制造過程優化的濾波裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于對電流或電磁干擾、尤其是共模干擾進行濾波的濾波裝置(1)，其具有帶有通路(21)的軟磁芯(20)、帶有容納部段(43)和多個電子部件(41，42)的印刷電路板(40)，其中該印刷電路板(40)的所述容納部段(43)可以穿過所述通路(21)，其特征在于，所述通路(21)設計成使得所述容納部段(43)和設置在該容納部段(43)上的電子部件(41，42)可以穿過所述通路(21)。
【專利說明】制造過程優化的濾波裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及根據權利要求1前序部分所述的濾波裝置以及用于轉向助力設備的包括根據本發明的濾波裝置的控制裝置。
【背景技術】
[0002]現有技術公開了以下內容:目前尤其在供電線路中已使用所謂的共模電感/共模扼流圈以減少電磁干擾，該共模電感/共模扼流圈由兩個彼此反向纏繞的線圈以及一個軟磁芯組成。通常通過軟焊或焊接將這些扼流圈引入到待濾波的信號路徑中。
[0003]它的一個缺點是，已經選定的電路結構/電路布置的設計方案不能隨意地裝配這種濾波器，也就是說，通常需要免除濾波器以修改電路結構的設計。如果這些電路結構是供應商零部件，那么作為消費者的顧客不能根據需求決定電路結構是否旨在裝配濾波器，并束縛于原始設計。
[0004]O形芯已經得到公開，它例如被推到板金線上。但是，這些O形芯必須順序加工并且在制造過程中需要大量單獨的加工步驟，諸如軟焊或焊接。如果利用這種結構/布置形成有效的Pi型濾波器一該Pi型濾波器包含兩個電容器和一個線圈的組合，那么單獨的電容器的應用會額外增加制造復雜性，因為需要通過焊接、軟焊、夾緊或類似方式單獨制造觸點。
【發明內容】
[0005]針對【背景技術】，本發明的目的是提供一種濾波裝置，能夠以簡單方法將該濾波裝置引入到電子控制裝置中并且避免了上述缺陷。
[0006]該目的借助于開頭所述類型的濾波裝置得以實現，其中這樣設計芯的通路，S卩，使得容納部段和設置在該容納部段上的電子部件可穿過所述通路。
[0007]本發明基于這一基本構思:這樣設計芯，即，使得即使電子部件已經定位在容納部段上，芯也可施加到或被推到印刷電路板的容納部段上。以這樣的方式可以首先在第一步驟中完全裝配好印刷電路板。然后可以根據需要將芯施加到印刷電路板的容納部段上。借助于根據本發明的濾波裝置尤其可同時以特別簡單且靈活的方式實現必然具有兩個電容器的Pi型濾波器。
[0008]根據本發明的濾波裝置因此以有利的方式設計為pi型濾波器，并且由于印刷電路板具有這樣的第一和第二電容器的事實而得以改進，即，所述第一和第二電容器彼此電連接并且與芯協同工作以對高頻電流或電磁干擾進行濾波。
[0009]因此根據本發明的濾波裝置的優選實施方式是，在所述容納部段中設有所述電容器中的至少一者。
[0010]此外，根據本發明的濾波裝置的其中所述第一、第二電容器以分別在芯的兩端側上圍住該芯的方式設置在所述印刷電路板上的實施例是有利的。
[0011]根據本發明的濾波裝置的特別有利的實施方式是，所述第一電容器設置在所述容納部段上，并且所述第二電容器與該容納部段相鄰設置。根據該實施方案，所述芯僅可以在所述容納部段上運動，從而可以有效防止所述第二電容器受到由于芯滑動造成的損害。
[0012]此外，根據本發明的濾波裝置的一種有利的實施方式是，所述容納部段具有用于傳導電流的導體軌道(印制導線，導電帶)，其中該導體軌道設置成貫穿所述芯的通路。以這種方式，可以通過將芯施加到所述容納部段上或者通過使該容納部段穿過所述芯來使該芯與印刷電路板電耦合。不再需要線圈和額外的連接過程來制造濾波裝置。所述印刷電路板因此可以無需改變就裝配芯，但沒有芯也可以使用。
