist im Patentanspruch 1 angegeben. Ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen elektrischen Übertragerbauelements ist in Patentanspruch 14 angegeben. Im Patentanspruch 15 ist ein weiteres Verfahren zum Herstellen eines solchen elektrischen Übertragerbauelements angegeben.

Gemäß einer möglichen Ausführungsform umfasst das elektrische Übertragerbauelement einen Mittelschenkel mit einem ersten und zweiten Endabschnitt und einem mittleren Abschnitt, der zwischen dem ersten und zweiten Endabschnitt angeordnet ist. Des Weiteren weist das elektrische Übertragerbauelement einen Außenschenkel mit einer Halteeinrichtung zur Halterung des Mittelschenkels an dem Außenschenkel auf. Bei dem Übertrager ^¬ bauelement ist mindestens einer des ersten und zweiten Endab- Schnitts des Mittelschenkels an der Halteeinrichtung des Au ^¬ ßenschenkels gehalten. Zumindest ein Teil der Oberfläche des mittleren Abschnitts des Mittelschenkels ist unmittelbar mit mindestens zwei Drähten bewickelt.

Der Außenschenkel kann als ein einteiliger Körper mit einer Bodenfläche und mit mindestens einer Seitenwand ausgebildet sein. Die Bodenfläche und die mindestens eine Seitenwand sind derart angeordnet, dass der einteilige Körper als ein Hohl- körper mit einem Hohlraum ausgeformt ist. Der Hohlkörper beziehungsweise Hohlraum ist an der der Bodenfläche gegenüber liegenden Seite offen, so dass der Hohlraum zwischen der Bodenfläche und der mindestens einen Seitenwand gebildet wird. Durch die Halteeinrichtung ist der Mittelschenkel derart am Außenschenkel gehalten, dass zumindest ein Teil der Oberflä ^¬ che des Mittelschenkels von der Bodenfläche und der mindes ^¬ tens einen Seitenwand des einteiligen Körpers umgeben ist. Der Mittelschenkel kann als ein Stabkern ausgebildet sein. Gemäß einer ersten Ausführungsform kann der Mittelschenkel direkt mit den mindestens zwei Drähten bewickelt werden, wo ^¬ bei mindestens ein erster der mindestens zwei Drähte die Pri ^¬ märwicklung und mindestens ein zweiter der mindestens zwei Drähte die Sekundärwicklung des Übertragerbauelements bilden. Ein derart ausgebildetes Übertragerbauelement kann in einer bestehenden Schaltung eines Abstandssensors als Ersatz für herkömmliche EP-Übertrager verwendet werden, ohne dass dazu Änderungen an der bestehenden Applikationsschaltung durchgeführt werden müssten. Im Vergleich zur Verwendung von EP- Übertragern lassen sich beim Einsatz von Abstandssensoren mit dem angegebenen elektrischen Übertragerbauelement jedoch deutlich größere Reichweiten infolge der höheren Sättigungsgrenze des Übertragerbauelements gegenüber einem EP- Übertrager erzielen. Des Weiteren kann der Bauraum für den Übertrager verringert werden, da der Mittelschenkel des Über ^¬ tragerbauelements unmittelbar mit dem Draht bewickelt wird. Da manuelle Prozessschritte größtenteils entfallen, sind die Herstellungskosten eines derartigen Übertragerbauelements ge ^¬ ringer als bei herkömmlichen EP-Übertragern.

Gemäß einer zweiten möglichen Ausführungsform weist das Übertragerbauelement eine Ausführungsform eines Spulenkörpers auf. Der Spulenkörper umfasst eine Kontaktierungseinrichtung zum Kontaktieren eines ersten der mindestens zwei Drähte und eine weitere Kontaktierungseinrichtung zum Kontaktieren eines zweiten der mindestens zwei Drähte. An den Kontaktierungsein- richtungen ist jeweils seitlich ein Flansch angeordnet. Zwi- sehen den beiden Flanschen ist ein Auflageelement angeordnet, durch das die beiden Flansche und somit auch die beiden Kon- taktierungseinrichtungen miteinander verbunden sind. Die Kon- taktierungseinrichtungen, die Flansche und das Auflageelement können dasselbe Material aufweisen. Bei dem fertigen Übertra- gerbauelement ist der Mittelschenkel zwischen Öffnungen der Flansche angeordnet und liegt mit einem mittleren Abschnitt auf dem Auflageelement auf. Die beiden seitlichen Endab ^¬ schnitte des Mittelschenkels, die aus den Flanschen herausra ^¬ gen, liegen auf den Kontaktierungseinrichtungen auf. Die End- abschnitte des Mittelschenkels können auf die Kontaktierungs ^¬ einrichtungen geklebt sein. Ebenso kann der mittlere Abschnitt des Mittelschenkels über eine Klebeverbindung mit dem Auflageelement fixiert sein. Das Auflageelement ist derart ausgebildet, dass ein Teil der Oberfläche des mittleren Abschnitts des Mittelschenkels auf dem Auflageelement aufliegt. Ein zweiter Teil der Oberfläche des mittleren Abschnitts des Mittelschenkels liegt nicht auf dem Auflageelement auf. Beim Bewickeln mit einem ersten und zweiten Draht einer Primär- und Sekundärwicklung wird der erste Teil der Oberfläche des mittleren Abschnitts des Mit ^¬ telschenkels direkt und unmittelbar mit den elektrischen Lei- tern bewickelt.

Gemäß einer dritten möglichen Ausführungsform weist das elektrische Übertragerbauelement einen Spulenkörper mit einem Mittelrohr auf, das zwischen zwei Kontaktierungseinrichtungen zum Anterminieren der Drähte einer Primär- und Sekundärwicklung und zum Anlegen einer Spannung an die Drähte angeordnet ist .

Das Mittelrohr kann aus einem ersten Hohlzylinder und einem zweiten Hohlzylinder gebildet werden, wobei die beiden Hohlzylinder über mindestens einen Materialsteg verbunden sind. Der Steg zwischen dem ersten und zweiten Hohlzylinder ist nicht als Hohlzylinder ausgebildet, sondern weist beispiels ^¬ weise nur mindestens ein Segment eines Hohlzylinders auf. Falls der Steg mehrere Segmente eines Hohlzylinders umfasst, sind die Segmente derart angeordnet, dass zwischen ihnen ein Luftspalt existiert. Der erste Hohlzylinder kann mit einer ersten Kontaktierungseinrichtung zum Anlegen einer Spannung an den Draht der Primärwicklung und der zweite Hohlzylinder kann mit einer zweiten Kontaktierungseinrichtung zum Anlegen einer Spannung an den Draht der Sekundärwicklung verbunden sein. Der Mittelschenkel kann in das derart ausgebildete Mit ^¬ telrohr eingeführt werden. Beim Bewickeln mit den mindestens zwei Drähten der Primär- und Sekundärwicklung des Übertrager- bauelements wird der mittlere Abschnitt des Mittelschenkels bis auf denjenigen Abschnitt, der unter dem Steg liegt, un ^¬ mittelbar mit den mindestens zwei Drähten bewickelt. Ebenso werden die Drähte auf die beiden Hohlzylinder angeordnet. Im Unterschied zu einem EP-Übertrager, bei dem das Mittelrohr des Spulenkörpers als umfänglich vollständig geschlossene Röhre ausgebildet ist und bei dem nicht unmittelbar ein in die Röhre eingeführter Mittelschenkel mit einer Primär- und Sekundärwicklung mindestens zweier Drähte bewickelt wird, sondern die Drähte der Primär- und Sekundärwicklung auf das Mittelrohr des Spulenkörpers aufgebracht wird, sind bei dem vorliegenden Übertragerbauelement die mindestens zwei Drähte der Primär und Sekundärwicklung des Übertragerbauelements im Bereich zwischen dem ersten und zweiten Hohlzylinder unmittelbar auf den Mittelschenkel aufgewickelt. Selbst wenn von dem bei einem EP-Übertrager umfänglich geschlossenen Mittelrohr nur noch seitlich zwei Hohlzylinder übrig bleiben, ver- größert sich der Wickelraum erheblich. Da Fertigungstoleranzen gerade bei kleinen Ferritkernen sehr groß sind, muss der benötigte Vorhalt für einen nicht sonderlich maßhaltigen Kern in dem Spulenkörper vorhanden sein. Bei der dritten Ausführungsform, bei der von dem ursprünglich umfänglich geschlossenen Mittelrohr eines EP-Übertragers nur noch kleine Hohlzylinder, die an dem ersten und zweiten Teilkörper angeordnet sind, übrig bleiben, kann eine bisher verwendete Wickeltechnik beibehalten werden. Wenn das Mittelrohr im Spulenkörper gänzlich entfällt, wie bei der erst genannten Ausführungsform, so vergrößert sich der Wickelraum abermals.

