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Title:
INDUCTIVE COMPONENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/031680
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an inductive component (transformer, inductor) on which at least one insulating body (2, 2') can be fastened. Said insulating body is provided with ducts (13, 14) such that the wire ends of the windings of the component are appointed inside the ducts. These wire ends can be soldered with remaining components into a printed board in a single soldering process (solder wave) without requiring the use of a coil bobbin for the windings.

Inventors:
SPIESS WILHELM (DE)
Application Number:
PCT/EP1998/008178
Publication Date:
June 24, 1999
Filing Date:
December 14, 1998
Export Citation:
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Assignee:
SCHILLER ELEKTRONIK GMBH (DE)
SPIESS WILHELM (DE)
International Classes:
H01F5/04; H01F27/29; (IPC1-7): H01F27/02; H01F27/29
Foreign References:
EP0264840A21988-04-27
DE3240873A11984-05-10
US4937546A1990-06-26
EP0773564A11997-05-14
EP0435461A21991-07-03
FR2489036A11982-02-26
Attorney, Agent or Firm:
Krüger, Erwin (Karl-Rohn-Weg 11 Remseck 5, DE)
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Claims:
AnsprCiche
1. Induktives Bauteil, wie Übertrager, Drossel oder dergleichen, mit einem auf einem Magnetkern aufgebrachten Drahtwickelgut, dessen Wicklungsenden unmittelbar zur Verbindung mit einer eine gedruckte Schaltung aufweisenden Leiterplatte vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dafl am induktiven Bauteil mindestens ein Isolierkörper (2,2') befestigt ist, der mit Durchführungen (13,14) fOr die Wicklungsenden derart versehen ist, daßdie Drähte (2124) derWicklungsenden inden Durchführungen (13,14) festgelegt sind.
2. Induktives Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (2,2') die Form einer Leiste aufweist, deren der Leiterplatte (12) zugewandte Seite (11) mit der der Leiterplatte (12) zugewandten Seite (10) des Übertragerkerns (1) bündig abschließt.
3. Induktives Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführungen (13,14) Bohrungen sind.
4. Induktives Bauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (13,14) konisch verlaufen, wobei der engere Durchmesser der Bohrungen zur Leiterplatte (12) hin angeordnet ist.
5. Induktives Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (2,2') mit Mitteln (1619) zum Anklipsen am Kern (1) des induktiven Bauteils versehen ist.
6. Induktives Bauteil nach Anspruch 5 mit einem RMKern, der auf zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils zwei rechtwinklig zueinander angeordnete Seitenwände aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (2,2') zwei rechtwinklig zueinander angeordnete Endteile (15, 16) aufweist, die jeweils zwei in Kernlängsrichtung verlaufende und die Kernseite einfassende Rippen (1719) tragen.
7. Induktives Bauteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die innenliegende Rippe (19,20) als Haltesteg fOr den Kern (1) des induktiven Bauteils ausgebildet ist.
Description:
Induktives Bauteil Die Erfindung betrifft ein induktives Bauteil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei manchen induktiven Bauteilen, wie beispielsweise Ubertragern, Drosseln oder dergleichen, haben die Wicklungsdrähte für Leistungsanwendungen einen entsprechend großen Querschnitt. Die Wicklungsenden können dann nicht mehr wie üblich an Anschlußstifte des die Wicklungen tragenden Spulenkörpers festgelegt werden. Wenn die Montage solcher induktiven Bauteile auf mit gedruckten Schaltungen versehene Leiterplatten vorgesehen ist, werden die Wicklungsenden dann unmittelbar in Lötaugen der Leiterplatte eingelötet, ohne daß Spulenkörper verwendet werden. Die Bestückung der Leiterplatte erfolgt dabei derart, daß die Leiterplatte zunächst mit sonstigen Bauteilen, vorzugsweise durch Bestuckungsautomaten, vorbestuckt wird, wobei sich diese Bauteile selbst halten (SMD-Technik), und dann tuber ein Lötbad gebracht wird, in dem eine Lötwelle diese Bauteile einlötet. Die Leiterplatten werden danach mit den induktiven Bauteilen in einem weiteren Arbeitsgang nachbestückt, und schließlich werden die Wicklungsenden in die dafür vorgesehenen Lötaugen der Leiterplatte von Hand eingelötet. Dieses Bestuckungs-und Lotverfahren ist daher zeitaufwendig und durch die Handarbeit teuer.

Durch die EP-A1-0413848 ist eine Adapterplatte fur elektrische Spulen bekannt, die fOr die Kontaktierung von in vorgegebenem Rastermaß angeordneten Spulen- Lötanschlußstiften mit einer Leiterplatte geeignet ist, deren Bohrungen unterschiedliche Rastermaße aufweisen. Die Adapterplatte trägt dabei voneinander elektrisch isolierte Leiterbahnen, deren Anzahl mindestens der Anzahl der Spulen- Lbtanschluflstifte entspricht. Die Leiterbahnen sind so geführt und die Adapterplatte ist in Teilabschnitten der Leiterbahnen so durchbrochen, daß wahlweise unterschiedliche Rastermaße von Spulenkörperstiftanordnungen und Leiterplattenbohrungen aneinander angepaßt werden können. Dieses induktive

Bauglied mit seiner Adapterplatte ist nicht fOr den Einbau in mit gedruckten Schaltungen versehene Leiterplatten vorgesehen.

