CN101840766A - 线圈部件、变压器、开关电源装置以及线圈部件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及线圈部件、变压器、开关电源装置以及线圈部件的制造方法。线圈部件(1)具备线圈绕组(2)和以覆盖该线圈绕组(2)表面的一部分区域的方式与该线圈绕组(2)一体成形的、作为电绝缘性绝缘构件的树脂部(40),且该线圈部件在该线圈绕组(2)被卷绕的轴线方向上被磁性体芯构件夹持;有端环状且呈板状的线圈构件(10,12)在上下方向上留有间隙并且沿着规定的卷绕方向多个联结从而形成线圈绕组(2);作为绝缘构件的树脂部(40)覆盖与磁性体芯构件相对的最外面的线圈构件(10、12)的板面、相邻的线圈构件(10、12)之间、以及线圈构件(10、12)的内周边缘,并且具有沿着所述线圈绕组被卷绕的轴线方向的开口部(52、54)。
Description
技术领域
本发明涉及一种线圈部件、变压器、开关电源装置、以及线圈部件的制造方法。
背景技术
作为汽车的搭载部件,有将高压转换成低压,或者将低压转换成高压的DC-DC转换器等开关电源装置。作为开关电源装置所使用的线圈部件,有例如专利文献1所述的部件。特开2005-217311号公报所述的线圈部件具备线圈绕组与筒状的绝缘性的线圈用筒管,线圈用筒管插通于线圈绕组的内侧。
发明内容
但是,为了构成特开2005-217311号公报所述的线圈部件,需要分别准备线圈绕组与筒状的线圈用筒管(bobbin),而且将线圈用筒管插通于线圈绕组的内侧。即,部件数量多且需要组装操作。
本发明正是鉴于上述情况,其目的在于,提供一种能够削减组装所需的工序数的线圈部件、使用该线圈部件的变压器、开关电源装置、以及线圈部件的制造方法。
为了达到上述目的,本发明的线圈部件的特征在于,具备线圈绕组(coil winding)以及以覆盖该线圈绕组的表面的一部分区域的方式与该线圈绕组一体成形的电绝缘性的绝缘构件,该线圈部件在轴线方向上被磁性体芯构件夹持,其中所述轴线方向为该线圈绕组被卷绕的方向;所述线圈绕组是通过使有端环状且呈板状的线圈构件在上下方向上留有间隙并且以在规定的卷绕方向上相连的方式多个联结而被构成的;所述绝缘构件覆盖与所述磁性体芯构件相对的最外面的所述线圈部件的板面、相邻的所述线圈构件之间、以及所述线圈构件的内周边缘,并且沿着轴线方向具有开口部,其中所述轴线方向为所述线圈绕组被卷绕的方向。
根据上述线圈部件,线圈绕组的表面中,与磁性体芯构件相对的最外面的所述线圈构件的板面、相邻的所述线圈构件之间、以及所述线圈构件的内周边缘被绝缘材料所覆盖。由此可以实现与夹持线圈部件的磁性体芯构件的绝缘以及与相邻的线圈构件的绝缘。由于该绝缘材料与线圈绕组一体成形,因此仅使用该线圈部件就能实现线圈绕组的绝缘,这样,与现有的那种将线圈用筒管插通于线圈绕组的内侧的方式相比,能够削减组装所需的工序数。
此处,在本发明的线圈部件中,优选所述线圈构件具有以其外周边缘中的一部分在径向上增大的方式向外膨胀的突出部,所述突出部的表面的一部分区域露出且未被所述绝缘构件覆盖。
这样,通过具有在线圈构件中以外周边缘中的一部分在径向上增大的方式向外膨胀的突出部,且该突出部的表面的一部分区域未被绝缘材料覆盖而是露出外部的方式,使得从该露出的部分,通过例如传热性的构件而与设在外部的散热部件连接,可以提高线圈绕组的散热效果。
此外,设置所述突出部的圆周方向上的位置在多个所述线圈构件中也可以互不相同。
这样,通过使设置突出部的圆周方向上的位置在多个线圈构件中互不相同,在突出部上配置传热性的构件变得容易,并且更容易散热。此外,在嵌入式压模成形线圈绕组与绝缘材料的情况下,为了防止成形时的压力(例如,在模具内注入作为绝缘材料的树脂时的压力)导致线圈绕组发生变形,可以将其相对于模具机械固定。因此,能够抑制一体成形时线圈绕组发生变形。