Aufgrund der im Vergleich zu einem EP-Übertrager höheren Windungszahl des Übertragerbauelements kann der Querschnitt der zu bewickelnden Drähte der Primär- und Sekundärwicklung gegenüber einem EP-Übertragerbauelement erhöht werden, was ei ^¬ nen geringeren Widerstand zur Folge hat. Mit der höheren Windungszahl lassen sich im Vergleich zu einem EP-Übertrager Übertragerbauelemente mit höheren Induktivitätswerten ferti ^¬ gen. Um trotz des Aufbringens von mehreren Windungen bei dem elektrischen Übertragerbauelement den gleichen Induktivitäts ^¬ wert wie bei einem EP-Übertrager zu erzielen, kann ein Luft- spalt zwischen dem Mittelschenkel und dem Außenschenkel ver ^¬ größert werden. Dadurch erhöht sich auch die Speicherfähigkeit des Kerns. Bei Verwendung eines derartigen elektrischen Übertragerbauelements in der Schaltung eines Abstandssensors, insbesondere eines Ultraschall-Echo-Abstandssensors, kann der Schallsensor mehr Energie als bei Verwendung eines EP- Übertragers abgeben. Somit kann die Reichweite der Abstands- sensorschaltung vergrößert werden.

Ausführungsformen des elektrischen Übertragerbauelements so- wie von Verfahren zum Herstellen des elektrischen Übertragerbauelements werden im Folgenden anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1A Kernhälften eines EP-Übertragers,

Figur 1B ein Spulenkörper für einen EP-Übertrager,

Figur 2 eine Ausführungsform eines Außenschenkels eines

elektrischen Übertragerbauelements ,

Figur 3A eine Ausführungsform einer Kontaktierungseinrich- tung mit einem Mittelschenkel und eine Ausführungs ^¬ form eines Außenschenkels, Figur 3B eine Ausführungsform eines elektrischen Übertragerbauelements, Figur 3C eine Ausführungsform eines Außenschenkels mit einem Mittelsehenkel ,

Figur 4 eine Ausführungsform eines Außenschenkels eines elektrischen Übertragerbauelements ,

Figur 5A eine Ausführungsform eines elektrischen Übertragerbauelements,

Figur 5B eine Ausführungsform eines Außenschenkels mit einem

Mittelsehenkel ,

Figur 6 eine Ausführungsform einer Kontaktierungseinrich- tung mit einem Mittelschenkel mit einem Luftspalt,

Figur 7 eine Ausführungsform eines Spulenkörpers mit seit ^¬ lichen Flanschen,

Figur 8 eine weitere Ausführungsform eines Spulenkörpers mit unterbrochenem Mittelrohr,

Figur 9 eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstel ^¬ len eines elektrischen Übertragerbauelements,

Figur 10 eine weitere Ausführungsform eines Verfahrens zum

Herstellen eines elektrischen Übertragerbauele ^¬ ments .

Übertragerbauelemente für Abstandssensoren, insbesondere für Ultraschall-Echo-Abstandssensoren, sind aufgrund des unabdingbar erforderlichen Luftspalts nicht ausreichend kostengünstig auf der Basis von Ringkernen herstellbar. Von außen in den Ringkern des Übertragers eintretende Störfelder ver- teilen sich überdies aufgrund des vorhandenen Luftspalts un ^¬ gleichmäßig, so dass in Summe nicht mehr sich kompensierende Spannungen induziert würden. Statt der Verwendung von Ringkernen werden üblicherweise in Schaltungen für Abstandssenso- ren elektrische Übertragerbauelemente mit EP-Bauform, bei ^¬ spielsweise EP5/EP6-Übertrager, verwendet.

Figur 1A zeigt eine Ausführungsform eines Kerns für einen EP- Übertrager. Der Kern umfasst zwei Kernhälften, wobei eine erste Kernhälfte einen Mittelschenkel 10a und einen Außen ^¬ schenkel IIa aufweist. Eine weitere Kernhälfte weist einen Mittelschenkel 10b und einen Außenschenkel IIb auf.

Figur 1B zeigt einen Spulenkörper 12 für den EP-Übertrager. Der Spulenkörper weist eine Kontaktierungseinrichtung 1210 und eine Kontaktierungseinrichtung 1220 auf. An den Kontak- tierungseinrichtungen befinden sich Kontaktelemente 1230 zum Anlegen einer Spannung an in Figur 1B nicht gezeigte Drähte einer Primär- und Sekundärwicklung des Übertragers, die auf ein Mittelrohr 1250 des Spulenkörpers aufgewickelt werden können. Kontaktelemente 1240 dienen zum Terminieren der Drähte und sind im Inneren der Kontaktierungseinrichtungen 1210, 1220 mit den Kontaktelementen 1230 verbunden. Der Spulenkörper weist an beiden Enden des Mittelrohrs 1250 Seitentei- le/Flansche 1260, 1270 auf. Die Seitenteile verhindern, dass die auf das Mittelrohr 1250 aufgewickelten separaten Drähte der Primär- und Sekundärwicklung von dem Mittelrohr seitlich abrutschen können. Nachdem das Mitterohr 1250 des Spulenkörpers 12 mit der Pri ^¬ mär- und Sekundärwicklung bewickelt worden ist, werden die beiden Kernhälften mit ihren Mittelschenkeln 10a, 10b in den Hohlraum des Mittelrohrs 1250 eingeführt. Die beiden Außen- Schenkel IIa, IIb können miteinander verklebt werden. Der fertige EP-Übertrager weist somit zwei zueinander spiegelsymmetrisch ausgeführte halbschalenförmige Kerne, beispielsweise aus Ferrit, mit Mittelschenkel auf, die miteinander verbunden sind. Die Drähte der Primär- und Sekundärwicklung befinden sich auf dem Spulenkörper 1250 aufgewickelt im Inneren der halbschalenförmigen Kerne IIa, IIb.

Im Allgemeinen treibt bei einem Abstandssensor, insbesondere bei einem Ultraschall-Echo-Abstandssensor eine in einen ASIC integrierte Push-Pull-Stufe die beiden Primärwicklungen eines EP5/EP6-Übertragers . Alternativ kann der Treiber mit einer Ii- Brücke und nur einer Primärwicklung realisiert sein. Die Se ^¬ kundärwicklung des Übertragers weist eine höhere Windungszahl als die Primärwicklungen auf. Die Sekundärwicklung treibt einen Piezoschallwandler mit einer dem Windungszahlverhältnis entsprechenden hohen Spannung. Die Induktivität der Sekundärwicklung bildet überdies mit der parasitären Kapazität des Piezoelements einen Parallelschwingkreis, der beispielsweise auf einer Frequenz von zirka 50 kHz schwingt.

Mit einer derartigen Schaltungsanordnung kann aufgrund der hohen erzielbaren Spannung über dem Piezoelement ein hoher Schalldruck erzeugt werden. Die Schaltung treibt einen Pie- zolautsprecher jedoch nur für kurze Zeit. Sobald die Schwingung abgeklungen ist, wird der Empfangsverstärker im ASIC mit den Primärwicklungen/der Primärwicklung verbunden. Echos oder Störgeräusche erzeugen im Piezosensor ein Signal mit geringer Amplitude, welches durch die Sekundärinduktivität des EP- Übertragers und die parasitäre Kapazität des Piezoelements gefiltert und um das Windungszahlverhältnis des Übertragers verringert dem Empfangsverstärker im ASIC niederohmig und somit äußerst rauscharm zugeführt wird. Der in den Figuren 1A und 1B gezeigte EP-Übertrager weist aufgrund der vergleichsweise kleinen Baugröße und seines in ^¬ neren Aufbaus mit auf einen Spulenkörper gewickelter Primär- und Sekundärwicklung einen, mit größeren Übertragern verglichenen, hohen Gleichstromwiderstand auf, sodass ein mit einem derartigen Bauelement bestückter Ultraschall-Echo-Abstands ^¬ sensor nicht den maximal möglichen Schalldruck erzeugen kann. Größere Übertragerbauformen als beispielsweise EP6-Übertrager passen jedoch nicht in den zur Verfügung stehenden Bauraum hinein .

