DE3112906A1

DE3112906A1 - Elektrisches bauelement, das zentriert und justiert in einem gehaeuse untergebracht ist

Info

Publication number: DE3112906A1
Application number: DE19813112906
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl.-Ing. 8411 Lappersdorf Linse
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1981-03-31
Filing date: 1981-03-31
Publication date: 1982-10-07
Also published as: US4443656A

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA 81 P 1 0 5 0 OE

Elektrisches Bauelement, das zentriert und .justiert in einem Gehäuse untergebracht ist

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Bauelement, das zentriert und justiert in einem Gehäuse in Form eines Bechers mit rechteckigem Querschnitt untergebracht ist, Stromzuführungsdrähte aufweist, die aus der Öffnung des Bechers in gleicher Richtung herausragen (axiale Bedrahtung), und in dem Becher mit ausgehärtetem Vergußmaterial festgelegt ist.

Derartige elektrische Bauelemente sind in dem Buch "Siemens Bauelemente, technische Erläuterungen und Kenndaten für Studierende", 2. Auflage, April 1977, auf den Seiten <](j 439_462, insbesondere auf Seite 454 beschrieben und auf den Seiten 455, 461 und 462 abgebildet.

In der DE-PS 1 299 073 ist ein Verfahren zum Einbau eines elektrischen Kondensators mit stirnseitigen Kontaktflächen oder eines ähnlichen mit Kontaktflächen versehenen elektrischen Bauelementes in ein becherartiges Gehäuse beschrieben. Bei diesem Verfahren werden die 'Stromzuführungsdrähte durch im Boden des becherartigen Gehäuses befindliche Löcher durchgeführt, bis sie aus der Öffnung des Gehäuses herausragen, wonach die mechanische und elektrische Verbindung der Stromzuführungsdrähte mit den am Bauelement befindlichen Metallschichten beispielsweise durch Löten erfolgt. Nach dem das so kontaktierte Bauelement wieder im Becher untergebracht ist, wird dieser einer Vergießeinrichtung zugeführt, in der der freie Raum zwischen dem Bauelement und den Gehäusewandungen des Bechers vergossen wird.

VPA 81 P 1 0 5 0 DE Elektrische Bauelemente im Sinne der Erfindung sind in erster Linie elektrische Kondensatoren in Form von Rundwickeln oder von Flachwickeln oder Schichtkondensatoren, das sind solche, bei denen die dielektrisch wirksamen Schichten mit alternierend nach gegenüberliegenden Seiten endenden Metallschichten übereinander gestapelt sind, wobei alle diese Kondensatoren an gegenüberliegenden Stirnflächen mit Metallschichten versehen sind, hergestellt beispielsweise durch Metallspritzverfahren, an denen die Stromzuführungsdrähte angelötet oder durch Punktschweißen befestigt sind. Diese Stromzuführungsdrähte stehen in radialer Richtung von den Bauelementen ab (axiale Bedrahtung), so daß diese Bauelemente in einem Gehäuse in Form eines rechteckigen Bechers untergebracht werden können. Andere Bauelemente

sind beispielsweise Keramikkondensatoren, elektrische " Widerstände, Spulen und auch Halbleiterbauelemente.

Beim Einbau solcher Bauelemente in den'aus Isolierstoff bestehenden Becher müssen die Anschlußelemente radial in einem bestimmten Abstand voneinander (festgelegtes Rastermaß) herausgeführt sein. Durch die unterschiedlichen Abmessungen und die bestimmenden Fertigungstoleranzen der Bauelemente ist die Forderung nach einem festgelegten Rastermaß der Stromzuführungsdrähte nur' mit sehr großem Aufwand zu erfüllen, wie dies beispielsweise bei der angegebenen DE-PS 1 299 073 beschrieben ist.

Zum Feuchteschutz und zur Festlegung des Bauelementes im Becher wird dieser mit Vergußmasse, beispielsweise • mit im großen Umfang auf dem Markt befindlichen Epoxidharzen vergossen und diese Vergußmasse dann ausgehärtet. Dabei werden diese mit Stromzuführungsdrähten versehe-ηεη Bauelemente,· insbesondere elektrische Schichtkondensatoren, in einen vorgeformten Kunststoffbecher eingeführt, der bereits mit noch flüssiger Vergußmasse vor-

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gefüllt ist und nach dem Einstecken des Bauelementes mit dieser Vergußmasse vollgefüllt wird. Da die Vergußmasse während des Aushärtevorgangs eine dünnflüssige Phase durchläuft, besteht die Gefahr, daß das elektrische Bauelement, wenn es nicht im Gehäuse fixiert ist, seine Lage im Becher ändert. Us ist bekannt, für diese Zentrierung und Justierung des Bauelementes im Becher an der Innenwandung des Bechers Führungsrippen vorzusehen. Solche Führungsrippen setzen aber voraus, daß die Fertigungstoleranzen des elektrischen Bauelementes nur sehr gering sind.

