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Dokumentenidentifikation DE202005019496U1 31.05.2007
Titel Induktives Miniatur-Bauelement für SMD-Montage
Anmelder Neosid Pemetzrieder GmbH & Co KG, 58553 Halver, DE
Vertreter Feder, W., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., Pat.-Anw., 40545 Düsseldorf
DE-Aktenzeichen 202005019496
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 31.05.2007
Registration date 26.04.2007
Application date from patent application 14.12.2005
IPC-Hauptklasse H01F 27/29(2006.01)A, F, I, 20060726, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H01F 5/04(2006.01)A, L, I, 20060726, B, H, DE   H01F 17/04(2006.01)A, L, I, 20060726, B, H, DE   H01F 27/30(2006.01)A, L, I, 20060726, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein induktives Miniatur-Bauelement für SMD-Montage mit einem einteiligen Ferritkern, der in einen mindestens eine Spulenwicklung tragenden Wicklungsträger aus Kunststoff eingesetzt ist, welcher als im Wesentlichen rechteckiger, aus zwei Längsbalken und zwei Querbalken aufgebauter Rahmen ausgebildet ist, wobei der Ferritkern zwischen den Längsbalken angeordnet ist und die Spulenwicklung bzw. die Spulenwicklungen so angeordnet sind, dass sie die Längsbalken und den Ferritkern mindestens auf einem Teilabschnitt von deren Länge umfassen, und mit elektrischen Anschlusselementen.

Ein derartiges Bauelement ist bekannt und beispielsweise in DE 30 13 746 C2 beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein induktives Bauelement mit den eingangs und im Oberbegriff des Schutzanspruchs 1 aufgeführten Merkmalen so auszubilden, dass seine Herstellung und Montage möglichst wenig Aufwand erfordern.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Schutzanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, in den beiden Querbalken des den Wicklungsträger bildenden Rahmens Durchtrittsöffnungen anzuordnen, in welche Metallstäbe oder Metallstreifen so eingesteckt sind, dass sie an beiden Enden aus der Durchtrittsöffnung herausragen. Das an der Oberseite des Bauelements liegende Ende eines solchen Metallstabes oder Metallstreifens ist mit einem Ende einer Spulenwicklung verbunden, während das an der Unterseite des Bauelements liegende Ende des Metallstabes oder Metallstreifens parallel zur Unterseite des Bauelements umgebogen ist und als Anschlusselement für das Bauelement ausgebildet ist. Auf diese Weise ist die Herstellung des Bauelements, die automatisiert erfolgen soll, außerordentlich vereinfacht, indem die Metallstäbe oder Metallstreifen automatisch vorgefertigt und dann ebenfalls automatisch in die vorgefertigten Wicklungsträger eingesetzt werden können.

Im Folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel für ein induktives Miniatur-Bauelement nach der Erfindung näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

1A das fertige, induktive Miniatur-Bauelement in Seitenansicht;

1B das Bauelement nach 1A in einer Ansicht in Längsrichtung;

1C das Bauelement nach 1A in einer Ansicht auf die Oberseite;

2A den Wicklungsträger für das Bauelement nach 1A bis 1C in Seitenansicht;

2B den Wicklungsträger nach 2A in einer Ansicht in Längsrichtung;

2C den Wicklungsträger nach 2A in einer Ansicht von oben;

3A den in den Wicklungsträger nach 2A bis 2C einsetzbaren Ferritkern in Seitenansicht;

3B den Ferritkern nach 3A in einer Ansicht in Längsrichtung;

4A einen in den Wicklungsträger nach 2A bis 2C einsetzbaren Metallstreifen mit umgebogenem Ende in Seitenansicht;

4B den Metallstreifen nach 4A mit umgebogenem Ende in Vorderansicht;

4C den Metallstreifen nach 4A und 4B in gestreckter Form.