Durch den zweigeteilten Haibschalenkern werden magnetische Störfelder zu einem nicht unerheblichen Teil vom Ferritmaterial direkt durch den Mittelschenkel geführt. Der Luftspalt des Kerns ist zwar in einem der beiden Mittelschenkel 10a, 10b geschliffen, jedoch führt der unvermeidbare Restluftspalt am Außenschenkel dazu, dass der magnetische Widerstand am Au ^¬ ßenschenkel nur um das 10- bis 50-Fache geringer als der des Mittelschenkels ist und somit magnetische Störfelder zum Teil durch den Mittelschenkel geführt werden und in den Wicklungen eine Störspannung induziert wird. Überdies verhindert magne ^¬ tische Sättigung des verwendeten Ferritkerns, dass ein mit einem derartigen EP-Übertrager ausgestatteter Ultraschallsensor einen höheren Schalldruck erzeugt. Der erzielbare Schalldruck bestimmt jedoch die maximal erzielbare Reich ^¬ weite eines Abstandssensors/Echolotsystems/Sonarsystems in entscheidendem Maß. Übertrager mit Luftspalt übertragen Leistung besonders gut, wenn der Wicklungswiderstand gering ist, wenn ein Kern, wel ^¬ cher den magnetischen Fluss führt, die Wicklungen umschließt, das Kernmaterial erst bei hohen Feldstärken sättigt und wenn die magnetische Feldstärke durch Einbringen eines Luftspalts abgesenkt wird.

Figur 2 zeigt eine Ausführungsform eines Außenschenkels 110a eines elektrischen Übertragerbauelements 1. Der Außenschenkel ist als ein einteiliger Körper mit einer Bodenfläche 112 und mindestens einer Seitenwand ausgebildet. In der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform ist der einteilige Körper in seinem Inneren derart ausgehöhlt, dass Seitenwände 113, 114, 115 und 116 rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Der

Hohlkörper kann auch eine andere Form, beispielsweise eine Form mit einer zylinderförmigen Seitenwand, aufweisen. Durch die Anordnung der Bodenfläche und der mindestens einen Sei ^¬ tenwand 113, 114, 115, 116 ist in dem einteiligen Körper ein Hohlraum 117 ausgeformt. Der Hohlraum ist an der der Bodenfläche 112 gegenüberliegenden Seite offen. Der Außenschenkel 110a weist eine Halteeinrichtung 111 zur Halterung eines Mittelschenkels des elektrischen Übertragerbauelements auf. Die Halteeinrichtung 111 kann an der mindestens einen Seitenwand des Außenschenkels 110a vorgesehen sein. Im Ausführungsbei ^¬ spiel der Figur 2 umfasst die Halteeinrichtung 111 ein Halteelement Ulla und ein Halteelement 1112a. Die Seitenwände sind derart ausgebildet, dass das Halteelement Ulla in der Seitenwand 113 und das Halteelement 1112a in der Seitenwand 114 ausgeformt ist. Die Halteelemente Ulla und 1112a können jeweils als eine Nut in der Seitenwand 113 und 114 ausgebil ^¬ det sein.

Die Seitenwände 113 und 114 sind bei dem in Figur 2 gezeigten Außenschenkel 110a gegenüberliegend angeordnet. Jede der Sei ^¬ tenwände weist eine Innenfläche 1113, 1114, die dem Hohlraum 117 zugewandt ist, und eine Außenfläche A113, A114, die dem Hohlraum 117 abgewandt ist, auf. Die Nut Ulla beziehungswei- se 1112a erstreckt sich von der jeweiligen Innenfläche 1113 beziehungsweise 1114 der Seitenflächen 113 beziehungsweise 114 bis zur jeweiligen Außenfläche A113 beziehungsweise A114 der Seitenflächen 113 beziehungsweise 114.

Figur 3A zeigt einen Mittelschenkel 100 des elektrischen Übertragerbauelements, der Endabschnitte 101, 102 und einen mittleren Abschnitt 103, der zwischen den beiden Endabschnitten angeordnet ist, aufweist. Der Mittelschenkel kann bei der in Figur 3A erläuterten Ausführungsform des Übertragerbauelements und bei sämtlichen anderen Ausführungsformen des Übertragerbauelements als ein Stabkern ausgebildet sein. Der Mit ^¬ telschenkel ist an seinen Endabschnitten 101, 102 auf jeweils einer Kontaktierungseinrichtung 140, 150 fixiert. Auf den Mittelschenkel 100 und insbesondere auf den mittleren Ab ^¬ schnitt 103 des Mittelschenkels können unmittelbar mindestens zwei Drähte aufgewickelt sein. Die mindestens zwei Drähte können mindestens einen ersten Draht einer Primärwicklung und mindestens einen zweiten Draht einer Sekundärwicklung umfas- sen. Die Kontaktierungseinrichtung 140 weist ein Kontaktelement 141 zum Kontaktieren des mindestens einen ersten Drahtes der Primärwicklung auf. Des Weiteren weist die Kontaktie ^¬ rungseinrichtung 140 ein Kontaktelement 142 zum Anlegen einer Spannung an den mindestens einen ersten Draht auf. Die Kon- taktierungseinrichtung 150 weist ebenfalls ein Kontaktelement 151 zum Kontaktieren des mindestens einen zweiten Drahtes der Sekundärwicklung und ein Kontaktelement 152 zum Anlegen einer Spannung an den mindestens einen zweiten Draht auf. Des Weiteren zeigt Figur 3A den anhand von Figur 2 beschriebenen Außenschenkel 110a. Nach dem Bewickeln des Mittelschenkels 100 mit dem elektrischen Leiter 121 der Primärwicklung und dem elektrischen Leiter 122 der Sekundärwicklung wird der Außenschenkel 110a auf die Kontaktierungseinrichtungen 140 und 150 derart aufgesetzt, dass der Endabschnitt 101 des Mit ^¬ telschenkels in dem Halteelement Ulla des Außenschenkels und der Endabschnitt 102 des Mittelschenkels in dem Halteelement 1112a angeordnet ist. Dabei wird zwischen den jeweiligen Hal ^¬ teelementen Ulla und 1112a und den jeweiligen auf ihnen aufliegenden Endabschnitten 101 und 102 des Mittelschenkels ein Luftspalt gebildet. Unter Luftspalt ist hier und bei sämtlichen anderen Ausführungsformen des Übertragerbauelements allgemein eine Strecke zwischen zwei einander angrenzenden Materialien zu verstehen, die magnetisch wie ein mit Luft gefüllter Spalt wirkt. Der Spalt braucht allerdings nicht mit Luft gefüllt zu sein. Es können auch andere Materialien in dem Spalt vorhanden sein, die magnetisch beziehungsweise in Bezug auf den magnetischen Fluss wie ein mit Luft gefüllter Spalt wirken. Beispielsweise können in dem Luftspalt zwischen dem Haltelement Ulla und dem Endabschnitt 101 des Mittelschenkels 100 und in dem Luft- spalt zwischen dem Endabschnitt 102 des Mittelschenkels 100 ein Kleber angeordnet sein, durch den die jeweiligen Endabschnitte des Mittelschenkels an den jeweiligen Halteelementen fixiert sind. Dadurch kann Energie gespeichert werden. Im Luftspalt kann beispielsweise ein Material mit einer Permea- bilität von μ = 1 vorhanden sein, so dass der Spalt wie ein mit Luft gefüllter Spalt wirkt. Grundsätzlich können im Luftspalt Materialien mit geringer Permeabilität, beispielsweise einer Permeabilität von 0, 1 < μ < 200, vorhanden sein. Im Klebstoff kann beispielsweise Eisenpulver enthalten sein.