此外,绝缘构件也可以在与所述磁性体芯构件相对的一个表面上具备用于相对于所述磁性体芯构件定位的凸部。
这样,通过采用在与磁性体芯构件相对的一个表面上设置用于相对于磁性体芯构件定位的凸部,可以抑制磁性体芯构件与线圈部件的错位。
本发明的变压器的特征在于,具备上述线圈部件。在此情况下,能够获得使用了线圈部件的组装工序数被削减的线圈部件的变压器。
本发明的开关电源装置的特征在于,具备上述线圈部件。在此情况下,能够获得使用了线圈部件的组装工序数被削减的线圈部件的开关电源装置。
本发明的线圈部件的制造方法的特征在于,该线圈部件具备线圈绕组和以覆盖该线圈绕组的表面的一部分区域的方式与该线圈绕组一体压模成形的电绝缘性的绝缘构件,该线圈部件在轴线方向上被磁性体芯构件所夹持,其中所述轴线方向为所述线圈绕组被卷绕的方向;该方法包括以下工序:使有端环状且呈板状的线圈构件以在上下方向上留有间隙并且沿着规定的卷绕方向相连的方式多个联结从而制作所述线圈绕组的工序、以及以覆盖与所述磁性体芯构件相对的最外面的所述线圈构件的板面、相邻的所述线圈构件之间、以及所述线圈构件的内周边缘且沿着轴线方向设置开口部的方式,利用电绝缘性的材料压模成形从而使所述绝缘性构件与所述线圈绕组一体成形的工序,其中所述轴线方向为所述线圈绕组被卷绕的方向。
如上所述,通过以在导电性的线圈绕组的表面中与磁性体芯构件相对的最外面的所述线圈构件的板面、相邻的所述线圈构件之间、以及所述线圈构件的内周边缘被覆盖的方式利用电绝缘性的材料压模成形而制造线圈部件,可以削减组装工序数并实现与夹持线圈部件的磁性体芯构件的绝缘以及与相邻的线圈构件的绝缘。
根据本发明,可以提供一种能够削减组装工序数的线圈部件、使用该线圈部件的变压器、开关电源装置、以及线圈部件的制造方法。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的线圈部件的立体图。
图2是图1的线圈部件的仰视立体图。
图3(a)是图1的线圈部件的平面图,(b)是线圈部件的底面图。
图4(a)是表示图3(a)的线圈部件的IVA-IVA线的端面的示意图,(b)是表示图3(a)的线圈部件的IVB-IVB线端面的示意图。
图5是表示构成图1的线圈部件的线圈绕组以及连接构件的立体图。
图6(a)是构成线圈部件的线圈绕组的平面图,(b)是线圈绕组的底面图。
图7是线圈绕组的侧面图。
图8是还具备磁性体芯构件的线圈部件的分解立体图。
图9是本实施方式的开关电源装置的电路图。
图10是本实施方式的开关电源装置的立体图。
具体实施方式
以下,参照附图详细地说明本发明的实施方式。其中,在附图的说明中,对相同的要素标注相同的符号,并且省略重复性的说明。
(线圈部件)
首先,参照图1~图7,说明本实施方式的线圈部件的构造。图1是表示本实施方式的线圈部件的立体图。图2是图1的线圈部件的仰视立体图。图3(a)是图1的线圈部件的平面图,图3(b)是图1的线圈部件的底面图。图4(a)是表示图3(a)的线圈部件的IVA-IVA线的端面的示意图,图4(b)是表示图3(a)的线圈部件的IVB-IVB线的端面的示意图(此外,在图4(b)中,示意了线圈部件1未安装连接构件3的构造)。图5表示构成图1的线圈部件的线圈绕组以及连接构件的立体图。图6(a)是构成线圈部件的线圈绕组的平面图,图6(b)是该线圈绕组的底面图。图7是线圈绕组的侧面图。
图1所示的线圈部件1被用于电感元件、转换器(converter)、变换器(inverter)等的开关电源装置、噪声滤波器等中。线圈部件1包括:导体板构成的两个线圈绕组2、连接这两个线圈绕组2的连接构件3、以及覆盖线圈绕组2的由电绝缘性的绝缘构件形成的树脂部40。以下,首先说明构成线圈部件1的线圈绕组2,然后说明使用连接构件3连接两个线圈绕组2的构造4,最后说明被绝缘构件覆盖的线圈部件1。