Das in den 1A bis 4C dargestellte, als Antennenspule ausgebildete induktive Miniatur-Bauelement besitzt einen im Querschnitt rechteckigen Ferritkern 1, der in einen Wicklungsträger 2 eingesetzt ist, welcher als aus Kunststoff bestehender, im Wesentlichen rechteckiger Rahmen ausgebildet ist mit Längsbalken 2.1 und 2.2 und Querbalken 2.3 und 2.4. Die beiden Querbalken 2.3 und 2.4 des Rahmens sind jeweils an der Außenseite mit einem einstückig angeformten Ansatz 2.31 bzw. 2.41 versehen, und durch diese Ansätze ist jeweils eine senkrecht zur Ebene des Rahmens in Richtung von der Oberseite zur Unterseite des Bauelements verlaufende Durchtrittsöffnung 4.1 bzw. 4.2 angeordnet.

Bei der Herstellung wird der Ferritkern 1 derart in den Wicklungsträger 2 eingesetzt, dass er zwischen den Längsbalken 2.1 und 2.2 angeordnet ist und mit an den Stirnflächen des Ferritkerns 1 angeformten, koaxial liegenden und den Querbalken zugewandten Nocken 1.1 und 1.2 in entsprechende Ausnehmungen am Wicklungsträger 2 eingreift.

In die Durchtrittsöffnungen 4.1 und 4.2 werden bei der Herstellung des Bauelements Metallstreifen eingesteckt, wie sie in den 4A bis 4C dargestellt sind. Der dort dargestellte Metallstreifen 5.1 ist dazu bestimmt, in die Durchtrittsöffnung 4.1 eingesteckt zu werden. Ein entsprechender Metallstreifen wird in die Durchtrittsöffnung 4.2 eingesteckt. Das im fertiggestellten Zustand des Bauelements an der Unterseite liegende Ende des Metallstreifens 5.11 bzw. 5.22 ist rechtwinklig umgebogen und liegt im eingesteckten Zustand, wie aus 1A und 1B zu ersehen, derart, dass das umgebogene Ende nach außen gerichtet ist und parallel zur Unterseite des Bauelements verläuft. Dieses umgebogene Ende 5.11 bzw. 5.22 weist eine Verbreiterung auf und ist als Anschlusselement beim Einsetzen des Bauelements in eine gedruckte Schaltung gedacht.

Nach dem Einsetzen des Ferritkerns 1 in den Wicklungsträger 2 und dem Einbringen der Metallstreifen 5.1 und 5.2 in die Durchtrittsöffnungen 4.1 und 4.2 wird das Bauelement mit einer Spulenwicklung 3 versehen, die so aufgebracht wird, dass sie die Längsbalken 2.1 und 2.2 des Rahmens und den Ferritkern 1 umfasst. Die an der Oberseite des Bauelements liegenden Enden 5.11 bzw. 5.21 der Metallstreifen 5.1 und 5.2 sind leicht nach außen gebogen und jeweils mit einem Ende 3.1 bzw. 3.2 der Wicklung 3 verbunden.

Anstelle der Metallstreifen können auch Metallstäbe in die Durchtrittsöffnungen eingesetzt werden.

An der Oberseite des Bauelements ist direkt auf der Wicklung 3 ein Plättchen oder Klebepunkt 6 aufgebracht, der eine plane Oberfläche aufweist zur Bildung einer Ansaugfläche für einen Bestückungsautomaten.

Weiterhin ist an der bei der Montage einer Leiterplatte zugekehrten Unterseite des Bauelements eine sich in Längsrichtung über einen Teilabschnitt der Länge des Ferritkerns erstreckende Beschichtung 7 angeordnet, die aus einem Material besteht, dessen Schmelzpunkt unterhalb der Temperatur liegt, die am Bauelement beim Verlöten der elektrischen Anschlusselemente mit den Leiterbahnen einer Leiterplatte auftritt derart, dass das Beschichtungsmaterial sich zeitweise verflüssigt und nach dem Verfließen und Wiederverfestigen eine den Ferritkern stabilisierende Verbindung zwischen Bauelement und Leiterplatte entsteht.