Figur 3B zeigt das fertige elektrische Übertragerbauelement 1 mit dem in der Halteeinrichtung 111 gehaltenen Mittelschenkel 100, der mit dem mindestens einen ersten Draht 121 der Pri- märwicklung und dem mindestens einen zweiten Draht 122 der Sekundärwicklung im Bereich des mittleren Abschnitts 103 bewickelt ist. Die Kontaktierungseinrichtungen 140 und 150, an denen der Mittelschenkel 100 fixiert ist, liegen auf den Sei- tenwänden 113, 114 des Außenschenkels 110a auf. Der Mittel ^¬ schenkel 100 ist an dem Endabschnitt 101 mit der Kontaktie- rungseinrichtung 140 und an dem Endabschnitt 102 mit der Kon- taktierungseinrichtung 150 verbunden. Nach dem Bewickeln des Mittelschenkels 100 beziehungsweise des mittleren Abschnitts 103 des Mittelschenkels mit den Drähten 121, 122 wird der Au ^¬ ßenschenkel 110a auf den bewickelten Mittelschenkel bezie ^¬ hungsweise Stabkern aufgesetzt.

Zur Fixierung des Mittelschenkels mit dem Außenschenkel 110a kann auf die Endabschnitte 101, 102 des Mittelschenkels 100 ein Klebstoff 130, beispielsweise ein UV-härtender Klebstoff, aufgebracht werden. Alternativ oder zusätzlich kann auf die Oberfläche der Halteeinrichtung 111 und insbesondere auf die Halteelemente Ulla, 1112a Klebstoff 130 aufgebracht werden. Beim Aufsetzen des Außenschenkels 110a auf die Endabschnitte 101, 102 des Mittelschenkels überbrückt der Klebstoff einen Luftspalt LS zwischen dem Mittelschenkel 100 und dem Außen ^¬ schenkel 110a. Nach dem Aushärten des Klebstoffs 130 ist der Mittelschenkel 100 mit dem Außenschenkel 110a fest verbunden.

Figur 3C zeigt zur Veranschaulichung den bereits in Figur 2 dargestellten Außenschenkel 110a, der in Form eines Schalenkerns beziehungsweise einer Kappe ausgeführt ist, und den Mittelschenkel 100. Der Mittelschenkel 100 wird in den Hal- teelementen Ulla und 1112a der Halteeinrichtung 111 gehalten. Die Haltelemente Ulla und 1112a sind als Aussparungen in den Seitenwänden 113 und 114 des Außenschenkels 110a aus ^¬ gebildet. Nach dem Aufsetzen des Außenschenkels 110a auf den Mittelschenkel 100 liegen die Endabschnitte 101 und 102 des Mittelschenkels in den Halteelementen Ulla und 1112a auf. Im Spalt zwischen den Endabschnitten 101, 102 und den Halteelementen Ulla, 11112 kann Klebstoff oder ein Material mit ge- ringer Permeabilität im Bereich von μ = 0, 1 ... 200 vorgesehen sein. Der Klebstoff kann beispielsweise mit Eisenpulver ge ^¬ füllt sein. In Figur 3C sind der besseren Übersicht halber die Kontaktierungseinrichtungen 140 und 150 nicht eingezeichnet .

Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Außenschenkels 110b. Der Außenschenkel ist ähnlich wie in Figur 2 ge ^¬ zeigt in Form eines Schalenkerns beziehungsweise einer Kern ^¬ kappe ausgeführt. Im Folgenden wird lediglich auf die Unter- schiede der in Figur 4 gezeigten Ausführungsform des Außenschenkels 110b im Vergleich zu der in Figur 2 gezeigte Aus ^¬ führungsform des Außenschenkels 110a eingegangen. Der Außenschenkel 110b weist eine Halteeinrichtung 111 zur Halterung des Mittelschenkels 100 an dem Außenschenkel auf. Die Hal- teeinrichtung 111 umfasst ein Halteelement 1111b, das als ei ^¬ ne Vertiefung in der Seitenwand 113 des Außenschenkels 110b ausgebildet ist. Des Weiteren umfasst die Halteeinrichtung 111 ein Halteelement 1112b, das als Vertiefung in der Seitenwand 114 des Außenschenkels 110b ausgebildet ist.

Im Unterschied zu der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform des Außenschenkels 110a sind die Vertiefungen beziehungsweise Aussparungen 1111b, 1112b in den Seitenwänden 113, 114 des Außenschenkels 110b nicht zu den jeweiligen Außenflächen A113, A114 der Seitenwände 113, 114 hin offen. Stattdessen erstrecken sich die Vertiefungen 1111b, 1112b jeweils von der Innenfläche 1113, 1114 der jeweiligen Seitenwände 113, 114, die dem Hohlraum 117 zugewandt ist, bis zu einer Tiefe, die geringer als die Dicke der Seitenwände 113, 114 ist, in die jeweiligen Seitenwände 113, 114.

Ähnlich wie in den Figuren 3A und 3B gezeigt wird zur Montage des elektrischen Übertragerbauelements 2 der in Figur 4 ge ^¬ zeigte Außenschenkel 110b auf den auf die Kontaktierungsein- richtungen 140, 150 montierte Mittelschenkel 100 aufgesetzt, indem der Mittelschenkel in die Haltelemente 1111b und 1112b eingelegt wird. Auf die Oberflächen der Endabschnitte 101, 102 des Mittelschenkels oder auf die Innenflächen der Hal ^¬ teelemente 1111b, 1112b kann ein Klebstoff 130, beispielswei ^¬ se ein UV-aushärtender Klebstoff, aufgetragen sein, so dass in dem Luftspalt zwischen den Endabschnitten 101, 102 des Mittelschenkels und den Halteelementen Klebstoff enthalten ist. In dem Klebstoff können auch Eisenpartikel enthalten sein. Grundsätzlich kann in dem Spalt ein Material mit geringer Permeabilität, beispielsweise einer Permeabilität von 0,1 < μ < 200 vorhanden sein. Figur 5A zeigt ein elektrisches Übertragerbauelement 2 nach dem Aufsetzen des Außenschenkels 110b auf den mit einem Draht

121 einer Primärwicklung und mit einem Draht 122 einer Sekundärwicklung bewickelten Mittelschenkel 100 und dem anschlie ^¬ ßenden Aushärten des Klebstoffs. Der Mittelschenkel 100 ist an seinen Endabschnitten 101, 102 an den Kontaktierungsein- richtungen 140 und 150 befestigt. Die Kontaktierungseinrich- tung 140 weist ein Kontaktelement 141 zum Terminieren des auf den Mittelschenkel 100 aufgewickelten Drahtes 121 und ein Kontaktelement 142 zum Anlegen einer Spannung an den Draht 121 auf. Ebenso weist die Kontaktierungseinrichtung 150 ein Kontaktelement 151 zum Terminieren des Drahtes 122 und ein Kontaktelement 152 zum Anlegen einer Spannung an den Draht

122 auf. Figur 5B zeigt zu Veranschaulichungszwecken, den in den Halteelementen 1111b, 1112b gehaltenen Mittelschenkel 100. Zur besseren Darstellung sind die Kontaktierungseinrichtungen 140 und 150, an denen der Mittelschenkel befestigt ist, nicht in Figur 5B eingezeichnet. Der Mittelschenkel 100 kann derart ausgebildet sein, dass zwischen der Auflagefläche des Mittel ^¬ schenkels 100 auf den Halteelementen 1111b, 1112b des Außen ^¬ schenkels 110b ein Spalt LS vorhanden ist. Zwischen dem Au- ßenschenkel 110b und Stirnflächen S101/S102 der Endabschnitte 101/102 des Mittelschenkels kann ebenfalls ein Spalt vorhan ^¬ den sein. Die beiden Spalte können mit einem Klebstoff 130 oder einem Material mit geringer Permeabilität, beispielswei ^¬ se einer Permeabilität von 0,1 < μ < 200, gefüllt sein. In dem Klebstoff kann beispielsweise Eisen, beispielsweise Ei ^¬ senpulver, enthalten sein.