(线圈绕组)
如图5~图7所示,线圈绕组2为使相互离开且并列设置的、为有端环状且为板状的第1以及第2线圈构件10、12在规定的卷绕方向上连接而成的构件。
有端环状的第1以及第2线圈构件10、12呈所谓的C字形,在中央具有圆形的开口部14、16。此外,第1以及第2线圈构件10、12的一端与另一端之间形成有从内周延伸至外周的缝隙20、22。第1线圈构件10与第2线圈构件12以开口部14,16连通的方式在相同的轴上相互重叠。此外,第1线圈构件10与第2线圈构件12在缝隙20与缝隙22的位置偏离的状态下(即,它们并不连通)相互重叠。因此,第1线圈构件10的另一端部与第2线圈构件12的一个端部重叠。此外,第1以及第2线圈构件10、12的形状并非局限于上述C字形的有端环状,也可以是例如椭圆形、四边形等其它形状。
在第1线圈构件10的一个端部上,一体设置有相对于开口14的中心轴线而向外突出的第1端子部24,第1线圈构件10的另一端通过U字形的联结部18与第2线圈构件12的一个端部联结。在第2线圈构件12的另一个端部,一体设置有相对于开口16的中心轴线而向外突出的第2端子部26。
在这种构造的线圈绕组2中,第1端子部24是线圈绕组2的起始端,第2端子部26是线圈绕组2的终端。被输入第1端子部24中的电力依次流经第1线圈构件10、联结部18、第2线圈构件12,从第2端子部26输出。
在第1线圈构件10的内周边缘上,形成有向外切入的切入部30。而且,在第1线圈构件10的外周边缘中,在开口14的中心轴线与切入部30的连线的延长线的区域中,以第1线圈构件10的外周边缘在径向上增大的方式,设置有向外膨胀的突出部34。
在第2线圈构件12的内周边缘上形成有向外切入的切入部32。此外,在第2线圈构件12的外周边缘中,在开口16的中心轴与切入部32的连线的延长线的区域中,以第2线圈构件12的外周边缘在径向上增大的方式,设置有向外膨胀的突出部36。
切入部30、32在第1以及第2线圈构件10、12的厚度方向上贯通。从开口部14,16的中心轴线方向观察,切入部30、32沿着开口部14,16的周边具有规定的宽度,并且在开口部14,16的径向上具有规定的深度。此外,当从开口部14,16的中心轴线方向观察时,设置于第1线圈构件10上的切入部30与设置于第2线圈构件12上的切入部32被设置在互不相同的位置。此外,设置于第1线圈构件10上的突出部34以及设置于第2线圈构件12上的突出部36分别沿着第1以及第2线圈构件10、12的外周边缘具有规定的宽度,并且被设置为外周边缘向外突出规定的宽度。
突出部34、36被分别被设置于连接开口部14,16的中心轴线与切入部30、32的直线的延长线的外周边缘上。这样就确保了切入部30、32的形成区域中的第1以及第2线圈构件10、12的宽度(导体板的宽度),防止了在切入部30、32的周围第1以及第2线圈构件10、12变小从而导致成为发热等的原因的电阻的增加。这样,在本实施方式中,通过设置突出部34、36,确保了切入部30、32的形成区域中的第1以及第2线圈构件10、12的宽度,从而抑制了由导体板的宽度与厚度所决定的各个线圈构件10、12的截面面积减少所导致的电阻的增加。此外,从开口部14,16的中心轴线方向观察,突出部34、36被设置在互不相同的位置。
此外,第1以及第2线圈构件10、12分别具备与突出部34、36不同的突出部33、35。突出部33被设置在第1线圈构件10的外周边中与上述突出部34不同的位置(例如如图6(a)所示,以线圈绕组2被卷绕的轴线为基准,与联结部18呈90度的位置)上。此外,突出部35被设置在第2线圈构件12的外周边中与上述突出部36不同的位置(例如如图6(b)所示,以线圈绕组2被卷绕的轴线为基准,与联结部18呈-90度的位置)上。这样,第1以及第2线圈构件10、12也可以具备多个突出部。