Durch die DE-C1-19615982 und die EP-A1-0769792 sind weiterhin induktive Bauteile bekannt, bei denen der Spulenkörper leistenförmige Standfüße bzw.

Kontaktfüße aufweist. Diese F (ige sind fOr die Montage auf einer Leiterplatte vorgesehen, wobei die Wicklungsenden an in den Füßen eingelassenen Anschlußstücken befestigt sind. Diese bekannten induktiven Bauteile können zwar in eine Leiterplatte eingesetzt und zusammen mit den übrigen Bauteiien der Leiterplatte in einem einzigen automatischen Lötvorgang in die Leiterplatte eingelötet werden, doch sind dafür Spulenkörper und je Anschluß zwei Befestigungs-bzw. Lötstellen nötig, die einen verhältnismäßig hohen Übergangswiderstand haben.

Ferner sind durch die EP-A1-0399779 und die DE-A1-3628563 induktive Bauteile bekannt, die jeweils Spulenkörper aufweisen und die in an der Leiterplatte angebrachte Federn einrastbar sind. Damit ist zwar eine automatische Bestückung der Leiterplatte möglich, doch die Wicklungsenden musse von Hand sortiert und eingelötet werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein induktives Bauteil der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, das ohne Spulenkörper auskommt, einer automatischen Leiterplattenbestückung zugänglich und mit den übrigen Bauteilen der Leiterplatte in einem einzigen Lötvorgang lötbar ist und mit dem daher Montagezeiten und Handarbeiten verringert werden können.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Alle Bauteile der Leiterplatte können schon bei der Grundbestückung auf die Leiterplatte gesetzt und mit ein und derselben Lötwelle eingelötet werden, ohne daß die induktiven Bauteile von der Leiterplatte fallen oder die Wicklungsenden aus den Lötaugen der Leiterplatte herausrutschen können. Dazu ist es nur nötig, die Wicklungsenden in die Durchführungen des Isolierkörpers zu stecken ; in diesen Durchführungen werden die den Wicklungsenden zugeordneten Drähte gehalten.

Größere Drahtquerschnitte können auf mehrere Durchführungen verteilt werden.

Bei dünnen Drahtquerschnitten können die Isolierkörper ebenfalls vorteilhaft eingesetzt werden, da diese wesentlich weniger Grundfläche als übliche Spulenkörper in Anspruch nehmen. Durch die Isolierkörper sind die Abstände der Wicklungsenden fest vorgegeben, so daß Luft-und Kriechstreckenabstände sicher und gleichmäßig eingehalten werden. Ferner ist eine Verwechslung der Wicklungsenden beim Vorbestücken der Leiterplatte ausgeschlossen. Der Isolierkörper ist vorzugsweise ein einfaches Kunststoffspritzteil und kann bei verschiedenen Bauarten von induktiven Bauteilen verwendet werden, die beispielsweise mit bekannten, sogenannten RM-, PM-, EFD-oder ähnlichen Kernen ausgerüstet sind.

Gemäß einer zweckmäßigen, weiteren Ausbildung der Erfindung weist der Isolierkörper die Form einer Leiste auf, deren der Leiterplatte zugewandte Seite mit der der Leiterplatte zugewandten Seite des Ubertragerkerns bundig abschlief3t.

Daher bilden diese Flächen eine ebene Auflagefläche auf der Leiterplatte.

Gemäß einer zweckmäßigen, weiteren Ausbildung der Erfindung sind die Durchführungen Bohrungen. Die Drähte werden daher ganz umschlossen.

Die die Bohrungen umgebenden Wände des Isolierkörpers können geschlitzt sein, so daß sie eine Federwirkung auf die Wicklungsdrähte haben und so diese Drähte fixieren. Um den Drähten in den Bohrungen einen einfachen Halt zu geben,

verlaufen die Bohrungen gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung konisch, wobei der engere Durchmesser der Bohrungen zur Leiterplatte hin liegt.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der Isolierkörper mit Mittein zum Anklipsen am Übertragerkern versehen. Der Isolierkörper kann damit einfach und ohne besonderen Kraftaufwand am Kern befestigt werden.