Im Unterschied zu dem in den Figuren 1A und 1B gezeigten EP- Übertragerbauelement, bei dem nicht unmittelbar der Mittel- Schenkel, sondern das Mittelrohr eines Spulenkörpers mit den Drähten der Primär- und Sekundärwicklung bewickelt wird, wird bei den elektrischen Übertragerbauelementen 1 und 2 der Figuren 3B und 5A der Mittelschenkel 100 des Kerns direkt mit den mindestens zwei Drähten der Primär- und Sekundärwicklung be- wickelt. Dadurch ist der Wickelraum größer als bei einem herkömmlichen EP-Übertrager. Durch die direkte Bewicklung des Mittelschenkels 100 und dem daraus resultierenden erheblich größeren Wickelraum ist es möglich, einen größeren Drahtquerschnitt für die Drähte 121, 122 zu wählen. Dies reduziert den Widerstand der Wicklung. Des Weiteren kann die Windungszahl der Drähte aufgrund des größeren Wickelraums erhöht werden. Dies hat jedoch zur Folge, dass bei unverändertem Luftspalt eine höhere Induktivität der Sekundärwicklung resultiert. Durch Vergrößerung des Luftspalts kann dieser in der Regel ungewollten Erhöhung der Induktivität der Sekundärwicklung entgegengewirkt werden. Mit der Vergrößerung des Luftspalts an den Endabschnitten 101, 102 des Mittelschenkels geht ein ^¬ her, dass die Drift der Induktivität der Sekundärwicklung durch Temperaturschwankungen und Alterung geringer ist als bei herkömmlichen EP-Übertragern.

Der nunmehr größere Luftspalt führt jedoch unweigerlich zur Reduktion der magnetischen Feldstärke. Dies hat den gewünschten positiven Effekt auf die Sättigungseigenschaft des Über ^¬ tragers: Der Übertrager kann dadurch mehr Leistung übertra- gen, wodurch sich bei einem Ultraschall-Echo-Abstandssensor der Schalldruck von dem Piezoelement erhöht und das Gesamt ^¬ system des Ultraschall-Echo-Abstandssensors weiter entfernte Objekte detektieren kann. Des Weiteren können im Fall, dass der zur Verfügung stehende Bauraum in der Applikation eines Ultraschall-Echo-Abstandssensors verringert werden soll, die gleichen Leistungsmerkmale wie bei EP-Übertragern erzielt werden .

Es können überdies für den Mittelschenkel 100 und für den Au- ßenschenkel 110a, 110b unterschiedliche Materialien verwendet werden. Für den Mittelschenkel kann beispielsweise ein hoch sättigungsfestes Material verwendet werden. Insbesondere kann das Material des Mittelschenkels sättigungsfester als das Ma ^¬ terial des Außenschenkels sein. Beispielsweise kann für den Mittelschenkel ein hochsättigendes Ferritmaterial und für den Außenschenkel ein hochpermeables Ferritmaterial verwendet werden. In dem Mittelschenkel kann ein Luftspalt vorhanden sein. Der Luftspalt kann als realer Luftspalt ausgebildet sein. Eine derartige Ausführungsform wird später anhand von Figur 6 noch näher erläutert. Des Weiteren kann der Luftspalt anstelle eines realen Luftspalts in dem Mittelschenkel auch durch Verwendung eines geeigneten Materials für den Mittel- Schenkel realisiert sein. Beispielsweise können der Mittel ^¬ schenkel aus einem Eisenpulver und der Außenschenkel aus Fer ^¬ rit hergestellt sein. Wenn der Mittelschenkel ein Material aus Eisenpulver enthält, entsteht über die Länge des Mittel ^¬ schenkels verteilt ein Luftspalt, der zwischen den einzelnen Eisenpulverkörnchen des Eisenpulvers gebildet wird.

Bei den elektrischen Übertragerbauelementen 1, 2 der Figuren 3B und 5A ist der Außenschenkel 110a, 110b einteilig in Form eines Gehäuses beziehungsweise einer Kernkappe/Vollschale re- alisiert. Der stabförmige Mittelschenkel 100 ist vorzugsweise kürzer als die Länge des Gehäuses beziehungsweise als der ma ^¬ ximale Abstand zwischen den seitlichen Begrenzungsflächen der Aussparungen 1111b, 1112b, wodurch externe Störfelder bevorzugt durch den Außenschenkel 100b geführt werden und somit annähernd keine beziehungsweise nur eine äußerst geringe

Störspannung in die Wicklungen des Übertragerbauelements 2 induziert wird. Bei der in Figur 5A gezeigten Ausführungs ^¬ form, bei der die Außenseiten der Nuten 1111b, 1112b des Außenschenkels 110 nicht nach außen offen sind, sondern zu bei- den Enden stattdessen magnetisch leitfähig ausgeführt sind, werden magnetische Störfelder besonders effektiv vom Mittel ^¬ schenkel 100 ferngehalten, wodurch ein derart ausgeführter Übertrager eine besonders große Störfestigkeit aufweist. Figur 6 zeigt eine Ausführungsform einer Kontaktierungsein- richtung 140 mit Kontaktelementen 141 zum Kontaktieren des Drahtes 121 und mit Kontaktelementen 142 zum Anlegen einer Spannung an den Draht 121 der Primärwicklung und mit einer Kontaktierungseinrichtung 150 mit Kontaktelementen 151 zum Kontaktieren des Drahtes 122 der Sekundärwicklung und mit Kontaktelementen 152 zum Anlegen einer Spannung an den Draht 122. Im Unterschied zu der in Figur 3A gezeigten Ausführungs- form weist die Kontaktierungseinrichtung 140 einen seitlich an ihr angeordneten Flansch 160 und die Kontaktierungseinrichtung 150 einen seitlich an ihr angeordneten Flansch 170 auf. Die beiden Flansche weisen jeweils eine Öffnung 161 be ^¬ ziehungsweise eine Öffnung 171 auf, durch die der Mittel- Schenkel 100 derart zwischen die beiden Flansche einschiebbar ist, dass der Endabschnitt 101 des Mittelschenkels 100 auf der Kontaktierungseinrichtung 140 und der Endabschnitt 102 des Mittelschenkels auf der Kontaktierungseinrichtung 150 aufliegen. Die beiden Endabschnitte 101 und 102 des Mittel- schenkeis 100 können beispielsweise mittels eines Klebers 130 an den jeweiligen Kontaktierungseinrichtungen 140 und 150 fixiert sein.

Neben den beiden seitlichen Flanschen 160 und 170 weist der Mittelschenkel 100 bei der in Figur 6 gezeigten Ausführungs ^¬ form einen Luftspalt LS auf. Der Mittelschenkel weist somit zwei Hälften 100a und 100b auf, die durch den Luftspalt LS gekoppelt sind. Wie bereits oben erläutert, muss der Luft ^¬ spalt nicht mit Luft gefüllt sein, sondern kann ein anderes Material enthalten, das in Bezug auf die Führung des magneti ^¬ schen Flusses durch den Mittelschenkel wie ein mit Luft ge ^¬ füllter Spalt wirkt. Tatsächlich kann in dem Spalt beispielsweise auch ein Material aus Kunststoff angeordnet sein. Die Hälfte 100a des Mittelschenkels 100 ist an der Kontaktie ^¬ rungseinrichtung 140 fixiert. Die Hälfte 100b des Mittel ^¬ schenkels 100 ist an der Kontaktierungseinrichtung 150 fixiert. Um die beiden Hälften 100a und 100b des Mitteischen- kels miteinander zu fixieren, kann in dem Spalt LS ein Kleber 130 vorgesehen sein. Durch den Luftspalt im Mittelschenkel wird eine bessere Störfestigkeit ermöglicht. Der zwischen den Flanschen 160 und 170 angeordnete Teil des Mittelschenkels wird unmittelbar mit den Drähten 121 und 122 bewickelt. Die seitlichen Flansche 160 und 170 sind derart ausgebildet, dass ein seitliches Abrutschen der Drähte 121, 122 von dem Mittelschenkel 100 verhindert wird.

