CN100530456C - 变压器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包括线圈体(1)的变压器，在所述线圈体上安装了至少一个主线圈(2)和一个次线圈(3)。本发明的目的是提供一种变压器，虽然使用了尽可能少量的优质绝缘材料，但在保持紧凑和易于组装的同时可以保证良好的绝缘和防火功能。因此，本发明提供了上述类型的变压器，其特征在于所述线圈体包括至少一个容纳了所述主线圈的主部件(4)和一个容纳了所述次线圈的次部件(5)。所述主部件的一个部件可被所述次部件的至少一个部件(6)覆盖。所述次部件的该部件具有作为所述变压器所述主部件防火壳体的功能。

Description

变压器
技术领域
本发明涉及一种变压器，该变压器具有容纳至少一个主线圈和一个次线圈的线圈体。
背景技术
上述类型的变压器被用于例如为大量的用电产品提供低电压。为了符合正在执行的任何安全标准，这种变压器被装在由防火标准UL94-V1或更好的塑料材料制成的壳体中。然而，这样的绝缘材料相对昂贵。因此，许多生产商试图将这些优质材料的使用减到最少。
它的一个实例可参考欧洲专利申请No.01 309 737.3。这里，变压器的绝缘除了由简单材料制成的主壳体外，还通过由防火材料制成的第二遮罩提供。第二遮罩封闭了变压器的主线圈部件和从主线圈伸出的连接销。这种布置相对复杂，特别是变压器的组装。此外，由于额外的第二遮罩，供电部件的尺寸和重量增加了。
发明内容
本发明的目的是提供一种变压器，其中使用了尽可能少量的优质绝缘材料，在保持紧凑和易于组装的同时可以保证良好的绝缘。
为实现上述目的，根据本发明，提供了一种变压器，其具有容纳了至少一个主线圈和一个次线圈的线圈体，其中所述线圈体包括至少一个容纳了所述主线圈的主部件和一个容纳了所述次线圈的次部件，所述主部件的主线圈的至少一个区域可被所述次部件的至少一个部件覆盖，其特征在于
所述次部件包括防火材料，其中所述材料是防火标准UL94-V1或更好的塑料材料，以及
所述主部件连接到接触主电压的至少一个触针，所述触针被设置在所述次部件的附属绝缘部件覆盖。
优选地，所述主部件和所述次部件被设计成两个可分离的部件。
优选地，所述次部件的所述至少一个部件具有内径，其大于所述主部件的主线圈的所述至少一个区域的外径。
优选地，所述主部件经由单向插头连接连接到至少一个触针。
优选地，所述单向插头连接具有至少一个锁定元件，该锁定元件在连接区中从后面啮合所述主部件。
优选地，所述至少一个触针具有绝缘护套区。
通过上述类型的变压器实现了本目的，其特征在于所述线圈体包括至少一个容纳了所述主线圈的主部件和一个容纳了所述次线圈的次部件，并且其中所述主部件的至少一个部件可被所述次部件的至少一个部件覆盖。
本变压器的优点在于所述次部件具有双重功能。首先，它可以容纳所述次线圈。其次，所述次部件的至少一个部件可以覆盖所述主部件的至少一个部件，因此使得所述次部件能够为所述主部件的所述至少一个部件提供绝缘和防火功能。由于这两种功能转移到所述变压器的次部件，所以不需要额外的遮罩或它们的数量可被减少。因此，所述变压器制造紧凑、重量轻并且组装简单。
根据本发明的一个优选实施例，至少所述主线圈的一个区域可被所述次部件覆盖。因此可实现所述主线圈的所述至少一个区域的绝缘。
在本发明优选实施例中，至少所述主部件的触针区可被所述次部件覆盖。这种结构的优点在于至少一部分触针区可被绝缘。
根据本发明的优选变体，所述主部件和所述次部件被设计成可相互分离的两个部件。这使得所述次部件可相对于所述主部件移动，因此所述次部件的所述至少一个部件可容易地叠加在所述主部件的所述至少一个部件上从而覆盖它。