[0013]有利地，根據本發明的濾波裝置由于以下事實而進一步改進，S卩，所述印刷電路板具有主體部段,并且所述容納部段被設計為從主體部段突出的印刷電路板部分。該實施方式能夠使所述容納部段特別簡單地與芯的通路的尺寸相匹配，而無需在(制造)過程中匹配印刷電路板的主體部段的形狀。按照這種方式，甚至可以隨意使用該濾波裝置，而無需改變主體部段上的電子部件的布置。
[0014]在此根據本發明的濾波裝置的特別優選的實施方式是，印刷電路板的突出于主體部段的第二部段與容納部段相鄰設置。該突出的第二部段可以特別有利地用于提高印刷電路板的機械穩定性，并且還可以用于將芯更穩定地安裝到所述容納部段上。
[0015]有利的是，根據本發明的濾波裝置由于以下事實而進一步改進，即，所述印刷電路板具有用于固定芯以防止芯滑脫其應在位置的固定裝置。
[0016]這通過根據本發明的濾波裝置的有利的改進方案以特別簡單的方式得以實現，在該方案中，所述固定裝置具有鎖止元件以及鎖止臂，該鎖止臂具有設置在其自由端部處的鎖止突起。該實施方式使得可以以特別低的成本將芯固定在容納部段上。
[0017]此外，根據本發明的濾波裝置的有利的實施方式是，所述固定裝置具有插入式元件，該插入式元件可插入到印刷電路板上并且可與芯的一部分接合。該插入式元件優選無需其他工具就能夠插入到印刷電路板上。在容納部段已通過芯的通路時，將所述插入式元件插入到印刷電路板上，使得芯不能從容納部段滑出，并且有利地還防止了對容納部段上的第一電容器的損害。作為替代方案，還可以通過涂覆粘結劑使芯固定來對抗滑動。
[0018]有利地，按照改進方案，根據本發明的濾波裝置具有由鐵素體制成的芯。鐵素體是一種成本低的材料，芯可由其制造。盡管如此，利用由鐵素體制成的芯能充分地實現濾波功倉泛。
[0019]此外，利用用于轉向助力裝置的控制裝置來實現根據本發明的第二方面的目的，該控制裝置具有殼體和根據上述實施方式中的任一者所述的濾波裝置。
[0020]根據本發明的控制裝置以這樣的方式有利地進一步改進，S卩，該控制裝置具有保持裝置，該保持裝置可固定在所述殼體上用于固定芯以確保該芯可以特別牢靠地定位在所述容納部段上。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]其他優選的實施方式由下面借助附圖對實施例的說明得出，其中:
[0022]圖1a示出根據本發明的按照第一示例性實施例的處于第一步驟狀態下的濾波裝置的概略示意圖，
[0023]圖1b示出芯的沿切割線A-A的剖面圖，
[0024]圖2示出在第二步驟狀態下的第一示例性實施例的概略示意圖，
[0025]圖3示出在第三步驟狀態下的第一示例性實施例的概略示意圖，
[0026]圖4示出根據本發明的按照第一示例性實施例的控制裝置的透視圖。
【具體實施方式】
[0027]圖1示出了根據本發明的用于對電磁干擾、尤其是共模干擾進行濾波的濾波裝置
I。該濾波裝置具有帶有通路21的軟磁芯20，以及帶有容納部段43和多個電子部件41、42的印刷電路板40。印刷電路板40的容納部段43可以穿過通路21。該通路21在此這樣設計，即，使得容納部段43和設置在容納部段43上的電子部件41可以穿過通路21。
[0028]印刷電路板(PCB)40如圖4所示地具有包括多個電子部件的電路結構/電路布置。在圖1-3中僅不意性地不出了第一和第二電容器41、42。
[0029]印刷電路板40具有主體部段44，在該主體部段上設有用于執行印刷電路板40的主要功能的電子部件。此外，該印刷電路板40具有容納部段43，該容納部段被設計為從主體部段44突出的印刷電路板部分。印刷電路板40的從主體部段44突出的第二部段45與容納部段43相鄰設置。這些單獨的部段43、44、45 —體/ 一件式地形成印刷電路板40。
