DE20000874U1

DE20000874U1 - Auf eine Leiterplatte montierbare Ferritantenne

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Publication number: DE20000874U1
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Authority: DE
Original assignee: PEMETZRIEDER NEOSID; Neosid Pemetzrieder GmbH and Co KG
Current assignee: PEMETZRIEDER NEOSID; Neosid Pemetzrieder GmbH and Co KG
Priority date: 2000-01-20
Filing date: 2000-01-20
Publication date: 2001-05-23
Anticipated expiration: 2010-01-21

Description

R-C. SROKA, DRES. FEDER·.:": ·.'*: ·· RAINER KUKORUS

PATENTANWÄLTE & EUROPEAN PATENT ATTORN,EY$ ! * J t I VQL*KE1R KUKORUS JAN SROKA " RECHTSANWÄLTE

RECHTSANWALT

BÜRO DÜSSELDORF BÜRO HEILIGENHAUS

DIPU-ING. PETER-C. SROKA REINER KUKORUS DIPU-PHYS. DR. WOLF-D. FEDER VOLKER KUKORUS C DR. HEINZ FEDER (-1998)

JAN SROKA

PARTNER DER CONSULEGIS EWIV POSTFACH 11 10 38 POSTFACH IO 03 D-40510 DÜSSELDORF D-42568 HEILIGENHAUS DOMINIKANERSTRASSE 37 SÜDRING 1OO

4OS4S DÜSSELDORF 42579 HEILIGENHAUS

TELEFON (O2 1 1) 55 34 02 TELEFAX (O2 1 1) 57 O3 16

19. Januar 2000 WF/Su

Unsere Akte 99-20-114

NEOSID Pemetzrieder GmbH & Co.KG, Langenscheid 26-30 58553 Halver

0 Auf eine Leiterplatte montierbare

Ferritantenne

Die Erfindung betrifft eine auf eine Leiterplatte montierbare Ferritantenne mit einem zylindrischen Ferritkern, welcher in einen rohrförmigen, aus Isoliermaterial bestehenden Spulenkörper eingesteckt und in ihm fixiert ist, der an seinen beiden Enden mit einem Flansch versehen ist und auf den die Wicklung einer Spule aufgebracht ist, wobei zwischen die Endkontakte der Spule ein Kondensator eingeschaltet ist.

Derartige Ferritantennen sind allgemein bekannt. Bei einer bekannten Ausführungsform einer solchen-Ferritantenne ist beispielsweise der Kondensator auf der Spulenwicklung selbst befestigt und die Ferritantenne wird über die Anschlußkontakte des Kondensators auf

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der Leiterplatte befestigt. Der in den Spulenkörper eingesteckte Ferritkern wird mittels einer aus lappenförmigen Elementen aufgebauten Bremsvorrichtung in seiner Lage festgehalten und nach dem Abgleich des Schwingkreises durch eine Klebung fixiert.

Es hat sich nun gezeigt, daß derartige Ferritantennen, wenn sie in elektronische Geräte eingebaut werden, die Erschütterungen und Vibrationen ausgesetzt sind, wie beispielsweise in Kraftfahrzeugen angeordnete Funkuhren, außerordentlich empfindlich auf diese Erschütterungen und Vibrationen reagieren und insbesondere der Abgleich des Schwingkreises nicht stabil bleibt. Weiterhin ist bei den bekannten Ausführungsformen der Ferritantenne ein genauer Abgleich des 0 Schwingkreises, der von Hand eingestellt werden muß, schwer zu erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ferritantenne mit den eingangs und im Oberbegriff des Schutzanspruchs 1 angegebenen Merkmalen so auszugestalten, daß sie leicht abgeglichen werden kann, in einfacher und stabiler Weise auf einer Leiterplatte montierbar ist und insbesondere gegen Erschütterungen und Vibrationen unempfindlich ist.

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 beschrie-5 ben.

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Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, den Ferritkern innerhalb des Spulenkörpers mittels einer Bremsvorrichtung festzulegen, die den Ferritkern in einer klar definierbaren axialen und radialen Position festhält, so daß der Schwingkreis durch eine kleine Verschiebung des Ferritkerns abgeglichen werden kann und der Ferritkern dann in der Endposition beispielsweise durch eine Verklebung zusätzlich fixiert werden kann.

