DE4310056C2 - Verfahren zur Herstellung eines induktiven Bauelementes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines induktiven Bauelementes, das einen bewickelten, in einem Gehäuse befestigten Magnetkern enthält, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (DE 33 21 721 C2).

Induktive Bauelemente finden Anwendung z. B. als Übertrager oder Drosseln. Sie bestehen im allgemeinen aus einem mit einer oder mehreren Wicklungen versehenem Magnetkern aus weichmagnetischem Material. Zum Schutz gegen mechanische und elektrische Einflüsse werden die bewickelten Magnetkerne in vielen Fällen in Gehäuse beispielsweise aus gegossenem oder gepreßtem Kunststoff eingesetzt und in dem Gehäuse durch mechanische Halterungen, durch Verkleben oder auch nur durch Eingießen in Kunststoff (DE 33 21 821 C2) gehalten. Neben dem Schutz des bewickelten Magnetkerns hat das Gehäuse außerdem noch den Vorteil, daß an ihm Stifte für den Anschluß der Wicklungen befestigt werden können.

Aus der DE 39 10 142 A1 ist es weiterhin bekannt, bei einem Transformator eine Isolierschicht durch Pulverbeschichtung herzustellen, die bei nachfolgender Erhitzung in die freien Zwischenräume zwischen den Windungen der Transformatorwicklungen eindringt und diese fixiert.

In vielen Fällen, z. B. bei bestimmten Übertragertypen für die Informationstechnik (ISDN) sowie für andere elektronische Anwendungen, ist es nun erforderlich sicherzustellen, daß die Koppelkapazität zwischen den Wicklungen bzw. Windungen, die um den Magnetkern gewickelt sind, einen möglichst kleinen Wert besitzt. Da jedoch Klebemassen, Gießharz und andere zur Befestigung von bewickelten Magnetkernen in Gehäusen geeignete Stoffe eine höhere Dielektrizitätskonstante als Luft haben, muß für derartige Anwendungen eine Lösung gefunden werden, die einerseits den bewickelten Magnetkern fest in dem Gehäuse verankert und dabei andererseits vermeidet, daß durch Eindringen von Klebematerial oder Kunstharz in die Wicklungen die Koppelkapazität unzulässig erhöht wird.

Zur Lösung hierfür lassen sich beispielsweise hochviskose oder pastöse Klebemassen verwenden, die wegen ihrer Konsistenz nur wenig in die Wicklungen eindringen. Diese Klebemassen haben jedoch den Nachteil, daß deren Haftung am Gehäuse, das in den meisten Fällen eine glatte Kunststoffoberfläche besitzt, nicht ausreicht. Die hohe Viskosität führt zwangsläufig zu einer geringen Benetzung der Gehäuseinnenwand und demzufolge auch zu einer kleinen Verbindungsfläche. Bei größeren Bauelementen kann man zur Vermeidung dieses Effektes die Kunststoffoberfläche z. B. durch Aufrauhen vorbehandeln. Dies verbietet sich aber aus Kostengründen, wenn sehr viele und kleine Bau­ elemente hergestellt werden sollen.

Bei Verwendung von mechanischen Klemmvorrichtungen wird zwar ebenfalls eine Erhöhung der Koppelkapazität durch die Haltevorrichtung vermieden; allerdings sind solche Vorrichtungen nur für besonders aneinander angepaßte Gehäuse, bewickelte Magnetkerne und Klemmvorrichtungen geeignet. Sie eignen sich nicht, wenn unterschiedliche Magnetkerngrößen oder gleiche Magnetkerne mit unter­ schiedlicher Bewicklung, beispielsweise in den gleichen Gehäusetyp eingesetzt werden sollen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein Ver­ fahren anzugeben, das eine sichere Befestigung des be­ wickelten Magnetkerns im Gehäuse gewährleistet, ohne daß die Koppelkapazität zwischen den Windungen bzw. Wick­ lungen auf dem Magnetkern nennenswert erhöht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Als Ausführungsbeispiel werden in den Fig. 1 und 2 Quer­ schnitte durch unterschiedlich verklebte bewickelte Magnetkerne in entsprechenden Gehäusen dargestellt.