Wenn ein induktives Bauteil montiert werden soll, das mit einem sogenannten RM- Kern ausgerüstet ist, der auf zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils zwei rechtwinklig zueinander angeordnete Seitenwände aufweist, weist der Isolierkörper gemäß einer zweckmäßigen, weiteren Ausbildung der Erfindung zwei rechtwinklig zueinander angeordnete Endteile auf, die jeweils zwei in Kernlängsrichtung verlaufende und die Kernseite einfassende Rippen tragen.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist die innenliegende Rippe als Haltesteg fOr den Kern des induktiven Bauteils ausgebildet. Dadurch wird die Haltekraft des Kerns an der Leiterplatte verstärkt.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 eine Draufsicht auf einen RM-Kern und zwei daman befestigte Isolierkörper von unten, Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Anordnung, Fig. 3 eine Draufsicht auf den in Fig. 1 oben dargstellten Isolierkörper und

Fig. 4,5 und 6 teils geschnittene Seitenansichten des in Fig. 3 dargestellten Isolierkörpers.

In den Figuren 1 und 2 sind ein sogenannter RM-Kern 1 eines induktiven Bauteils und zwei an diesem Kern befestigte Isolierkörper 2,2 dargestellt. Der Kern 1 besteht aus einem oben und unten geschlossenen Mantel 3, wobei die Manteldecke durch ein einsetzbares Joch gebildet ist, und einem mittig angeordneten, mit dem Mantelboden verbundenen, zylinderförmigen Körper 4. Auf diesen Körper sind nicht dargestellte Drahtwicklungen aufschiebbar. Der Wicklungsraum 5 fur dise Drahtwicklungen ist in Fig. 2 angedeutet. Auf zwei gegenüberliegenden Seiten ist der Mantel 3 offen. Auf den offenen Seiten hat der Kern 1 jeweils zwei senkrecht zueinander angeordnete Seitenwände 6,7 bzw. 8, 9. In diese Seitenwände greifen die Isolierkörper 2,2'ein.

Nach Fig. 2 sind der Kern 1 mit seiner Kernbodenaußenfläche 10 und die Isolierkörper 2,2'mit ihren Bodenflächen 11 auf einer Leiterplatte 12 aufgesetzt, die in nicht dargestellter Weise eine gedruckte Schaltung for die Verbindung mit dem induktiven Bauteil und weiteren Bauteilen aufweist. Die Flache 10,11 schließen daher bündig miteinander ab.

Wie aus den Figuren 1 bis 6 zu erkennen ist, ist der Isolierkörper 2 (und ebenfalls der ähnlich ausgebildete Isolierk6rper 2', der nicht weiter beschrieben wird) leistenförmig ausgebildet und mit vier größeren Bohrungen, wie die Bohrungen 13, und zwei kleineren Bohrungen 14 versehen. Die Bohrungen 13 sind in Verlängerung der Seitenwände 6,7 etwa auf einem Kreisbogen angeordnet, um die Wicklungen nicht zu behindern, während sich die Bohrungen 14 in außen angeordneten Ansätzen des Isolierkörpers 2 befinden. Alle diese Bohrungen sind vorzugsweise konisch ausgebildet, wobei der engere Durchmesser der Bohrungen zur Leiterplatte 12 hin angeordnet ist. Die konische Ausbildung der Bohrungen

geht aus den Figuren 4 und 5 hervor, wobei in Fig. 4 die die untere Bohrung umgebende Wand und in Fig. 5 die die zweitunterste Bohrung 13 umgebende Wand geschnitten dargestellt sind.

Der Isolierkörper 2 weist Endteile 15,16 (Fig. 3) auf, die rechtwinklig zueinander angeordnet sind und jeweils eine lange Rippe 17 bzw. 18 und eine kurze Rippe 19 bzw. 20 aufweisen. Diese Rippen fassen die Kernseitenwände 6,7 ein, wobei die kurzen Rippen 19,20 auf der Kernbodeninnenfläche aufliegen. Die innenliegenden, kurzen Rippen 19,20 sind daher als Haltestege fOr den Kern 1 des induktiven Bauteils ausgebildet. Die Isolierkörper sind vorzugsweise Kunststoffspritzteile, die soweit verformbar sind, daß sie ohne besonderen Kraftaufwand an den Kern 1 angeklipst werden können.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, sind Wicklungsenden von nur teilweise dargestellten Wicklungsdrähten 21-24 durch die konischen Bohrungen 13,14 des Isolierkörpers 2 und durch Lötaugen der Leiterplatte 12 geführt, wobei diese Drähte in diesen Bohrungen fixiert werden. Diese Wicklungsenden können dann in den Lötaugen durch Lötungen, wie der Lötung 25, gelötet werden, und zwar mit derselben Lötwelle, die auch alle übrigen Bauteile der Leiterplatte motet.

Abweichend vom beschriebenen Ausführungsbeispiel können die Isolierkörper vertikale Schlitze aufweisen, die jeweils mit den Durchführungen in Verbindung stehen. Die Isolierkörper können dann nach der Lötung wieder von der Leiterplatte entfernt werden, wobei die Drähte durch diese Schlitze geführt werden, und stehen fur andere induktive Bauglieder zur Verfugung.




 
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