优选地，所述次部件的所述至少一个部件具有内径，其大于所述主部件的所述至少一个可被覆盖的部件的外径。因此，所述次部件的所述至少一个部件可叠加或推到所述主部件所述至少一个可被覆盖的部件上，因此确保了所述主部件的该部件被很好地覆盖。
在本发明的另一实施例中，所述次部件包括防火材料。由于这种结构，所述次部件可执行防火功能。
根据本发明另一优选实施例，所述防火材料是所述防火标准UL94-V1或更好的塑料材料。这种材料可保证特别好的防火，这符合许多国家所要求的安全标准。
优选地，所述主部件连接到至少一个触针，所述触针在所述主部件的至少一个连接区中被覆盖。由于这种布置，所述主部件的所述连接区中的所述至少一个触针可被绝缘并且可以固定在合适的位置。
在本发明另一优选实施例中，所述主部件通过单向插头连接方式连接到至少一个触针。所述单向插头连接可确保一旦触针连接到所述主部件，它就可以被牢牢地固定到位。这样，即使所述设备的外壳被损坏，所述触针也可以被固定到位并且与用户绝缘。
在本发明的另一实例中，所述单向插头连接具有至少一个锁定元件，该锁定元件在连接区中从后面啮合所述主部件。这样的构造确保了所述触针与所述主部件可简单组装并且在所述触针和所述主部件之间保证连接的高度稳定性。
优选地，所述至少一个触针具有绝缘护套区。这提供了额外的用户保护，可防止用户与带电并因此危险的触针接触，特别是在所述设备外壳损坏的情况下。
附图说明
下面根据优选实施例并参考相关附图说明本发明，其中
图1是图示了根据本发明第一实施例变压器的主部件和次部件的透视图；
图2是图示了根据本发明第一实施例的组装变压器模块的透视图；
图3是图示了具有根据本发明第一实施例变压器的组装底座组件的透视剖视图；
图4是图示了根据本发明第二实施例变压器的主部件和次部件的透视图；
图5是图示了根据本发明第三实施例的具有单向插头连接的变压器的透视剖视图；以及
图6是图示了本发明第三实施例的单向插头连接的示意性剖视图。
具体实施方式
图1是图示了根据本发明第一实施例变压器的主部件4和次部件5的透视图。如图1所示，在第一实施例中，主部件4和次部件5被设计成可分离的部件，并且它们一起构成线圈体1。
主部件4在横截面上具有大致为“H”的形状。在图1中，“H”的左侧部分包括主部件4的连接部42，其上部具有AC触针接触的连接区7。“H”的中间区域包括具有圆滑边缘的大致为矩形的线轴。该线轴用于容纳缠绕在其上的主线圈2。在图1中，“H”的右侧部分包括主部件4的线轴在该侧的线轴边界13。它具有大于线轴的直径d，其中主线圈2缠绕在该线轴上。
主部件4内部是中空的。在所示的例子中，主部件4的内部开口45具有大致为矩形的横截面。内部开口45稍后可用于容纳铁心(图1中未示出)。
和主部件4相象，次部件5大致为内部中空的“H”形状。在图1中，该“H”的左侧部分具有内径D，该内径D大于主部件4的线轴边界13的外径d。其宽度B大致与主部件4的线轴边界和线轴的宽度b相同。在图1中，次部件5的左侧部分稍后形成主部件4的主线圈2的遮罩区6。
在图1左上方所示的次部件5的区域中，遮罩区6具有用于AC触针(图1中未示出)的绝缘部件11。绝缘部件11以大约90度的角度沿次部件5的直径尺度D的方向延伸。在所示的实施例中，绝缘部件11具有大致为矩形的内截面，并且它们在内侧是中空的从而为AC触针提供遮蔽或为触针提供连接区。在本发明的其他实施例(未示出)中，绝缘部件11的横截面可以是圆形的、椭圆形的或多边形的，优选地为适合要被绝缘的触针的形式。
次部件5的“H”的中间区域作为线轴，次线圈3缠绕在其上。和主部件4的线轴相似，次部件5的线轴的横截面大致为矩形并且具有圆滑的边缘。次部件5具有容纳铁心(图1中未示出)的内部开口14。
在图1中，次部件5的“H”的右侧部分包括用于次线圈3的线轴边界15。该线轴边界15具有大于该线轴的直径，其中该线轴带有次部件5的次线圈3。