Fig. 1 zeigt das Gehäuse 1, in dem sich ein ringförmiger Magnetkern 2 mit aufgewickelten Wicklungen 3 befindet. Die Wicklungen besitzen Anschlußdrähte 4, die zu metalli­ schen Stiften 5 führen, die ihrerseits am Gehäuse 1 befestigt sind. Bei dieser Anordnung ist es ohne Belang, ob sich eine Wicklung 3 auf dem Magnetkern 2 befindet oder deren mehrere. Dies hängt vom Einsatzzweck des induktiven Bauelementes ab. Auch kann anstelle des in Fig. 1 dargestellten Ringkerns ein beliebiger Magnetkern 2, zum Beispiel ein Schnittbandkern oder ein Kern aus gestanzten Magnetblechen vorgesehen werden. Wesentlich für eine sichere Befestigung des Magnetkerns 2 mit den Wicklungen 3 ist hier jedoch ein pulverförmiger Schmelz­ klebstoff 6, der im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 vor dem Einsetzen des Magnetkerns 2 in das Gehäuse 1 auf den Boden des Gehäuses gestreut wurde. Nach dem Einsetzen des Magnetkerns 2 mit den Wicklungen 3 bildet sich so eine Brücke zwischen der unteren Innenwand des Gehäuses 1 und den Wicklungen 3 bzw. dem Magnetkern 2, die aus den Pulverteilchen des Schmelzklebstoffes 6 besteht. Nach dem Einsetzen des Magnetkerns 2 wird nun - vor oder nach dem Verlöten der Anschlußdrähte 4 - an den Stiften 5 das Ge­ häuse 1 mit dem darin befindlichen Magnetkern 2 beispielsweise in einem Durchlaufofen derart erhitzt, daß die Pulverteilchen aufschmelzen und aneinanderkleben, sowie eine Verbindung zwischen dem Magnetkern 2 und der unteren Innenwand des Gehäuses 1 bewirken. Durch das Einstreuen des pulverförmigen Schmelzklebstoffes 6 ergibt sich auto­ matisch, daß eine große Verbindungsfläche zwischen der Innenwand des Gehäuses 1 und dem Schmelzklebstoff besteht, während die Verbindungsfläche zwischen Schmelz­ klebstoff 6 und Magnetkern 2 bzw. Wicklung 3 geringer ist. Wenn man nun die Temperatur bei der Erhitzung des Gehäuses und die Einwirkungsdauer derart wählt, daß der Schmelzklebstoff 6 nur soweit aufschmilzt, daß er eine hochviskose Konsistenz besitzt, so kann man erreichen, daß einerseits eine gute Haftung zwischen den Wicklungen 3, dem Magnetkern 2 und dem Schmelzklebstoff 6 besteht, andererseits aber der Schmelzklebstoff 6 nur geringfügig zwischen die einzelnen Windungen der Wicklungen 3 eindringen kann, so daß eine nennenswerte Erhöhung der Koppelkapazität zwischen den Wicklungen 3 verhindert wird. Durch die geringe Größe der Pulver- bzw. Granulat­ körner wird ein gutes Eindringen bzw. Ausfüllen der inneren Gehäusekonturen möglich, so daß es nach dem Auf­ schmelzen zu einer formschlüssigen "Verzahnung" oder auch "Verkeilung" zwischen Klebstoffmasse und Gehäuse kommt.

Fig. 2 zeigt die Anordnung, wobei der pulver- bzw. granu­ latförmige Schmelzklebstoff 6 erst nach dem Einsetzen des Magnetkerns 2 in das Gehäuse 1 eingestreut wird. Hier haftet der Magnetkern an den beiden Seiteninnenwänden des Gehäuses 1 durch eine Brücke aus zunächst pulverförmigem und anschließend festhaftendem Schmelzklebstoff 6.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung eines induktiven Bauelementes, das mindestens einen bewickelten Magnetkern (2) enthält, der mittels einer aushärtbaren Vergußmasse (Klebstoff) in einem Gehäuse befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff als pulver- bzw. granulatförmiger Schmelzklebstoff derart in das Gehäuse (1) eingebracht wird, daß sich entweder zwischen mindestens einigen Wicklungen (3) des Magnetkerns (2) oder Teilen des Magnetkerns selbst und Teilen von mindestens einer Innenwand des Gehäuses (1) eine oder mehrere Brücken bilden, und daß durch nachfolgende Erwärmung des Gehäuses (1) die Pulver- bzw. Granulatteilchen des Schmelzklebstoffes (6) miteinander sowie mit den Wicklungen (3) und dem Gehäuse (1) verkleben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver vor dem Einsetzen des bewickelten Magnetkerns (2) in das Gehäuse (1) eingestreut wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Schmelzklebstoff (6) ein Kunststoff auf Polyamid-Basis verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) ebenfalls aus einem Polyamid-Kunststoff besteht.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur für die Erwärmung des Gehäuses (1) zum Verkleben desselben mit dem bewickelten Magnetkern (2) derart gewählt wird, daß einerseits der Schmelzklebstoff (6) im aufgeschmolzenen Zustand eine so hohe Viskosität besitzt, daß nur ein geringfügiges Eindringen dieses Klebstoffes zwischen die Wicklungen (3) erfolgt, und daß andererseits die Temperatur hoch genug gewählt wird, damit eine ausreichende Klebebindung zwischen Schmelz­ klebstoff (6) und Wicklungen (3) zu erreichen ist.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Pulver derart in das Gehäuse (1) einge­ streut wird, daß sich zwischen dem Pulver und dem Gehäuse eine großflächige und zwischen Pulver und den Wicklungen (3) oder Teilen des Magnetkerns (2) selbst eine demgegenüber verringerte Verbindungsfläche ergibt.