Unter bestimmten Bedingungen wurde das Einklemmen der elektrischen Bauelemente durch eine besondere Formgebung der schmalen Seitenwände des Bechers verwirklicht, so z. B. durch einen im Becher am oberen Ende der schmalen Seitenwände rechtwinklig angespritzten Führungslappen mit einem zentrierend wirkenden Profil oder durch längs der Innenwände der schmalen Seitenflächen angespritzte federnde Lippen. Diese bereits bekannten Fixierhilfen haben aber den Nachteil, daß sie sich spritztechnisch nur schwer realisieren lassen, beispielsweise wegen der auftretenden Entformung, und darüber hinaus nur kleine Toleranzen zwischen Bauelementlänge und Becherinneniänge federnd ausgleichen können.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Bauelement anzugeben, bei dessen Herstellung die Toleranzen der Abmessungen des elektrischen Bauelementes größer sein können, das bis zur Aushärtung des- Vergußmaterials zentriert und Justiert seine Lage im Becher beibehält und bei dem sowohl der Spritzvorgang des Bechers als auch der Einbau des elektrischen Bauelementes in den Becher auf einfache Weise vorgenommen werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das elektrische Bauelement der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß es in einen Becher eingesetzt ist, der wenigstens an zwei gegenüberliegenden Seiten, insbesondere an den gegenüberliegenden schmalen Seiten, mit einstückig angeformten Laschen aus dem gleichen Material versehen ist und daß diese Laschen in das Innere des Bechers umgebogen sind, durch ihre Federkraft das Bauelement klemmend halten und beim Vergießen mit Vergußmaterial^:und Aushärten desselben als Zentrierung und Justierung für das Bauelement dienen. .

Der als Gehäuse dienende Becher gehört praktisch mit zum elektrischen Bauelement, weil durch ihn die elektrisehen Eigenschaften des Bauelementes beibehalten werden, indem Einflüsse aus der Umgebung (Feuchtigkeit, agressive Gase und s. w.) abgehalten werden.

Die Ausgestaltung des Bechers des elektrischen Bauelementes gemäß der Erfindung gewährleistet, daß die bei den bekannten Ausführungen auftretenden Mangel und Nachteile vermieden werden und darüber hinaus die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe in befriedigender Weise gelöst wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Laschen mit V-förmigen Ausschnitten versehen, in denen die Stromzuführungsdrähte des Bauelementes eingeführt sind. Es entstehen durch das Umbiegen solcher Laschen in das Innere des Bechers V-förmige Gabeln, die die Zentrierung des Bauelementes in Richtung der Breite des Bechers gewährleisten, während die Zentrierung des Bauelementes in längsrichtung des Bechers durch die beiden Laschen bewirkt wird.

Es ist auch möglich und liegt im Rahmen der vorliegenden Erfindung, einstückig angeformte Laschen an den Längs-

•Ψ '

**- VPA 81 P 1 0 5 0 OE

seiten des Bechers oder auch an allen vier Seiten desselben anzubringen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Laschen auf ihrer Außenseite mit erhabenen Führungsleisten versehen, die zum Ende der Laschen hin konvergierend verlaufen und zwischen denen die Stromzuführungsdrähte des Bauelementes geführt sind. Durch das Einbiegen derartig geformter Laschen sind die Führungsleisten zum Bauelement hin gerichtet. Auch diese Ausführungsform gewährleistet eine Zentrierung des Bauelementes in Richtung der Breite des Bechers neben der Zentrierung in Längsrichtung des Bechers, die durch die umgebogenen Laschen erfolgt.