在图1右下方所示的线轴边界15的区域中，提供了连接到DC触针17的连接区16。
线圈体1、次部件5的遮罩区6和绝缘部件11的基材都由防火标准UL94-V1或更好的防火材料构成。主线圈2和次线圈3的绕组都由金属材料如铜制成。触针也由金属材料如青铜制成。
图2是图示了根据本发明第一实施例的组装的变压器模块18的透视图。所示的变压器模块通过组装分别由图1所描述的主部件4和次部件5形成。在合成的结构中，次部件5的遮罩区6覆盖了主部件4的主线圈2。次部件5的绝缘部件11也覆盖了主部件4的相应连接区7。
次部件5的遮罩6的内径D大于主部件的外径d，通过将次部件5推到主部件4上，实现了主部件和次部件的组装。在最终的组合物中，宽度B的遮罩6围住主线圈2和线轴边界的宽度b，为主线圈2既提供了良好的电绝缘又提供了与所用防火材料一致的良好防火。
在所示的实施例中，在组装过程中绝缘部件11也被推到连接区7上，因此绝缘部件11围住除接触区之外的连接区7。绝缘部件11既用作电绝缘连接区7，又可为连接区7提供与所用防火材料一致的防火。
如图2所示，组装的变压器模块18是紧凑的。因为危险的带电区如主线圈2和连接区7被遮罩6和绝缘部件11遮蔽，所以尽管其结构简单，但是可以使用图2所示形式的变压器模块而不用额外的防火壳体并且符合许多国家的防火要求。
在所示的实施例中，由两半部构成的线圈体1执行双重功能。首先，它可以容纳主线圈2和次线圈3的绕组线。其次，线圈体1实现了规章所要求的防火壳体的功能，从而可以消除或减少额外塑料遮罩或外壳部件的使用。由于所用材料的最小化，制造的变压器重量更轻。根据图1，显示了处于未组装状态的变压器模块的各部件，根据图2，显示了组装后的变压器模块，可以看到，通过将次部件5推到主部件4上可以简单地组装的该变压器。
图3是图示了具有根据本发明第一实施例变压器模块18的经过组装的底座组件12的透视剖视图。
图2所示的变压器模块18具有插入到其中的铁心20。此外，变压器模块18建造在由传统塑料材料制成的壳体21内。从接触区22突出两个触针8，其中接触区22以某一角度从壳体21突出。触针8横穿壳体21的接触区22并且与变压器模块18的主部件4电接触。触针8是AC触针，这意味着，使用时它们可以将变压器模块18连接到插座(未示出)从而为变压器模块18提供AC电压。由于在触针8的连接区7中使用了绝缘部件11并且还由于在变压器模块18中使用了遮罩6，因此图3所示的底座组件是防火的。
图3中的触针8是细长的并且具有圆形截面，因此符合除英国以外的在欧洲通常所用的触针标准。然而，本发明不局限于这样的触针8。相反，在本发明中可以使用其他形式的触针或多于两个的触针。
图4是图示了根据本发明第二实施例的主部件24和次部件25的透视图。
示出了在未组装的变压器中与次部件25分离的主部件24。主部件24和次部件25一起形成线圈体41。
与本发明第一实施例的主部件4十分相象，本发明第二实施例的主部件24包括连接部26、线轴27和线轴边界28。连接部26具有两个连接区9，经由该连接区可建立与触针8的连接。例如，通过注射成型封裹，触针8屏蔽在主部件24的连接区9中。塑料，优选地为防火标准UL94-V1的塑料，被用作注射成型材料。由于通过注射成型封裹触针8，所以触针8相对于主部件24被固定到位并且与外部电绝缘。然而，代替通过注射成型封裹，连接区9也可以通过浇铸或一些其他方法封裹。
图4中的触针8是前方区域具有斜切边缘的板状打孔触针。因此，它们符合诸如美国、中国和日本所用的触针标准。然而，代替这些触针，也可以使用其他形式的触针，如圆形截面的触针。代替两个触针，也可以提供仅一个触针或多于两个的触针。
主部件24的连接部26与线轴27相接，其中主线圈32缠绕在线轴27上。与线轴27紧接的是线轴边界28。