通过对导电性高的一块基板实施冲压加工,可以形成具有以上构造的线圈绕组2。更为具体而言,使用铜板、铝板等基板,利用冲压加工得到第1端子部24、与第1端子部24连接的第1线圈构件10、第2线圈构件12、与第2线圈构件12连接的第2端子部26、联结第1以及第2线圈构件10、12的I字形的联结部18。于是,通过将联结部18弯曲成U字形,从而使第1线圈构件10与第2线圈构件12相隔规定间隙而重合。这样,制作了由导体板形成的线圈绕组2。此外,线圈绕组2并非局限于这种折曲线圈,也可以是例如线圈构件与联结部被螺丝固定或焊接。此外,也可以用铆钉固定。
此外,如图5所示,在本实施方式的线圈部件1中采用构造4,并列设置的两个线圈绕组2(2A、2B)各自的第2端子部26通过连接构件3而连接。该连接构件3与两个线圈绕组2的第2端子部26分别被螺丝38固定。这样,被输入线圈绕组2A的第1端子部24中的电流依次流经第1线圈构件10、联结部18、第2线圈构件12,在到达线圈绕组2A的第2端子部26后,通过连接构件3被输入线圈绕组2B的第2端子部26。接着,依次流经线圈绕组2B的第2线圈构件12、联结部18、第1线圈构件10,从线圈绕组2B的第1端子24被输出。
(线圈部件)
下面,说明相对于被连接构件3连接的两个线圈绕组2一体形成有绝缘构件的线圈部件1。
如图1所示,在线圈部件1上设置有分别覆盖两个线圈绕组2的第1以及第2线圈构件10、12的一部分区域的、作为绝缘材料的树脂部40。具体而言,与后述的磁性体芯构件相对的第1以及第2线圈构件10、12的最外面的板面、相邻的第1以及第2线圈构件10、12之间、第1以及第2线圈构件10,12的内周边缘被树脂部40所覆盖。此外,在本实施方式所示的线圈部件1中,第1以及第2线圈构件10、12的外周边缘也被树脂部40所覆盖。此外,作为树脂部40所使用的绝缘材料,由于例如PBT树脂(Poly Butylene Terephthalate,聚对苯二甲酸丁二醇酯)和PPS树脂(Poly Phenylene Sulfide,聚苯硫醚)等的耐热性、耐化学药品性、难燃性以及尺寸稳定性等特性良好,因此,适合使用。
树脂部40覆盖两个线圈绕组2中除了第1端子部24以及第2端子部26的第1以及第2线圈构件10、12的表面。此外,由树脂部40,在中央沿着线圈绕组2的轴线方向形成开口部52、54。即,线圈部件1与线圈构件10、12同样为中空状。该开口部52、54被设置为能够使后述的磁性体芯构件的支脚部插通。
此外,如图2、图3(b)所示,在底面侧具备突出于树脂部40所构成的外部的凸部50a、50b,它是用来对与后述的磁性体芯构件之间的位置进行定位而设置的构件。而且,如图4(a)、(b)等所示,树脂部40被构成为充填第1线圈构件10与第2线圈构件12之间。但是,在线圈绕组2的突出部34、36的表面的一部分区域、在第2线圈构件12中沿着开口部14,16的中心轴线与第1线圈构件10的切入部30对应的区域的一部分、以及在第1线圈构件10中沿着开口部14,16的中心轴线与第2线圈构件12的切入部32对应的区域的一部分中,并非树脂部40覆盖线圈绕组2的表面的构造,而是线圈绕组2露出外部的构造。以下,对该线圈绕组2露出的区域进行说明。