[0030]容納部段43具有基本上矩形的基本形狀，其寬度近似等于芯20的通路21的寬度。與該容納部段相鄰的第二部段45也具有矩形的基本形狀，使得這兩個部段之間形成狹槽46，在狹槽中可以例如設有固定裝置50。如圖4所示，各部段43、45的形狀可以按需改變。
[0031]此外，在容納部段43上還設有用于傳導電流的導體軌道(未在圖中示出)，其中這些導體軌道/導電帶布置成使得所述導體軌道/導電帶在芯20已安裝到或被推到容納部段43上時能貫穿芯20的通路21，如圖2所示。在容納部段43的自由端處設有接線板49，通過該接線板例如能將印刷電路板40與電源相連。該容納部段43也可以作為連接器使用，以便建立與電源或其他裝置的電連接。還可以設想到，容納部段43的自由端設有適于壓配連接的通孔，以便如圖3所示地以特別簡單和低成本的方式實現例如與裝置連接器的電連接。這種情況下，第二部段45可以設有用于傳遞信號的其他觸點48。
[0032]芯20由軟磁材料、例如鐵素體制成并且設計為環形。芯的基本形狀在此可以改變。在該實施例中，所述芯示例性地具有矩形的基本形狀以及矩形的缺口，如圖1b的剖面圖所示。所述芯也可以成形為具有導圓的角部或具有橢圓形/卵圓形/扁圓形的形狀。芯20的通路21的尺寸在此設計成使得即使在容納部段43上已經設置了電子部件、尤其是電容器41的情況下，所述芯也能夠被推到容納部段43上。
[0033]所述電子部件41、42還包括第一和第二電容器41、42，所述第一和第二電容器設置在印刷電路板40上、彼此電連接并且與芯20協同工作以對干擾進行濾波。第一電容器呈輸入測濾波電容器的形式，第二電容器42呈輸出側濾波電容器的形式，并且在將芯20設置在接納部段43上之前，所述第一和第二電容器就已經設置于印刷電路板40上了。通過簡單地施加芯20或推動該芯而制造出完整的pi型濾波器。
[0034]有利的是，第一電容器41設置在容納部段43上，而第二電容器42與容納部段43相鄰設置。如圖2中所示，芯20貼靠著印刷電路板40的一個棱邊并且因此不與第二電容器42接觸。因此有效防止了第二電容器受到因芯20滑動引起的損害。此外，第一、第二電容器41、42以分別在芯20的兩端側上圍住該芯的方式設置在印刷電路板40上。
[0035]根據本發明的濾波裝置I具有的優點是，可引入Pi型濾波器的電氣功能，而無需制造為此通常所必需的觸點。由此，印刷電路板40可以隨意地使用具有不同材料和幾何形狀的不同種類的芯，但在不必改變位于印刷電路板上的電子部件的電路結構或甚至印刷電路板本身的電路結構的情況下也可不使用芯。
[0036]為了防止芯20在容納部段43上滑動，印刷電路板40具有用于固定芯20的固定
>J-U ρ?α裝直。
[0037]首先，所述固定裝置具有鎖止元件51。該鎖止元件51具有鎖止臂52，在該鎖止臂的自由端處形成鎖止突起53。鎖止臂52的長度以及鎖止突起53的位置使得芯20 —被完全推到容納部段43上所述鎖止元件(尤其所述鎖止突起)就與芯20的外棱邊接合，如圖2所示。鎖止突起53具有基本上三角形的形狀，其中突起53的朝向芯20的移動方向傾斜的接觸面確保了鎖止臂52在與芯20接觸時向上彎曲，并且芯能夠被推到鎖止臂52下方或者能夠從鎖止臂52中被推出。該鎖止元件51可以用于僅暫時地將芯20固定在用于安裝工序/過程的位置上。
[0038]為了最終鎖止或固定芯20，可以使用插入式元件54，該插入式元件能夠插入到印刷電路板40上并且能夠與芯20的一部分接合。如圖2所示，芯20 —位于其被推到容納部段43上的位置插入式元件54就被插入到印刷電路板40上。該插入式元件54在插入狀態下突出到印刷電路板40之外達到防止芯20移動出容納部段43的程度。
[0039]圖1至3此外還示出了用于制造根據本發明的濾波裝置的單獨方法步驟，其包括如下步驟:
[0040]a)將第一和第二電容器41、42附接到印刷電路板40上，
[0041]b)將芯20推到容納部段43上，
[0042]c)將壓入式觸點39附接到印刷電路板40上。