Figur 7 zeigt eine Ausführungsform eines Spulenkörpers 200, der zusammen mit dem Mittelschenkel 100 und dem Außenschenkel 110a ,110b zum Aufbau des elektrischen Übertragerbauelements verwendet werden kann. Der Spulenkörper 200 weist eine Kon- taktierungseinrichtung 140 zum Anlegen einer Spannung an den Draht 121, der beispielsweise als Primärwicklung um den Mit ^¬ telschenkel gewickelt werden kann, und eine Kontaktierungs- einrichtung 150 zum Anlegen einer Spannung an den Draht 122, der beispielsweise als Sekundärwicklung um den Mittelschenkel gewickelt werden kann, auf. Die Kontaktierungseinrichtungen

140, 150 weisen jeweils ein Kontaktelement 141 beziehungswei ^¬ se 151 zum Terminieren der jeweiligen Drähte 121, 122 an die Kontaktierungseinrichtungen auf. Des Weiteren weisen die Kon- taktierungseinrichtung 140, 150 jeweils ein Kontaktelement 142, 152 zum Anlegen einer Spannung an die jeweiligen Drähte auf .

An der Kontaktierungseinrichtung 140 ist ein Flansch 160 und an der Kontaktierungseinrichtung 150 ist ein Flansch 170 je- weils seitlich angeordnet. Im Unterschied zu der in Figur 6 gezeigten Ausführungsform der untereinander unverbundenen Kontaktierungseinrichtungen sind die beiden Kontaktierungseinrichtung 140 und 150 der Figur 7 durch ein Auflageelement 180 miteinander verbunden. Das Auflageelement 180 ist zwi ^¬ schen den beiden Flansch 160 und 170 angeordnet. Das Aufla ^¬ geelement 180 kann als ein Teil einer Wand eines Hohlzylin ^¬ ders ausgebildet sein. Das Auflageelement 180 kann beispiels- weise als eine Hälfte des in Figur 1B gezeigten Mittelrohres 1250 ausgebildet sein und kann beispielsweise einen halb ^¬ kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Die Kontaktierungsein- richtungen 140 und 150, die seitlichen Flansche 160 und 170 und das Auflageelement 180 können beispielsweise aus dem gleichen Material hergestellt sein.

Zum Herstellen des elektrischen Übertragebauelements mit dem Spulenkörper 200 wird der Mittelschenkel 100 durch die Öff ^¬ nungen 161, 171 der Flansche 160, 170 eingeschoben und auf dem Auflageelement 180 angeordnet. Das Auflageelement 180 so ^¬ wie der Teil der Oberfläche des Mittelschenkels, der nicht unmittelbar auf dem Auflageelement aufliegt, werden anschlie ^¬ ßend mit den Drähten 121, 122 bewickelt. Die seitlichen Flansche 160 und 170 sind derart ausgebildet, dass ein seitliches Abrutschen der Drähte 121, 122 von dem bewickelten Auflageelement 180 und dem bewickelten Teil des Mittelschenkels 100 verhindert wird. Nach Abschluss des Wickelvorgangs wird der Außenschenkel 100a beziehungsweise 100b auf den Spulen ^¬ körper 200 aufgesetzt und mit dem Spulenkörper, insbesondere mit den Kontaktierungseinrichtungen 140, 150, durch eine Klebeverbindung fixiert.

Figur 8 zeigt eine Ausführungsform eines Spulenkörpers 300, der zusammen mit dem Mittelschenkel 100 und dem Außenschenkel 110a, 110b zum Aufbau des elektrischen Übertragerbauelements verwendet werden kann. Der Spulenkörper 300 weist eine Kon- taktierungseinrichtung 140 zum Anlegen einer Spannung an den Draht 121 und eine Kontaktierungseinrichtung 150 zum Anlegen einer Spannung an den Draht 122 auf. Die Kontaktierungsein- richtungen 140, 150 enthalten jeweils ein Kontaktelement 141, 151 zum Terminieren der jeweiligen elektrischen Leiter 121, 122 an dem Spulenkörper und ein Kontaktelement 142, 152 zum Anlegen einer Spannung an den die elektrischen Leiter 121, 122 auf.

Der Spulenkörper 300 umfasst ein Mittelrohr 190, das zwischen der Kontaktierungseinrichtung 140 und der Kontaktierungsein- richtung 150 angeordnet ist. Das Mittelrohr 190 weist einen Hohlzylinder 191 und einen Hohlzylinder 192, die untereinander über mindestens einen Materialsteg 193a, 193b verbunden sind, auf. Der mindestens eine Materialsteg kann als mindes ^¬ tens ein Segment eines Hohlzylinders ausgebildet sein. Die in Umfangsrichtung der Hohlzylinder 191, 192 verlaufende Breite des mindestens einen Materialstegs 193a, 193b ist geringer als der Umfang der Hohlzylinder 191, 192. Somit ist die Fläche des mindestens einen Materialstegs 193a, 193b geringer als die äußere Fläche jedes der Hohlzylinder. Wenn mehrere Stege zwischen den beiden Hohlzylindern angeordnet sind, sind die Stege untereinander unverbunden, so dass zwischen ihren Längsseiten, die in Längsrichtung des Mittelrohrs 190 verlau ^¬ fen, jeweils ein Luftspalt vorhanden ist. Im Ausführungsbei ^¬ spiel der Figur 8 sind zwischen den beiden Hohlzylindern zwei Stege 193a, 193b angeordnet. Die Hohlzylinder 191 und 192 sind über die beiden zwischen den Hohlzylindern 191, 192 angeordneten Stege 193a, 193b verbunden.

Der Hohlzylinder 191 ist mit der Kontaktierungseinrichtung 140 fest verbunden. Der Hohlzylinder 192 ist mit der Kontaktierungseinrichtung 150 fest verbunden. Die Kontaktierungs- einrichtungen 140, 150 und das Mittelrohr 190 können beispielsweise aus dem gleichen Material hergestellt sein. Beim Zusammenbau des elektrischen Übertragerbauelements mit dem Spulenkörper 300 wird der Mittelschenkel 100 in die Öff ^¬ nungen 194, 195 des Mittelrohres 190 eingeschoben. Das Mit- telrohr 190 wird anschließend mit den Drähten 121, 122 bewi ^¬ ckelt. Dabei werden die Oberflächen des Mittelschenkels, die nach dem Anordnen des Mittelschenkels in dem Mittelrohr zwischen den beiden Stegen 193a, 193b liegen, unmittelbar mit den Drähten 121, 122 bewickelt. Anschließend wird der Außen- Schenkel 110a beziehungsweise 110b auf den Mittelschenkel 100 beziehungsweise den Spulenkörper 300 aufgesetzt und mit dem Mittelschenkel 100 beziehungsweise dem Spulenkörper 300 bei ^¬ spielsweise durch eine Klebeverbindung fest fixiert.

Beim Bewickeln mit den Drähten 121, 122 werden die beiden Drähte auf einen ersten Teil des mittleren Abschnitts des Mittelschenkels aufgewickelt. Dieser erste Teil des mittleren Abschnitts des Mittelschenkels liegt nach dem Einschieben des Mittelschenkels in das Mittelrohr 190 zwischen den Stegen 193a, 193b. Ein zweiter und dritter Teil des mittleren Abschnitts des Mittelschenkels sind von den Hohlzylindern 191 und 192 umgeben. Beim Bewickeln mit den Drähten 121, 122 wird der erste Teil des mittleren Abschnitts des Mittelschenkels unmittelbar mit den Drähten bewickelt. Des Weiteren werden die Drähte auf die äußeren Oberflächen der Hohlzylinder 191 und 192 aufgewickelt.

Im Unterschied zu dem in Figur 1B gezeigten Spulenkörper 12 weist der Spulenkörper 300 an den seitlichen Enden der beiden Hohlzylinder 191 und 192 keine seitlichen Flansche auf. Des

Weiteren ist das Mittelrohr durch die beiden Stege 193a, 193b unterbrochen. Beim Bewickeln des Mittelrohres 190 mit den Drähten vergrößert sich bei dem Spulenkörper 300 der Wickel- räum im Vergleich zu der Ausführungsform des Spulenkörpers 12.