首先,在线圈绕组2的突出部34、36的表面中,与开口部14,16的中心轴线垂直的面(即,图3(a)、(b)中的表面34a、34b、36a、36b)露出外部。突出部34、36的外周边分别被树脂部44、46所覆盖。这样,通过使突出部34、36的表面的一部分区域露出外部,使得从该露出的部分,例如通过热传导性的部件与设置在外部的散热部件电绝缘连接,这样就能对来自线圈绕组2的热量进行散热。此外,突出部34、36的外周边分别被树脂部44、46所覆盖,这样就能保持与被配置在线圈部件1的周围的其它装置接触时的绝缘性。此外,线圈绕组2的外周边被树脂部40所覆盖,并且,突出部34、36的外周边也被树脂部44、46所覆盖,这样,如本实施方式所述,在线圈部件1采用并列设置两个被树脂部40覆盖的线圈绕组2的构造的情况下,能够保持线圈部件1的两个线圈绕组2间的绝缘性。
此外,如上所述,在线圈部件1中,第2线圈构件12中沿着开口部14,16的中心轴线与第1线圈构件10的切入部30对应的区域的一部分、第1线圈构件10中沿着开口部14,16的中心轴线与第2线圈构件12的切入部32对应的区域的一部分露出外面,具体而言,如图1、图3、图4所示,切入部30也被与其它的内周边缘同样厚度的树脂部40覆盖。这样,如图4(a)所示,形成与被树脂部40覆盖的切入部30相比,第2线圈构件12中沿着开口部14,16的中心轴线与第1线圈构件10的切入部30对应的区域向内周边缘内侧突出的结构。作为该突出区域(与第1线圈构件10的切入部30对应的第2线圈构件12的区域)的一部分的表面43a及其背面43b露出外部。此外,如图4(a)所示,露出外部的表面43a及其背面43b的内侧(内周边部分)与第1以及第2线圈构件10、12的其它内周边部分同样被树脂部40覆盖。这样,线圈部件1的开口52、54的整个内周边缘都被树脂部40覆盖。这样,就能保持被插入开口52、54中的磁性体芯构件与线圈绕组2之间的绝缘性。
此外,第1线圈构件10中沿着开口部14,16的中心轴线与第2线圈构件12的切入部32对应的区域也形成同样的形状。即如图4(b)所示,与对应于上述第1线圈构件10的切入部30的第2线圈构件12的区域相同,与切入部32相比,对应于第2线圈构件12的切入部32的区域的第1线圈构件10的区域向内周边缘的内侧突出。作为该突出区域的一部分的表面41a及其背面41b露出外部。此外如图4(b)所示,露出外部的表面41a及其背面41b的内侧(内周边部分)与第1以及第2线圈构件10、12的其它内周部分同样,也被树脂部40覆盖。
此外,在线圈部件1中,设置于构成线圈绕组2的第1以及第2线圈构件10、12中的突出部33、35分别完全露出外部(即,突出部的外周边也末被树脂部40覆盖)。如这些突出部33、35那样,对于末被树脂部40覆盖而露出外部的区域,其外周边也无需被树脂部40覆盖。
如上所述,通过设置上述露出外部的区域(突出部33、35以及突出部34、36的表面34a、34b、36a、36b、作为与切入部30、32对应区域的表面41a、41b、43a、43b),使得与该区域被树脂部40覆盖的情况相比,能够将线圈绕组2的热量有效地向外部散出。
上述线圈部件1按照例如以下方法制造。首先,准备利用联结部18连接了第1线圈构件10以及第2线圈构件12的线圈绕组2。接着,在被形成树脂部40的形状的模具内放置该线圈绕组2作为嵌入部件,通过在模具内注入树脂进行压模成形,从而得到树脂部40与第1线圈构件10以及第2线圈构件12周围的一部分一体成形的线圈绕组2。然后,使用螺丝38将该一体成形有树脂部40的两个线圈绕组2的第2端子部26相对于导电性的连接构件3固定,从而获得线圈部件1。