[0043]可選地，作為方法步驟b)的補充方案，還可以將插入式元件54附接在印刷電路板上。
[0044]圖4示出了根據本發明的濾波裝置I在用于轉向助力設備的控制裝置100中的應用，該控制裝置包括殼體102，其中該濾波裝置I設置在殼體102內。在該示例性實施例中，芯20借助于可固定在殼體102上的保持裝置103固定。該保持裝置103具有兩個保持墊，所述保持墊各自具有兩個突出的端部，芯20被設置在兩個突出的端部之間。這些保持墊優選由彈性材料構成，并且可以擠壓在芯20與殼體102或芯與第二部段45之間。
[0045]此外，根據本發明的濾波裝置的其中所述容納部段……的實施例是有利的。
【權利要求】
1.一種用于對電流或電磁干擾、尤其是共模干擾進行濾波的濾波裝置(1)，包括: 具有通路(21)的軟磁芯(20)， 具有容納部段(43)和多個電子部件(41，42)的印刷電路板(40)，其中該印刷電路板(40)的所述容納部段(43)能穿過所述通路(21)， 其特征在于，所述通路(21)這樣形成，即，使得所述容納部段(43)和設置在該容納部段(43)上的電子部件(41，42)能穿過所述通路(21)。
2.根據權利要求1所述的濾波裝置(1)，其特征在于，所述印刷電路板(40)具有第一電容器(41)和第二電容器(42)，所述第一電容器和第二電容器相互電連接并與所述芯(20)協同工作以進行濾波。
3.根據上述權利要求之一所述的濾波裝置(1)，其特征在于，所述電容器中的至少一者(41)設置在所述容納部段(43)中。
4.根據上述權利要求之一所述的濾波裝置(1)，其特征在于，所述第一、第二電容器(41,42)以分別在所述芯的兩個端側上圍住該芯(20)的方式設置在所述印刷電路板(40)上。
5.根據上述權利要求之一所述的濾波裝置(1)，其特征在于，所述第一電容器(41)設置在所述容納部段(43)上，而所述第二電容器(42)與所述容納部段(43)相鄰設置。
6.根據上述權利要求之一所述的濾波裝置(1)，其特征在于，所述容納部段(43)具有用于傳導電流的導體軌道/印制導線，其中所述導體軌道以貫穿所述芯(21)的通路(21)的方式設置。
7.根據上述權利要求之一所述的濾波裝置(1)，其特征在于，所述印刷電路板(40)具有主體部段(44)，并且所述容納部段(43)被設計為從所述主體部段(44)突出的印刷電路板部分。
8.根據權利要求7所述的濾波裝置(1)，其特征在于，所述印刷電路板(40)的從所述主體部段突出的第二部段(45)與所述容納部段(43)相鄰設置。
9.根據上述權利要求之一所述的濾波裝置(1)，其特征在于，所述印刷電路板(40)具有用于固定所述芯(20)的固定裝置(51，54)。
10.根據權利要求9所述的濾波裝置(1)，其特征在于，所述固定裝置(42)具有包括鎖止臂(52)的鎖止元件(51)，所述鎖止臂具有設置在該鎖止臂的自由端處的鎖止突起(53)。
11.根據權利要求9或10所述的濾波裝置，其特征在于，所述固定裝置包括能插入到所述印刷電路板上的插入式元件(54)，該插入式元件能與所述芯(20)的一部分接合。
12.根據上述權利要求之一所述的濾波裝置(1)，其特征在于，所述芯(20)的材料是鐵素體。
13.一種用于轉向助力設備的控制裝置(100)，該控制裝置包括殼體(102)和根據上述權利要求之一所述的濾波裝置(1)。
14.根據權利要求13所述的控制裝置(100)，其特征在于，該控制裝置還包括用于固定軟磁芯(20)的保持裝置(103)，該保持裝置能固定在所述殼體(102)上。
【文檔編號】H05K9/00GK104380851SQ201380032756
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年6月27日 優先權日:2012年6月27日
【發明者】R·貝爾貝里布, J·達姆科勒爾 申請人:大陸汽車有限責任公司