Bei Ausführungsformen des elektrischen Übertragerbauelements, bei dem ein Spulenkörper nach einer der Ausführungsvarianten 200 oder 300, ein Außenschenkel gemäß einer der Ausführungs ^¬ formen 110a oder 110b und der Mittelschenkel 100, der auf das Auflageelement 180 oder in dem unterbrochenen Mittelrohr 190 der Spulenkörper 200, 300 angeordnet ist, verwendet werden, ist der Wickelraum gegenüber einem EP-Übertrager mit komplett durchgehendem Mittelrohr, wie in Figur 1B gezeigt, erheblich vergrößert. Da jedoch bei dem elektrischen Übertragerbauele ^¬ ment weiterhin ein Spulenkörper verwendet wird, kann die bei EP-Übertragern verwendete Wickeltechnik beibehalten werden. Der Mittelschenkel 100 und das Auflageelement 180 beziehungs ^¬ weise die beiden Hohlzylinder 191, 192 können beispielsweise mittels eines "Flyers" bewickelt werden. Eine weitere Mög ^¬ lichkeit besteht darin, den Spulenkörper 200, 300 selbst in Rotation zu versetzen, sodass der Spulenkörper selbst die Drähte 121, 122 auf den mittleren Abschnitt 103 des Mittel ^¬ schenkels aufwickelt.

Figur 9 gibt eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen eines elektrischen Übertragerbauelements 1, 2 gemäß den Figuren 3B und 5A an. In einem Ausführungsschritt AI wird zunächst ein Mittelschenkel 100 mit Endabschnitten 101, 102 und einem dazwischen angeordneten mittleren Abschnitt 103 bereitgestellt. Der Mittelschenkel 100 ist als ein stabförmiger Kern ausgebildet. Des Weiteren wird ein Außenschenkel 110a oder ein Außenschenkel 110b als einteiliges Bauteil mit einer Bodenfläche 112 mit gegenüberliegenden Seitenwänden 113, 114, die jeweils eine Aussparung Ulla, 1112a beziehungsweise 1111b, 1112b aufweisen, bereitgestellt. Der Außenschenkel 110a, 110b ist als ein schalenförmiger Kern ähnlich zu einer EP-Bauform, jedoch ohne Mittelschenkel ausgebildet. Die Aus ^¬ sparungen Ulla, 1112a beziehungsweise 1111b, 1112b können sich an derjenigen Stelle befinden, an der sich bei EP-Kernen der Mittelschenkel befindet. Der Mittelschenkel 100 und der Außenschenkel 110a, 110b können aus dem gleichen weichmagne ^¬ tischen Material hergestellt sein.

Des Weiteren werden eine erste Kontaktierungseinrichtung 140 zum Kontaktieren eines ersten Drahtes 121 und zum Anlegen einer Spannung an den ersten Draht 121 und eine zweite Kontaktierungseinrichtung 150 zum Kontaktieren eines zweiten von dem ersten Draht verschiedenen Drahtes 122 bereitgestellt. Die Kontaktierungseinrichtungen 140 und 150 sind untereinan- der unverbunden. Die Kontaktierungseinrichtungen 140 und 150 können jeweils zwei Pinreihen aufweisen. Die Pins können dabei U-förmig ausgebildet sein und in dem Material der Kontaktierungseinrichtungen eingebettet sein, sodass die Enden der Pins aus dem Material herausragen. Die Enden der Pins bilden die Kontaktelemente 141, 142 beziehungsweise 151, 152.

In einem Schritt Bl wird die Kontaktierungseinrichtung 140 an dem Endabschnitt 101 des Mittelschenkels 100 und die Kontak ^¬ tierungseinrichtung 150 an dem Endabschnitt 102 des Mittel- schenkeis 100 fixiert. Die Kontaktierungseinrichtung 140 und 150 können beispielsweise mit beiden Endabschnitten 101, 102 des Mittelschenkels verklebt werden. Dies kann vorzugsweise in einer Vorrichtung, in der idealerweise mehrere Nester vorhanden sind und die gleichzeitig als Transportaufnahme dient, erfolgen.

In einem nachfolgenden Schritt Cl wird der Mittelschenkel 100 mit den Drähten 121 und 122 bewickelt. Der Mittelschenkel 100 kann vorzugsweise mit einem Flyer bewickelt werden. Hierzu können vorproduzierte Mittelschenkel mit ihren angeklebten Kontaktierungseinrichtungen in ein Wickelwerkzeug eingelegt werden. Das Wickelwerkzeug kann zwei Platten aus lichtdurch- lässigem Material aufweisen. Beispielsweise können Platten aus Silikon, das bei einer Wellenlänge zwischen 350 nm bis 410 nm lichtdurchlässig ist, verwendet werden. Die beiden Platten können zusammen- und auseinandergefahren werden.

Nachdem die Mittelschenkel mit ihren angeklebten Kontaktie- rungseinrichtungen in das Wickelwerkzeug eingeführt sind, werden die beiden Platten des Wickelwerkzeugs zusammengefahren und halten somit den Mittelschenkel in Position. Die Platten bilden somit eine Halterung für den Mittelschenkel. Zuvor kann UV-Klebstoff auf die den Wickelraum begrenzenden Seiten aufgetragen werden. Dies kann auch kontinuierlich während des Wickeins mit Hilfe eines mit Klebstoff benetzten Filzstoffs geschehen. Das Wickeln und Terminieren der Drähte 121, 122 an die Kontaktelemente 141, 151 kann mittels Flyer und Fangvorrichtung erfolgen. Dadurch können die Drähte 121, 122 an die Kontaktierungseinrichtungen 140, 150 angeschlossen werden. Abschließend kann UV-härtender Klebstoff auf den be ^¬ wickelten Mittelschenkel aufgebracht werden, um die mechani ^¬ sche Steifigkeit des Wickels zu erhöhen. Aus hinter den lichtdurchlässigen Platten befindlichen Blitzlampen oder UV- LEDs kann kurzzeitig sehr intensives Licht mit hohem UV- Anteil abgestrahlt werden, wodurch UV-Klebstoff, welcher dem Licht ausgesetzt ist, instantan ausgehärtet wird. Das Wickel ^¬ werkzeug kann nun geöffnet werden und der bewickelte Kern kann entnommen werden.

In einem nachfolgenden Schritt Dl folgt ein Lötprozess, in dem die an die Kontaktelemente 141, 151 terminierten Drähte mit den Kontaktelementen verlötet werden. In einem Schritt El wird der bewickelte Kern in eine Prüfaufnahme gelegt, welche die Sekundärwicklung mit einem Induktivitätsmessgerät, bei ^¬ spielsweise einem LCR-Meter, elektrisch verbindet. In einem Schritt Fl wird Klebstoff auf die Endabschnitte 101, 102 des Mittelschenkels 100 und/oder auf die jeweilige Aussparung Ulla, 1112a beziehungsweise 1111b, 1112b der Seitenwände 113, 114 des Außenschenkels 110a, 110b aufgetragen.

In einem Schritt Gl werden die Endabschnitte 101, 102 des Mittelschenkels in die jeweilige Aussparung Ulla, 1112a des Außenschenkels 110a beziehungsweise in die jeweilige Ausspa ^¬ rung 1111b, 1112b des Außenschenkels/Schalenkerns 110b einge ^¬ führt, indem der Außenschenkel 110a, 110b auf den Mittel ^¬ schenkel 100 oder der Mittelschenkel 100 auf den Außenschen- kel/Schalenkern 110a, 110b bewegt wird. Der Schalenkern 110a, 110b kann motorisch auf den bewickelten Mittelschenkel 100 aufgesetzt werden. Während des Bewegens des Mittelschenkels 100 beziehungsweise des Außenschenkels 110a, 110b kann eine Induktivität des Drahtes 122 der Sekundärwicklung gemessen werden. Die Bewegung des Mittelschenkels 100 beziehungsweise des Außenschenkels 110a, 110b wird angehalten, wenn die ge ^¬ messene Induktivität einen vorgegebenen Sollwert erreicht. Der aufgetragene Klebstoff überbrückt zu diesem Zeitpunkt be ^¬ reits den Luftspalt zwischen Mittelschenkel und Schalenkern. Der Klebstoff ist jedoch noch im flüssigen Zustand.