Weiterhin schafft die Erfindung in einer besonders bevorzugten Ausführungsform die Möglichkeit, die Ferritantenne nicht wie bei der bekannten Ausführung über den Kondensator, sondern über einen oder beide Flansche des Spulenkörpers auf der Leiterplatte zu befestigen, wobei der elektrische Anschluß von Spule und Kondensator an die Leiterplatte über die Befestigungsstifte erfolgt, welche durch am Flansch angeordnete Befestigungssäulen geführt sind. Insbesondere wenn die Befestigungsstifte in den axialen Bohrungen der Befestigungssäulen sehr gut, also beispielsweise mit einer Auszugskraft von mehr als 20 N oder mit einer Auszugskraft von mehr als 40 N fixiert sind, wird eine äußerst stabile und gegen Erschütterungen und Vibrationen unempfindliche Befestigung der Fer-0 ritantenne auf der Leiterplatte erreicht. Gemäß einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der Kondensator an der Außenseite eines Flansches des Spulenkörpers angeordnet und mit diesem durch eine stabile Klebung verbunden, während seine Anschlüsse mit den als Zuleitungen dienenden Befestigungsstiften

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verlötet sind.

Diese Befestigungsart führt zu einer weiteren Erhöhung
der Stabilität und Unempfindlichkeit der Ferritantenne gegen Erschütterungen und Vibrationen.
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Im folgenden werden anhand der beigefügten Zeichnungen
Ausführungsbeispiele für eine Ferritantenne nach
der Erfindung näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 den Spulenkörper einer Ferritantenne ohne Ferritkern, Wicklung und Kondensator in Aufsicht;

0 . Fig. 2 den Spulenkörper nach Fig. 1 von einer

der Stirnseiten her gesehen;

Fig. 3 den Spulenkörper nach Fig. 1 aus der entgegengesetzten Richtung gesehen;
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Fig. 4 eine Seitenansicht des Spulenkörpers nach Fig. 1 bis 3 mit einem Teilschnitt nach der Linie A-A in Fig. 1;

0 Fig. 5 einen Schnitt durch den Spulenkörper nach Fig. 1 bis 4 nach der Linie B-B in Fig. 4;

Fig. 6 eine mit dem Spulenkörper nach Fig.l bis aufgebaute Ferritantenne in einer Ansicht von einer
Stirnseite her;

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Fig. 7 die Ferritantenne nach Fig. 6 in einer Ansicht analog Fig. 1.

Die Fig. 1 bis 5 zeigen einen Spulenkörper zum Aufbau einer Ferritantenne. Der Spulenkörper 1 ist als zylindrisches Rohrstück mit zylindrischem Innenraum ausgebildet, das an seinen beiden Enden jeweils einen Rechteckflansch 2.1 und 2.2 trägt. Der Spulenkörper besteht in üblicher Weise aus elektrisch isolierendem Material. Im zylindrischen Innenraum des Spulenkörpers 1 sind jeweils in Winkelabständen von 120° (s.Fig.5) drei sich über mindestens einen Teil der Länge des Spulenkörpers 1 erstreckende und radial nach innen ragende Längsrippen 1.1, 1.2 und 1.3 angeordnet. Beim Einstecken eines Ferritkerns 7 (s.Fig.7) in den Spulenträger 1 legen sich diese Längsrippen in nicht eigens dargestellter Weise an die Mantelfläche des Ferritkerns 7 an und wirken als Bremse gegen die Längsverschiebung des Ferritkerns. Nach dem Abgleich des Schwingkreises kann der Ferritkern 7 dann in nicht dargestellter Weise durch eine zusätzliche Klebung endgültig fixiert werden.

Die Befestigung der mit dem Spulenträger nach Fig. 1 bis 5 aufgebauten Ferritantenne auf einer Leiter-0 platte erfolgt über eine Befestigungsvorrichtung, die im folgenden näher erläutert wird. In den Fig. 2, 4, 5 und 6 ist die Richtung, in welcher eine nicht dargestellte Leiterplatte bei der Montage der Ferritantenne liegt, mit einem Pfeil LP angegeben.