此外,由于成形时的成形压力(即,在模具内注入树脂时的压力),有时线圈绕组2会发生变形而导致发生短路。但是,即使在成形时线圈绕组2发生变形,也难以确认在一体成形后在线圈绕组2中是否发生了短路。因此,为了防止成形压力导致的线圈绕组2的变形,在本实施方式的线圈部件1成形时,利用成形模具将设置于第1以及第2线圈构件10、12中的突出部34、36、第2线圈构件12中沿着开口部14,16的中心轴线与第1线圈构件10的切入部30对应的区域的一部分、以及第1线圈构件10中沿着开口部14,16的中心轴线与第2线圈构件12的切入部32对应的区域的一部分机械固定。这样就能抑制成形时线圈绕组2发生变形。此外,机械固定的区域并未被树脂覆盖,形成露出外部的区域(即,突出部34、36的表面34a、34b、36a、36b、作为与切入部30、32对应的区域的表面41a、41b、43a、43b)。
(具备磁性体芯构件的线圈部件)
下面,对线圈部件70进行说明。该线圈部件70为上述线圈部件1还具备磁性体芯构件的部件。线圈部件70具有例如用作后述的开关电源装置的扼流圈的功能。图8是本实施方式的线圈部件70的分解立体图。
如图8所示,优选使用线圈部件1的线圈部件70具备:线圈部件1,其中线圈绕组2的表面被树脂部40覆盖、以及一对磁性体芯构件8、9。如图8所示,磁性体芯构件8、9被配置为沿着线圈部件1的开口52、54的中心轴线夹持线圈部件1。在被一对磁性体芯构件8、9夹持的状态下,第1以及第2端子部24、26以及连接构件3从磁性体芯构件8、9突出。
磁性体芯构件8、9是通过对铁氧体粉末进行加压成形而得到的所谓U型磁芯和I型磁芯。更具体而言,磁性体芯构件8由具有长度方向的平板状的基部80、以及在基部80的一个主面上突出设置的两根圆柱状的支脚部81、82构成,支脚部81和支脚部82与分离而被连接于基部80。磁性体芯构件9由具有长度方向的平板状的基部90构成。
磁性体芯构件8的支脚部81、82被分别插入线圈部件1的开口52、54中。被分别插入开口52、54中的支脚部81、82与磁性体芯构件9的基部90接触。
此外,磁性体芯构件8的基部80的一个主面与线圈部件1的一个主面(图1所示的上面一侧)的树脂部40接触。磁性体芯构件9的基部90的一个主面与线圈部件1的另一个主面(图2所示的底面)的树脂部40接触。此时,设置于树脂部40上的凸部50a、50b分别与在基部90的长度方向上相对的两个侧面接触,这样就能抑制在磁性体芯构件9与线圈部件1之间发生宽度方向上的错位。此外,设置于本实施方式的线圈部件1的树脂部40上的凸部50a、50b分别沿着基部90的长度方向的外周边被形成肋条状,但是,凸部的形状并非局限于上述形状,例如,既可以采用沿着基部90的外周在包括宽度方向的多个位置上设置的方式,也可以在基部90上设置凹部且在与它对应的位置上形成凸部,以此来决定线圈部件1与磁性体芯构件9的接触位置的方式。
(开关电源装置)
下面,对优选使用本实施方式的线圈部件70的开关电源装置进行说明。图9是开关电源装置100的电路图。图10是开关电源装置100的立体图。本实施方式的开关电源装置100具有DC-DC转换器的功能,例如,将从储存100V至500V左右电压的高压电池等供给的高压直流输入电压Vin转换为低压直流输出电压Vout,并且向储存12~16V左右电压的低压电池等供电。
如图10所示,该开关电源装置100具有基板101,在该基板101上固定有由输入平滑电容器(输入滤波器)130、开关电路120、主变压器140、整流电路150、扼流圈(线圈部件)70、输出平滑电容器162构成的平滑电路160。
更为具体而言,该开关电源装置100具备:在初级高压线121与初级低压线122之间设置的开关电路120以及输入平滑电容器130、具有初级以及次级变压器线圈部141、142的主变压器140、与次级变压器线圈部142连接的整流电路150、以及与整流电路150连接的平滑电路160。
开关电路120采用由开关元件S1~S4构成的全桥式电路结构。开关电路120根据例如由驱动电路(图中未示)供给的驱动信号,将被外加在输入端子T1、T2间的直流输入电压Vin转换为输入交流电压。