Um im Bedarfsfalle einen Abstand zwischen dem Bauelement und dem Boden des Bechers zu gewährleisten, damit das Bauelement nicht unmittelbar mit der Innenseite des Bechers in Berührung kommt und der gebildete freie Raum vollständig mit Vergußmasse ausgefüllt werden kann, können die Stromzuführungsdrähte das Bauelement in Richtung auf den Becherboden hin um einen gewissen Betrag überragen.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht im Schnitt eines elektrischen Bauelementes, Fig. 2 einen rechteckförmigen Becher mit einstük-

kig angeformten Laschen,

Fig. 3 den Becher nach Fig. 2 im Schnitt mit nach innen abgebogenen Laschen,

Fig. 4 den Becher gemäß Fig. 3 bei beginnendem Einschieben des Bauelementes, Fig. 5 eine andere Ausführungsform einer Lasche, Fig. 6 eine weitere Ausführungsform der Lasche

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und

Fig. 7 die Lasche gemäß Fig. 6, von oben gesehen.

In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehn.

In Fig. 1 ist das elektrische Bauelement 1, das an seinen Stirnseiten Metallschichten 8 und 9 aufweist, mit Stromzuführung sdrahten 3 und 4 versehen, die an den Metallschichten 8 und 9 vorzugsweise durch Löten befestigt sind. Die Stromzuführungsdrähte 3 und 4 ragen in gleicher Richtung aus der Öffnung 10 des Bechers 2 heraus, in welchen das Bauelement 1 eingesetzt ist. Der zwischen dem Becher 2 und dem Bauelement 1 samt den Stromzuführungsdrähten 3 und 4 verbliebene Hohlraum ist mit Vergußmasse 5 ausgefüllt, die ausgehärtet ist. Von der Öffnung 10 und über den Rand des Bechers 2 aus sind die Laschen 6 und 7 in das Innere des Bechers abgebogen und liegen an den Stromzuführungsdrähten 3 und 4 an.

Aufgrund der Länge der Laschen 6 und 7 können auch größere Abweichungen des Bauelementes 1 von der Nennabmessung der Bauelementelängen mit Sicherheit durch unterschiedlich weites Abbiegen der Laschen 6 und 7 abgefangen werden. Es können auch in Bechern gleichgroßer Abmessungen elektrische Bauelemente, vorzugsweise Schichtkondensatoren, unterschiedlicher Abmessung in Längsrichtung eingesetzt werden. Auch dies wird durch die nach innen umgebogenen Laschen ausgeglichen.

Im voll eingesetzten Zustand bewirkt die Federkraft der Laschen 6 und 7 eine Fixierung des Bauelementes sowohl gegen das Hochschwimmen und/oder seitliches Verschieben des Bauelementes 1 in der Vergußmasse während des Aushärtens, wenn der Becher 1 gehalten wird, als auch gegen das Abgleiten des Bechers 1 bei an den Drähten 3 und 4 gehaltenem, z. B. gegürtetem elektrischen Bauelement 1.

-f- VPA 8t P t 0 5 0 DE In Fig. 1 ist gezeigt, daß das Bauelement 1 unmittelbar am Boden 18 des Bechers 2 anliegt.

Am Becher 1 sind an sich bekannte Abstandhalter 20 vorhanden, die dazu bestimmt sind, das elektrische Bauelement beim Einbau in eine gedruckte Schaltungsplatte in einem gewissen Abstand zu dieser Platte zu halten.

In Fig. 2 ist ein rechteckförmiger Becher 2 gezeigt, der im Bereich seiner Öffnung 10 mit den beschriebenen Abstandhaltern 20 versehen ist. An den schmalen Seiten 13 und 14 des Bechers 2 sind Laschen 6 und 7 einstückig angeformt. Ein solcher Becher wird in einfacher Weise durch Spritzgußtechnik aus Isoliermaterial hergestellt.

In Fig. 2 ist ferner angedeutet, daß die Laschen 6 und 7 V-förmige Ausschnitte 11 und 12 aufweisen können, wie dies in Fig. 5 deutlicher dargestellt ist.

Fig. 3 zeigt, daß die Laschen 6 und 7 in das Innere des Bechers abgebogen sind. Falls die Laschen 6 und 7 mit V-förmigen Ausschnitten 11 und 12 versehen sind, so bilden diese Ausschnitte V-förmige Gabeln, in die (vergl. Fig. 4) die Anschlußdrähte 3 und 4 des Bauelementes 1

üi? eingreifen, so daß dadurch eine Zentrierung erfolgt. Ohne solche V-förmige Ausschnitte 11 und 12 bewirken die nach innen abgebogenen Laschen 6 und 7 eine Zentrierung des Bauelementes in Richtung seiner Längsachse.