次部件25拥有遮罩区29，在线圈体41的组装过程中，它被推到主部件24的主线圈32上。
与本发明第一实施例的次部件5十分相象，遮罩区29具有用来覆盖主部件24的连接区9的绝缘部件44。在线圈体41的组装过程中，它们被推到主部件24相应的连接区9上以围住它们。与遮罩区29相象，绝缘部件44由塑料材料制成，优选地为防火标准UL94-V1的防火材料，因此在线圈体41组装后，为连接区9既提供了电绝缘又提供了防火。
遮罩区29与线轴30相接，次线圈33缠绕在线轴30上。线轴30的另一侧由线轴边界31限制。DC触针43的接触区位于线轴边界31上。
图5是图示了根据本发明第三实施例的变压器的透视图。
此处，与本发明第一实施例的变压器模块1相象，变压器模块安装在壳体36中。在壳体36内与主部件4电连接的触针8从壳体36突出。
触针8提供有电绝缘37，该电绝缘37至少围住壳体36内的触针8的周围区域。绝缘37由塑料制成，优选地为防火标准UL94-V1或更好的塑料。
触针8经由单向插头连接10连接到壳体36内的线圈体1的主部件4。在变压器的组装过程中，单向插头连接10一旦被插入，后来再分离就很难了，如果不全然的话，即使当它承受非常大的拉力如50N时也是一样。
图6示出了单向插头连接10的一个实例。单向插头连接10被设计为接触弹簧46可被推到圆形的触针8上的形式。作为这个动作的结果，接触弹簧46被张开。由于接触弹簧46的恢复力和接触弹簧46和触针8之间的摩擦，该连接只能受力被断开。
该单向插头连接10是安全的插头连接，因此，即使外面的设备壳被损坏，例如由于受到撞击或使用不当，触针8也能保持固定在合适的位置并且隔离用户的接触。即使当外壳36已被损坏时，用户也可以从主插座上取下包括变压器触针8和线圈体1的剩余部件而不会对用户本身造成危险，因为他无法接触到带电压的危险部件。
虽然图5中的本发明第三实施例示出了根据欧洲标准的触针8，但是该实施例也适于使用符合其他标准的触针或插针。
虽然在所述的实施例中本发明的变压器包括两个部件，但是对于本发明的第三实施例来说这不是必需的。也可以用包括容纳主线圈的主部件和容纳次线圈的次部件的单个线圈体来实现所述变压器。在这种情况下，防火功能可以由额外的塑料部件或绝缘胶布提供。

Claims (6)

1.一种变压器，其具有容纳了至少一个主线圈(2，32)和一个次线圈(3，33)的线圈体(1，41)，其中所述线圈体(1，41)包括至少一个容纳了所述主线圈(2)的主部件(4，24)和一个容纳了所述次线圈(3，33)的次部件(5，25)，所述主部件(4，24)的主线圈(2，32)的至少一个区域可被所述次部件(5，25)的至少一个部件(6)覆盖，其特征在于
所述次部件(5，25)包括防火材料，其中所述材料是防火标准UL94-V1或更好的塑料材料，以及
所述主部件(4)连接到接触主电压的至少一个触针(8)，所述触针被设置在所述次部件(5，25)的附属绝缘部件(11)覆盖。
2.如权利要求1所述的变压器，其特征在于
所述主部件(4，24)和所述次部件(5，25)被设计成两个可分离的部件。
3.如权利要求1或2所述的变压器，其特征在于
所述次部件(5，25)的所述至少一个部件具有内径(D)，其大于所述主部件(4，24)的主线圈(2，32)的外径。
4.如权利要求1或2所述的变压器，其特征在于
所述主部件(4)经由单向插头连接(10)连接到至少一个触针(8)。
5.如权利要求4所述的变压器，其特征在于
所述单向插头连接具有至少一个锁定元件(40)，该锁定元件在连接区中从后面啮合所述主部件(4)。
6.如权利要求1或2所述的变压器，其特征在于
所述至少一个触针(8)具有绝缘护套区(37)。
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