Anspruch[de]
Induktives Miniatur-Bauelement für SMD-Montage mit einem einteiligen Ferritkern, der in einen mindestens eine Spulenwicklung tragenden Wicklungsträger aus Kunststoff eingesetzt ist, welcher als im Wesentlichen rechteckiger, aus zwei Längsbalken und zwei Querbalken aufgebauter Rahmen ausgebildet ist, wobei der Ferritkern zwischen den Längsbalken angeordnet ist und die Spulenwicklung bzw. Spulenwicklungen so angeordnet sind, dass sie die Längsbalken und den Ferritkern mindestens auf einem Teilabschnitt von deren Länge umfassen, und mit elektrischen Anschlusselementen, dadurch gekennzeichnet, dass in beiden Querbalken (2.3, 2.4) jeweils mindestens eine senkrecht zur Ebene des Rahmens in Richtung von der Oberseite zur Unterseite des Bauelements verlaufende Durchtrittsöffnung (4.1, 4.2) angeordnet ist, in welche ein an beiden Enden aus dem Rahmen austretender Metallstab oder Metallstreifen (5.1, 5.2) eingesteckt ist, wobei das an der Oberseite des Bauelements liegende Ende (5.11, 5.21) des Metallstabes oder Metallstreifens mit einem Ende (3.1, 3.2) einer Spulenwicklung (3) verbunden ist, während das an der Unterseite des Bauelements liegende, parallel zur Unterseite umgebogene Ende (5.12, 5.22) als Anschlusselement ausgebildet ist. Miniatur-Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das an der Unterseite des Bauelements liegende Ende (5.12, 5.22) des Metallstabes oder Metallstreifens in Längsrichtung des Ferritkerns (1) nach außen umgebogen ist. Miniatur-Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das an der Oberseite des Bauelements liegende Ende (5.11, 5.21) des Metallstabes oder Metallstreifens (5.1, 5.2) in Längsrichtung des Ferritkerns (1) nach außen umgebogen ist. Miniatur-Bauelement nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ferritkern (1) an seinen beiden, im montierten Zustand den Querbalken (2.3, 2.4) des Rahmens zugewandten Stirnflächen jeweils einen koaxial liegenden, einstückig geformten Nocken (1.1, 1.2) zur Halterung im Querbalken aufweist. Miniatur-Bauelement nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass der Querbalken (2.3, 2.4) des Rahmens an seiner Außenseite jeweils einen einstückig angeformten Ansatz (2.31, 2.41) aufweist, durch welchen die Durchtrittsöffnung (4.1, 4.2) bzw. Durchtrittsöffnungen geführt sind. Miniatur-Bauelement nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallstab oder Metallstreifen (5.1, 5.2) an seinem an der Unterseite des Bauelements liegenden Ende (5.11, 5.22) eine Verbreiterung aufweist. Miniatur-Bauelement nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberseite des Bauelements über der Spulenwicklung (3) ein Plättchen (6) oder Klebepunkt mit planer Oberfläche zur Bildung einer Ansaugfläche angeordnet ist. Miniatur-Bauelement nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass an der bei der Montage des Bauelements einer Leiterplatte zugekehrten Unterseite eine sich in Längsrichtung mindestens über einen Teilabschnitt der Länge des Ferritkerns (1) erstreckende Beschichtung (7) angeordnet ist, die aus einem Material besteht, dessen Schmelzpunkt unterhalb der Temperatur liegt, die am Bauelement beim Verlöten der elektrischen Anschlusselemente mit den Leiterbahnen einer Leiterplatte auftritt, derart, dass das Beschichtungsmaterial sich zeitweise verflüssigt und nach dem Verfließen und Wiederverfestigen eine den Ferritkern (1) stabilisierende Verbindung zwischen Bauelement und Leiterplatte entsteht.






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