In Fig. 4, in der gewissermaßen der Beginn des Einschiebvorganges des Bauelementes 1 in den Becher 2 dargestelltes^ ist darüber hinaus gezeigt, daß die Stromzuführungsdrähte 3 und 4 das Bauelement 1 um einen gewissen Betrag überragen, so daü ein Abstand 19 des Bauelementes 1 vom boden 18 des Bechers 2 gewährleistet ist.

-At-

-β- VPA ^8t P 1 OSD-DE

Fig. 5 zeigt die an der Schmalseite 14 des Bechers 2 (siehe Fig. 2) einstückig angeformte Lasche 7, die mit einem V-förmigen Einschnitt 12 versehen ist. Zweck und Wirkungsweise dieses Einschnittes ist oben bereits beschrieben.

In ähnlicher Weise wirken die in den Fig. 6 und 7 an der Außenseite der Lasche 15 angeformten erhabenen Führungsleisten 16 und 17. Diese Führungsleisten verlaufen in Richtung auf das Ende der Lasche hin konvergierend, so daß beim Einbiegen dieser Lasche 15 und selbstverständlich auch der in gleicher Weise ausgebildeten Lasche der gegenüberliegenden schmalen Seite .„ eine in Richtung der Breite des Bechers 2 zentrierend wirkende ^ Führung vorliegt. Die mit den Führungsleisten 16 und versehene Lasche 15 kann ebenfalls bei der Herstellung des Bechers 2 in Spritzgußtechnik erzeugt werden.

4 Patentansprüche
7 Figuren

v/7'

Bezugszeichenliste gj ρ t 0 ^c 0 OE

1 Bauelement

2 Becher als Gehäuse

3 Stromzuführungsdraht

4 Stromzuführungsdraht

5 Vergußmaterial

6 Lasche am Becher 2

7 Lasche am Becher 2

8 Metallschicht am Bauelement

9 Metallschicht am Bauelement

10 öffnung des Bechers 2

11 V-förmiger Ausschnitt

12 V-förmiger Ausschnitt

13 schmale Seite des Bechers

14 schmale Seite des Bechers

15 Lasche, anders geformt

16 erhabene Führungsleiste an der Lasche

17 erhabene Führungsleiste an der Lasche

18 Boden des Bechers 2

19 Abstand, um dessen Betrag die Stromzuführungsdrähte 3, 4 des Bauelements 1 überragen

20 Abstandhalter

■a

Leerseite

Claims

Patentansprüche

Elektrisches Bauelement (1), das zentriert und Justiert in einem Gehäuse in Form eines Bechers (2) mit rechteckigem Querschnitt untergebracht ist, Stromzuführungsdrähte (3, 4) aufweist, die aus der Öffnung (10) des Bechers (2) in gleicher Richtung herausragen (axiale Bedrahtung), und in dem Becher (2) mit ausgehärtetem Vergußmaterial festgelegt ist, dadurch g e kennzeichnet, daß das Bauelement (1) in einen Becher (2) eingesetzt ist, der wenigstens an zwei gegenüberliegenden Seiten, insbesondere an den gegenüberliegenden schmalen Seiten (13, 14), mit einstückig angeformten Laschen (6, 7, 15) aus dem gleichen Material versehen ist und daß diese Laschen in das Innere des Bechers (2) umgebogen sind, durch ihre Federkraft das Bauelement (1) klemmend halten und beim Vergießen mit Vergußmaterial (5) und Aushärten desselben als Zentrierung und Justierung für das Bauelement (1) dienen.
2. Elektrisches Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (6, 7) mit V-förmigen Ausschnitten (11, 12) versehen sind, in denen die Stromzuführungsdrähte (3, 4) des Bauelementes (1) eingeführt sind.
3. Elektrisches Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen(i5) auf ihrer Außenseite mit erhabenen Führungsleisten (16, 17) versehen sind, die zum Ende der Laschen (I5)hin konvergierend verlaufen und zwischen denen die Stromzuführungsdrähte (3, 4) des Bauelementes (1) geführt sind.
4. Elektrisches Bauelement nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die

VPA

StromzuführuQgsdrähte (3, 4) das Bauelement (1) in Rieb tung auf den Boden (18) des Bechers (2) um einen Betrag überragen und damit einen Abstand (19) des Bauelementes (i)'vom Boden (18) des Bechers (2) gewährleisten,