An den Außenseiten der beiden Rechteckflansche 2.1 und 2.2 sind im Bereich der Außenkanten, die im mon-

tierten Zustand senkrecht zur Leiterplatte verlaufen, parallel zu diesen Außenkanten verlaufende, aus Isoliermaterial bestehende Befestigungssäulen 3.1, 3.2, 3.3 und 3.4 angeordnet, die einstückig mit den Flanschen 2.1 und 2.2 verbunden sind. Die Befestigungssäulen 3.1 bis 3.4 weisen jeweils eine axiale Bohrung auf. In die axialen Bohrungen sind Befestigungsstifte 4.1, 4.2, 4.3 und 4.4 aus elektrisch leitendem Material derart eingesteckt und fixiert, daß sie jeweils an beiden Enden mit einem Endabschnitt aus den Enden der Befestigungssäulen herausragen. In den Figuren sind die Endabschnitte, die im montierten Zustand an der der Leiterplatte LP zugewandten Seite liegen, mit 4.11, 4.21, 4.31 und 4.41 bezeichnet, während die Endabschnitte, die an der von der Leiterplatte LP abgewandten Seite liegen, mit 4.12, 4.22, 4.32 und 4.42 bezeichnet sind. Die an der der Leiterplatte zugewandten Seite angeordneten Endabschnitte 4.11, 4.21, 4.31 und 4.41 dienen zur Befestigung der Ferritantenne auf einer Leiterplatte. Um hier eine stabile Befestigung, die gegen Erschütterungen und Vibrationen unempfindlich ist, zu erreichen, müssen die Befestigungsstifte sehr gut in den Befestigungssäulen fixiert sein. Dies kann beispielsweise durch Verklebung geschehen. Aus Fig. 4 ist am Beispiel der Befestigungssäule 3.1, die geschnitten dargestellt ist, zu ersehen, in welcher Weise eine sehr stabile Fixierung erreicht werden kann. Der Befestigungsstift 4.1 besitzt einen runden Querschnitt. Die axiale Bohrung der Befestigungssäule 3.1 besitzt in dem in Fig. 4

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unteren, der Leiterplatte LP zugewandten Endabschnitt 3.11 einen quadratischen Querschnitt, wobei in nicht eigens dargestellter Weise die Abmessungen so sind, daß die Länge der Quadratseite dem Durchmesser des Befestigungsstiftes 4.1 entspricht. In die Zwickelräume zwischen der Außenfläche des Befestigungsstiftes 4.1 und den Innenflächen des Abschnittes 3.11 dringt der über eine trichterförmige Aufweitung 3.12 am Ende der axialen Bohrung zugeführte Klebstoff ein und schafft eine feste Verbindung zwischen dem Befestigungsstift 4.1 und der Befestigungssäule 3.1. Über eine weitere trichterförmige Aufweitung 3.13 am anderen Ende der Befestigungssäule 3.1 erfolgt eine zusätzliche Klebstoffixierung, die in Fig. 2 mit Bezugsziffer 5 bezeichnet ist. Die Aufweitungen an den Enden der Axialbohrungen dienen zusätzlich zur leichteren Einführungsmöglichkeit der Befestigungsstifte bei der automatischen Bestückung des Spulenträgers. Die anderen Befestigungsstifte 4.2, 4.3 und 4.4 sind in analoger Weise in den Befestigungssäulen 3.1, 3.2, 3.3 und 3.4 befestigt.

Selbstverständlich ist es auch möglich, die Befestigungsstifte mit einem quadratisehen Querschnitt auszustatten. In diesem Falle würde der dem Abschnitt 3.11 entsprechende Endabschnitt der axialen Bohrung einen runden Querschnitt aufweisen, wobei der Durchmesser dieses Querschnitts dann der Länge der Quadratseite des Befestigungsstiftes entsprechen würde.

Es ist weiterhin möglich, sowohl bei Befestigungs-

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stiften mit kreisförmigem Querschnitt als auch bei Befestigungsstiften mit quadratischem Querschnitt eine zusätzliche Fixierung mit den axialen Bohrungen zu erreichen, indem in nicht dargestellter Weise die Befestigungsstifte eine ihre Breite vergrößernde Abflachung aufweisen, mit der sie jeweils in der axialen Bohrung fixiert sind.

Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß an den Außenflächen der Befestigungssäulen (in Fig. 4- die Säulen 3.1 und 3.4) in deren Längsrichtung verlaufende Anfasungen 3.14 bzw. 3.44 vorgesehen sind, die das Entformen der Gußstücke erleichtern.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel dienen die Befestigungsstifte 4.1 bis 4.4 zur sicheren Befestigung des Spulenträgers 1 auf einer Leiterplatte. Weiterhin dienen die Befestigungsstifte 4.1 und 4.2 als elektrische Verbindungen zwischen den Leiterbahnen der Leiterplatte und der auf den Spulenträger 1 gewickelten Spule sowie den am Spulenträger befestigten Kondensator.

Dies wird im folgenden anhand der Fig. 6 und 7 näher erläutert. In den Spulenträger 1 ist, wie aus Fig. 7 0 zu ersehen, der Ferritkern 7 eingesteckt und dort fixiert. Auf die Außenseite des Spulenträgers 1 ist zwischen den Flanschen 2.1 und 2.2 die Spulenwicklung 8 aufgebracht. An der Außenseite des Flansches 2.1 ist ein Kondensator 9 angeordnet und durch Verklebung fest mit dem Flansch 2.1 verbunden. Sowohl die An-

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Schlüsse 8.1 und 8.2 der Spulenwicklung 8 als auch die Anschlüsse 9.1 und 9.2 des Kondensators 9 sind mit den Endabschnitten 4.12 bzw. 4.22 der Befestigungsstifte 4.1 und 4.2 verlötet.

Damit der Spulenträger und somit die ganze Ferritantenne jeweils genau in der richtigen Position auf die nicht dargestellte Leiterplatte aufgesetzt wird, ist an der Außenseite des Flansches 2.1 ein Codierstift 6 angeordnet, der in die gleiche Richtung weist wie die Endabschnitte 4.11 und 4.21 der Befestigungsstifte 4.1 und 4.2, die in die Leiterplatte eingesetzt werden sollen. Der Codierstift 6 greift dabei in eine entsprechende Ausnehmung in der Leiterplatte ein. Hierdurch ist eine Positionierung und Montage der Ferritantenne in der um 180° verdrehten Richtung ausgeschlossen.

Es wird noch darauf hingewiesen, daß eine besonders sichere Befestigung des Kondensators 9 an der Außenseite des Flansches 2.1 erreicht werden kann, wenn in nicht dargestellter Weise der Kondensator 9 in eine an der Außenseite des Flansches 2.1 angeformte Tasche eingesteckt und in ihr verklebt wird.

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Claims

1. Auf eine Leiterplatte montierbare Ferritantenne mit einem zylindrischen Ferritkern, welcher in einen rohrförmigen, aus Isoliermaterial bestehenden Spulenkörper eingesteckt und in ihm fixiert ist, der an seinen beiden Enden mit einem Flansch versehen ist und auf den die Wicklung einer Spule aufgebracht ist, wobei zwischen die Endkontakte der Spule ein Kondensator eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im zylindrischen Innenraum des Spulenkörpers (1) in vorgegebenen gleichen Winkelabständen mindestens drei sich über mindestens einen Teil der Länge des Spulenkörpers (1) erstreckende, um einen vorgegebenen Betrag radial nach innen ragende, an der Mantelfläche des Ferritkerns (7) anliegende und die Längsverschiebung des Ferritkerns bremsende Längsrippen (1.1, 1.2, 1.3) angeordnet sind und die Befestigung der Ferritantenne auf der Leiterplatte (LP) über an mindestens einem der Flansche (2.1, 2.2) angeordnete Befestigungsvorrichtungen (4.1, 4.2, 4.4) erfolgt.

2. Ferritantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei in Winkelabständen von jeweils 120° angeordnete Längsrippen (1.1, 1.2, 1.3) vorhanden sind.

3. Ferritantenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ferritkern (7) zusätzlich durch eine Klebung im Spulenkörper (1) fixiert ist.

4. Ferritantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Flansche (2.1, 2.2) des Spulenkerns (1) als Rechteckflansch ausgebildet ist, an welchem im Bereich von zwei im montierten Zustand senkrecht zur Leiterplatte (LP) verlaufenden Außenkanten parallel zu den Außenkanten verlaufende, aus Isoliermaterial bestehende Befestigungssäulen (3.1, 3.2, 3.3, 3.4) angeordnet sind, die jeweils eine axiale Bohrung aufweisen, in welche ein Befestigungsstift (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) aus elektrisch leitendem Material derart eingesteckt und fixiert ist, daß er an beiden, mit einem Endabschnitt (4.11, 4.21, 4.31, 4.41 bzw. 4.12, 4.22, 4.32, 4.42) versehenen Enden aus der Befestigungssäule herausragt, wobei die im montierten Zustand an der von der Leiterplatte abgewandten Seite liegenden Endabschnitte (4.12, 4.22) zweier Befestigungsstifte (4.1, 4.2) jeweils mit den Anschlüssen (8.1, 8.2) der Spule (8) und den Anschlüssen (9.1, 9.2) des Kondensators (9) verbunden sind, während die im montierten Zustand an der der Leiterplatte zugewandten Seite liegenden Endabschnitte (4.11, 4.21) dieser Befestigungsstifte (4.1, 4.2) zur Befestigung und Kontaktierung auf der Leiterplatte (LP) dienen.

5. Ferritantenne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Flansche des Spulenkörpers (1) als Rechteckflansche (2.1, 2.2) ausgebildet sind, an welchen Befestigungssäulen (3.1, 3.2, 3.3, 3.4) angeordnet sind, in welche Befestigungsstifte (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) aus elektrisch leitendem Material eingesetzt und fixiert sind, wobei die Befestigungsstifte (4.1, 4.2) an dem einen Flansch (2.1) zum Befestigen auf der Leiterplatte (LP) und zum Anschluß der Spule (8) sowie des Kondensators (9) dienen, während die Befestigungsstifte (4.3, 4.4) an dem anderen Flansch (2.2) lediglich zur Befestigung auf der Leiterplatte dienen.

6. Ferritantenne nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsstifte (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) in den axialen Bohrungen der Befestigungssäulen (3.1, 3.2, 3.3, 3.4) durch Klebung fixiert sind.

7. Ferritantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsstifte in den axialen Bohrungen mindestens zusätzlich über eine ihre Breite vergrößernde Abflachung fixiert sind.

8. Ferritantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsstifte (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) einen kreisförmigen Querschnitt besitzen.

9. Ferritantenne nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Bohrungen mindestens in einem Endabschnitt (3.11) einen quadratischen Querschnitt besitzen, wobei die Länge der Quadratseite dem Durchmesser der Befestigungsstifte (4.1) entspricht.

10. Ferritantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsstifte einen quadratischen Querschnitt besitzen.

11. Ferritantenne nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Bohrungen mindestens in einem Endabschnitt einen runden Querschnitt besitzen, wobei der Durchmesser dieses Querschnitts der Länge der Quadratseite der Befestigungsstifte entspricht.

12. Ferritantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Bohrungen jeweils an mindestens einem Ende eine trichterförmige Aufweitung (3.12, 3.13) aufweisen.

13. Ferritantenne nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsstifte (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) mit einer Auszugskraft von mehr als 20 N fixiert sind.

14. Ferritantenne nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsstifte mit einer Auszugskraft von mehr als 40 N fixiert sind.

15. Ferritantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einem der Flansche (2.1) an der im montierten Zustand der Leiterplatte (LP) zugewandten Seite ein parallel zu den Endabschnitten der Befestigungsstifte (4.1, 4.2) verlaufender Codierstift (6) angeordnet ist.

16. Ferritantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungssäulen (3.1, 3.2, 3.3, 3.4) an den Außenseiten der Flansche (2.1, 2.2) angeordnet sind.

17. Ferritantenne nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (9) an der Außenseite eines Flansches (2.1) angeordnet und mit diesem durch eine Klebung verbunden ist, während seine Anschlüsse (9.1, 9.2) mit den Endabschnitten (4.12, 4.22) der Befestigungsstifte (4.1, 4.2) verlötet sind, an welchen die Anschlüsse (8.1, 8.2) der Spule (8) befestigt sind.

18. Ferritantenne nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator in einer an der Außenseite des Flansches angeformten Tasche angeordnet ist.