In einem Schritt Hl erfolgt das Aushärten des Klebstoffs zwi ^¬ schen den Endabschnitten 101, 102 des Mittelschenkels und der jeweiligen Aussparung Ulla, 1112a beziehungsweise 1111b, 1112b des Außenschenkels. Falls UV-härtender Klebstoff ver ^¬ wendet worden ist, kann beispielsweise ein UV-Lichtblitz aus einem UV-LED-Array oder einer Blitzlampe benutzt werden, um den Klebstoff instantan auszuhärten. Figur 10 gibt eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen eines elektrischen Übertragerbauelements mit einem Spulenkörper 200 beziehungsweise 300 an. In einem Schritt A2 wird der Mittelschenkel 100 mit den Endabschnitten 101, 102 und einem dazwischen angeordneten mittleren Abschnitt 103 bereitgestellt. Der Mittelschenkel kann beispielsweise als ein stabförmiger Kern ausgebildet sein. Des Weiteren wird der Außenschenkel 110a oder 110b als einteiliges Bauteil mit einer Bodenfläche 112 mit gegenüberliegenden Seitenwänden 113, 114, die jeweils eine Aussparung Ulla, 1112a beziehungsweise 1111b, 1112b aufweisen, bereitgestellt. Der Außenschenkel 110a, 110b kann als ein schalenförmiger Kern, ähnlich zu einer EP-Bauform, jedoch ohne Mittelschenkel bereitgestellt werden. Die Aussparung kann an der Stelle vorgesehen sein, an der sich bei EP-Kernen der Mittelschenkel befindet. Der Mit ^¬ telschenkel 100 und der Außenschenkel 110a, 110b können aus dem gleichen weichmagnetischen Material hergestellt sein. Des Weiteren wird der Spulenkörper 200 mit einem Auflageelement 180 zur Aufnahme des Mittelschenkels 100 bereitgestellt, wie er anhand von Figur 7 dargestellt und beschrieben ist. Der Spulenkörper 200 umfasst des Weiteren eine Kontaktie- rungseinrichtung 140 zum Kontaktieren mit mindestens einem ersten Draht 121 und zum Anlegen einer Spannung an den mindestens einen ersten Draht und eine Kontaktierungseinrichtung 150 zum Kontaktieren mit mindestens einem zweiten Draht 122 und zum Anlegen einer Spannung an den mindestens einen zweiten Draht. Die beiden Kontaktierungseinrichtungen weisen Kon- taktelemente 141, 151 zum Kontaktieren beziehungsweise Anter ^¬ minieren der jeweiligen Drähte 121, 122 an die jeweiligen Kontaktierungseinrichtungen 140, 150 und Kontaktelemente 142, 152 zum Anlegen einer Spannung an die jeweiligen Drähte 121, 122 auf.

An der ersten Kontaktierungseinrichtung 140 ist ein erster Flansch 160 und an der zweiten Kontaktierungseinrichtung 150 ist ein zweiter Flansch 170 angeordnet. Zwischen dem ersten und zweiten Flansch ist ein Auflageelement 180 zum Auflegen des Mittelschenkels 100 angeordnet, wobei das Auflageelement 180 derart ausgebildet ist, dass beim Auflegen des Mittel- schenkeis auf das Auflageelement ein erster Teil einer Ober ^¬ fläche des mittleren Abschnitts 103 des Mittelschenkels 100 auf dem Auflageelement 180 aufliegt und ein zweiter Teil der Oberfläche des mittleren Abschnitts 103 des Mittelschenkels 100 nicht auf dem Auflageelement 180 aufliegt.

In einem Schritt B2 wird der mittlere Abschnitt 103 des Mit ^¬ telschenkels 100 auf dem Auflageelement 180 angeordnet. Der erste Teil der Oberfläche des mittleren Abschnitts des Mit ^¬ telschenkels kann mit dem Auflageelement verklebt werden. In einem Schritt C2 werden das Auflageelement 180 und der zweite Teil der Oberfläche des mittleren Abschnitts 103 des Mittel ^¬ schenkels 100 mit dem ersten und zweiten Draht 121, 122 bewickelt. Nach dem Bewicklungsvorgang werden die Drähte 121, 122 an die jeweiligen Kontaktelemente 141, 151 der Kontaktie- rungseinrichtungen 140, 150 angeschlossen. Es folgt ein Lötprozessschritt D2, bei dem die an die Kontaktelemente 141, 151 anterminierten Drahtenden mit den Kontaktelementen verlötet werden. In einem Schritt E2 wird der so bewickelte Kern in eine Prüf ^¬ aufnahme gelegt, welche die Sekundärwicklung mit einem Induk ^¬ tivitätsmessgerät, beispielsweise einem LCR-Meter, elektrisch verbindet. In einem Schritt F2 wird ein Klebstoff auf die Endabschnitte 101, 102 des Mittelschenkels und/oder auf die jeweilige Aussparung Ulla, 1112a beziehungsweise 1111b, 1112b des Außenschenkels 110a beziehungsweise 110b aufge ^¬ bracht. Der Klebstoff kann ein UV-aushärtender Klebstoff sein.

In einem Schritt G2 werden die Endabschnitte 101, 102 des Mittelschenkels 100 in die jeweilige Aussparung Ulla, 1112a beziehungsweise 1111b, 1112b des Außenschenkels eingeführt, indem der Mittelschenkel auf den Außenschenkel oder der Au ^¬ ßenschenkel auf den Mittelschenkel bewegt wird, bis der Mit ^¬ telschenkel in den Aussparungen angeordnet ist. Der Außenschenkel kann beispielsweise motorisch auf den bewickelten Mittelschenkel aufgesetzt werden. Während des Bewegens des Mittelschenkels 100 beziehungsweise des Außenschenkels 110a, 110b wird eine Induktivität des Drahtes 122 der Sekundärwick ^¬ lung gemessen. Die Bewegung des Mittelschenkels 100 bezie ^¬ hungsweise des Außenschenkels 110a, 110b wird angehalten, wenn die gemessene Induktivität einen vorgegebenen Sollwert erreicht. Der Klebstoff überbrückt zu diesem Zeitpunkt be ^¬ reits den Luftspalt zwischen dem Mittelschenkel 100 und dem Außenschenkel 110. Der Klebstoff ist zunächst jedoch noch in einem flüssigen Zustand. In einem Schritt H2 erfolgt das Aushärten des Klebstoffs zwi ^¬ schen den Endabschnitten 101, 102 des Mittelschenkels und der jeweiligen Aussparung Ulla, 1112a beziehungsweise 1111b, 1112b der Seitenwände 113, 114 des Außenschenkels 110. Im Fall der Verwendung eines UV-aushärtenden Klebstoffs kann beispielsweise ein UV-Lichtblitz aus einem UV-LED-Array oder eine Blitzlampe verwendet werden, die den Klebstoff instantan aushärtet . Für den Klebstoff 130 können anaerobe UV-Klebstoffe, jedoch auch Acrylate, als auch Epoxidharze, die beispielsweise dual ^¬ härtend sind, verwendet werden. Anaerobe Klebstoffe härten durch unterschiedliche Umgebungsbedingungen aus. Dazu gehört der Kontakt mit Metallionen, die Bestrahlung mittels UV-Licht und das Erwärmen des Klebstoffs auf eine Temperatur. Freie Metallionen sind insbesondere auf Oberflächen von Ferritwerkstücken anzutreffen. Die Durchhärtung unvernetzter Klebstoffreste kann entweder mit zunehmender Zeit erfolgen oder be- schleunigt durch Kontamination der Klebestellen durch Metallionen, insbesondere durch Kupferionen. Des Weiteren kann die Aushärtung durch Lagerung der fertigen Bauteile bei Temperaturen von 100 °C oder höheren Temperaturen für einige Minuten erfolgen .

Bezugs zeichenliste

10 Mittel Schenkel

11 AußenSchenkel

12 Spulenkörper

100 Mittel Schenkel

110 AußenSchenkel

111 Halteeinrichtung

112 Bodenfläche

113, 116 Seitenwände

120 Draht

130 Klebstoff

140 Kontaktierungseinrichtung

150 Kontaktierungseinrichtung

160 Flansch

170 Flansch

180 Auflageelernent

190 unterbrochenes Mittelrohr

200 Spulenkörper

300 Spulenkörper