输入平滑电容器130使从输入端子T1、T2输入的直流输入电压Vin变得平滑。主变压器140改变在开关电路120中生成的输入交流电压,并将输出交流电压输出。根据变压比适当设定初级以及次级变压器线圈部141、142的匝数比。此处,初级变压器线圈部141的匝数比次级变压器线圈部142的匝数多。次级变压器线圈部142是中心抽头式,通过连接部C以及输出线LO被引导至输出端子T3。
整流电路150是由整流二极管151A、151B构成的单相全波整流型整流电路。各个整流二极管151A、151B的阴极与次级变压器线圈部142连接,而阳极与接地线LG连接并被引导至输出端子T4。这样,整流电路150对来自主变压器140的输出交流电压的各半个单波期间进行单独整流,然后生成直流电压。
平滑电路160包括扼流圈70与输出平滑电容器162。扼流圈70被插入配置在输出线LO中。输出平滑电容器162在输出线LO中连接于扼流圈70与接地线LG之间。这样,平滑电路160使在整流电路150中被整流的直流电压变得平滑,然后生成直流输出电压Vout,从输出端子T3、T4向低压电池等供给该直流输出电压Vout。
在如上所述被构成的开关电源装置100中,从输入端子T1、T2供给的直流输入电压Vin被切换从而生成输入交流电压,并被供给主变压器140的初级变压线圈部141。于是,所生成的输入交流电压被变压,作为输出交流电压从次级变压线圈部142被输出。该输出交流电压被整流电路150整流,并且利用平滑电路160变得平滑,作为直流输出电压Vout从输出端子T3、T4被输出。
如上所述,根据本实施方式的线圈部件1,线圈绕组2的表面中与磁性体芯构件8、9相对的最外面的线圈构件10、12的板面、线圈构件10、12之间、以及线圈构件10、12的内周边缘被树脂部40覆盖。由此实现了与夹持线圈部件1的磁性体芯构件8、9的绝缘以及相邻的线圈构件10、12间的绝缘。此外,由于能够达到绝缘目的的树脂部40在线圈部件1中与线圈绕组2一体成形,因此,仅使用该线圈部件1就能实现线圈绕组2的绝缘,因此,与现有的将线圈用筒管插通于线圈绕组的内侧的方式相比,减少了组装工序数。
此外,在上述线圈部件1中,以线圈构件10、12中外周边缘中的一部分在径向上增大的方式设置有向外膨胀的突出部34、36,该突出部34、36的表面的一部分区域,即,表面34a、34b、36a、36b未被树脂部40覆盖而是露出外部。由此,从该露出的区域,通过例如具有热传导性的构件而在电绝缘状态下与设在外部的散热部件连接,可以能提高线圈绕组2的散热效果。
此外,在上述线圈部件1中,突出部34、36在圆周方向上的设置位置在线圈构件10、12中互不相同,由此形成传热性构件相对于突出部34、36的配置变得容易、更容易地进行散热的结构。此外,如上所述,这种结构可以为了防止嵌入压模成形时的压力导致线圈绕组2发生变形而将线圈绕组2与作为树脂部40的材料相对于模具机械固定。因此,能够抑制一体成形时线圈绕组2发生变形。
此外,在上述线圈部件1中,在与磁性体芯构件9相对的底面一侧的表面上设置有相对于磁性体芯构件的基部9定位用的凸部50a、50b,由此可以抑制磁性体芯构件与线圈部件1的错位。
此外,通过在开关电源装置100中使用上述线圈部件1,从而能够获得使用了线圈部件1的开关电源装置,该线圈部件1不仅组装工序数减少,同时也达到了适宜的绝缘目的。此外,在主变压器140中使用该线圈部件1的情况下,能够获得使用了线圈部件1的变压器,该线圈部件1不仅组装工序数减少,并且也达到了适宜的绝缘目的。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但是,本发明并非局限于上述实施方式,可以进行各种各样的更改。
例如,可以适当改变设置于第1线圈构件10以及第2线圈构件12上的突出部34、36的位置。此外,也可以改变突出部34、36的个数。
此外,在上述实施方式中所说明的线圈部件1通过连接构件3连接并列设置的两个线圈绕组2,其表面被树脂部40覆盖,对这种构造进行了说明,但是,无需使用两个线圈绕组2,也可以采用一个线圈绕组2的表面被树脂部40覆盖的构造。
在上述实施方式中,突出部34、36的外周边分别被树脂部44、46覆盖,突出部34、36的一部分表面露出,对此进行了说明,但是,该树脂部44、46是为了保持与其它装置接触时的绝缘性而设置的,并非必须设置的部件。即,并非局限于突出部34、36的表面的一部分区域,也可以采用如突出部33、35那样整个表面露出的方式。
此外,一对磁性体芯构件8、9的形状并非局限于上述实施方式所示的、一个磁性体芯构件8具备支脚部81、82的所谓的UI型的形状。例如,也可以采用磁性体芯构件8、9双方均具备支脚部的所谓UU型的形状,或不具备支脚部81、82的空心磁芯。
此外,线圈绕组2的线圈构件数量只要是两个以上即可。在此,在如本实施方式所述、线圈构件多个联结而形成线圈绕组2的情况下,优选设置于该线圈构件中的突出部如突出部34与突出部36的配置差异那样,在联结时(构成线圈绕组时)被设置在线圈绕组的轴线方向上互不相同的位置。
此外,开关电源装置的构造并非局限于图9、图10。即,本实施方式的线圈部件1也适用于例如变换器等中。此外,在开关电源装置100中,线圈部件1所适用的部件并不局限于扼流圈70,也适用于主变压器140中。
Claims (7)
1.一种线圈部件,其特征在于,
具备线圈绕组以及以覆盖该线圈绕组的表面的一部分区域的方式与该线圈绕组一体成形的电绝缘性的绝缘构件,所述线圈部件在轴线方向上被磁性体芯构件夹持,所述轴线方向为该线圈绕组被卷绕的方向,
所述线圈绕组是通过使有端环状且呈板状的线圈构件在上下方向上留有间隙并且以在规定的卷绕方向上相连的方式多个联结而被构成的,
所述绝缘构件覆盖与所述磁性体芯构件相对的最外面的所述线圈构件的板面、相邻的所述线圈构件之间、以及所述线圈构件的内周边缘,并且具有沿着轴线方向的开口部,所述轴线方向为所述线圈绕组被卷绕的方向。
2.权利要求1所述的线圈部件,其特征在于,
所述线圈构件具有以其外周边缘中的一部分在径向上增大的方式向外膨胀的突出部,
所述突出部的表面的一部分区域外露且未被所述绝缘构件覆盖。
3.权利要求2的线圈部件,其特征在于,
设置所述突出部的圆周方向上的位置在多个所述线圈构件中互不相同。
4.权利要求1所述的线圈部件,其特征在于,
所述绝缘构件在与所述磁性体芯构件相对的一个表面上具有用于相对于所述磁性体芯构件定位的凸部。
5.一种变压器,其特征在于,
具备权利要求1所述的线圈部件。
6.一种开关电源装置,其特征在于,
具备权利要求1所述的线圈部件。
7.一种线圈部件的制造方法,其特征在于,
所述线圈部件具备线圈绕组和以覆盖该线圈绕组的表面的一部分区域的方式与该线圈绕组一体模压成形的电绝缘性的绝缘构件,所述线圈部件在轴线方向上被磁性体芯构件夹持,所述轴线方向为该线圈绕组被卷绕的方向,
该制造方法包括以下工序:
使有端环状且呈板状的线圈构件在上下方向上留有间隙并且以在规定的卷绕方向上相连的方式多个联结从而制作所述线圈绕组的工序;以及
一体成形工序,以覆盖与所述磁性体芯构件相对的最外面的所述线圈构件的板面、相邻的所述线圈构件之间、以及所述线圈构件的内周边缘且沿着轴线方向设置开口部的方式,利用电绝缘性的材料压模成形,从而使所述绝缘性构件与所述线圈绕组一体成形,其中所述轴线方向为所述线圈绕组被卷绕的方向。
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