CN104143414A - 线圈 - Google Patents

Abstract

提供了一种线圈，其包括沿线圈的轴向方向成螺旋形地形成的导线和呈板条状沿线圈的轴向方向形成螺旋形的绝缘体。作为线圈的导线的导电性构件被施加到绝缘体的至少一个表面上。

Description

线圈

技术领域

本发明涉及一种线圈。

背景技术

日本专利No.3737461和日本专利申请公报2007-305803公开了线圈和用于通过扁立缠绕扁平线材形成线圈的方法。

扁立线圈可通过缠绕由预先覆盖有绝缘膜的铜片形成的线材或扁立缠绕由铜片形成的线材之后给该线材覆上绝缘膜而制成。当由铜片制成的线材100如图7所示那样被弯曲以便进行扁立缠绕时，线材100的弯曲处的内部可能扩张并且线材100上的绝缘膜可能被破坏。如果线材100是使用较薄的铜片或具有缩减尺寸W的铜片制成的，需要增加线材100的尺寸L以保持原始的横截面积。在这种情况下，线材100需要弯曲成具有较大的曲率半径并且在线材100的弯曲部的外拐角处产生张应力。结果，线材100的弯曲部上的绝缘膜可能被破坏。另一方面，在线材100的弯曲部的内拐角处产生压应力。线材100的弯曲部处的内部边缘由于设置在线材100的弯曲部的内部边缘处的弯曲模(在图中未示出)的存在而被限制向内扩张，因此线材100的铜片在其弯曲部处沿厚度方向扩张。

因此，缩减铜线100的尺寸W并同时增加铜线100的尺寸L的程度受到限制。此外，当如图8A所示那样以重叠方式缠绕线材100时，由于在扁立缠绕期间线材100中发生扩张，因此在线材100的两个相邻匝之间形成间隙GA。如图8B所示，如果在缠绕期间线材100中没有发生扩张，在匝之间不会形成间隙GA。因此，图8A中示出的线材100中的扩张导致因此得到的线圈的沿其轴向方向的尺寸增加与线材100的匝数相同的量。

本发明旨在提供一种轴向长度可被缩短的线圈。

发明内容

一种线圈包括沿线圈的轴向方向成螺旋形地形成的导线和呈板条状沿线圈的轴向方向形成螺旋形的绝缘体。作为线圈的导线的导电性构件被施加在绝缘体的至少一个表面上。

从下文结合附图通过示例说明本发明原理的描述中，本发明的其他方面和优点将变得显而易见。

附图说明

通过参照对本发明的目前优选的实施例的描述以及附图，本发明及其目的和优点可被最好地理解，其中：

图1A是根据本发明的一个实施例的具有芯体的线圈的示意性立体图，以及，图1B是图1A的具有芯体的线圈的示意性主视图；

图2A是图1A的线圈的示意性立体图，其中，为了清楚去除了芯体，图2B是图2A的线圈的示意性主视图，以及，图2C是沿图2B的A-A线剖切的剖视图；

图3A是图2A的线圈中的绝缘体的示意性立体图，图3B是图3A的绝缘体的示意性主视图，图3C是沿图3B的A-A线剖切的剖视图，以及，图3D是示出了图3A的绝缘体的遮蔽区域的示意性立体图；

图4A是根据本发明的另一种实施例的线圈的绝缘体的示意性立体图，图4B是图4A的绝缘体的示意性主视图，以及，图4C是沿图4B的A-A线剖切的剖视图；

图5A是包括图4A的绝缘体的线圈的示意性主视图，以及，图5B是沿图5A的A-A线剖切的剖视图；

图6A是根据本发明的另一种实施例的线圈的示意性的局部主视图，以及，图6B是沿图6A的A-A线剖切的剖视图；

图7是示出了根据背景技术的通过扁立缠绕形成的线圈的示意性的局部立体图；以及

图8A和图8B是图7的线圈的剖视图。

具体实施例

下文将参照附图对本发明的实施例进行描述。参照图1，附图标记10指示线圈部件10，其包括线圈20和芯体50。芯体50是E-E型芯体，其由E型芯体51和E型芯体52组成。

E型芯体51、52中每一个包括基部55，该基部55呈矩形形状并水平延伸；中央磁性柱56，其从基部55的一侧上的中央延伸；以及两个外部磁性柱57、58，其从基部55的所述一侧上的相对的两个端部处延伸。磁性柱56、57、58的横截面呈矩形。

通过使芯体51、52的中央磁性柱56和外部磁性柱57、58的端部邻接而使E型芯体51、52联结在一起。线圈20围绕E型芯体51、52的中央磁性柱56形成为呈螺旋形。

参照图2A、图2B和图2C，线圈20包括导线40A，该导线40A沿线圈20的轴向方向形成为呈螺旋形。导线40A由铜制成。线圈20还包括绝缘体30，该绝缘体30呈板条状沿线圈20的轴向方向形成为螺旋形。

参照图3A、图3B和图3C，绝缘体30由具有矩形横截面的带状物形成并沿线圈20的轴向方向形成为螺旋绕组。绝缘体30由树脂制成并通过挤出成型而形成。具体地，绝缘体30通过将树脂挤出成带状物并使该带状物形成螺旋绕组而制成。绝缘体30的厚度约为0.1mm。

参照图2A、图2B和图2C，充当导线40A的导电性构件40被施加到绝缘体30的相反两面上，或着说如图3C所示那样施加到绝缘体30的主表面30A和背侧表面30B上。导电性构件40由镀铜涂层形成。导电性构件40的厚度约为0.1mm。在绝缘体30的形成为呈绕组形状的重叠区域中，施加到绝缘体30的主表面30A上的导电性构件40与施加到绝缘体30的背侧表面30B上的导电性构件40接触。在绝缘体30的边缘表面(在图3D中由阴影表示)上没有施加诸如40的导电性构件。

在绝缘体30的形成为呈绕组形状的重叠区域中，施加到绝缘体30的一个表面或主表面30A上的导电性构件40可与施加到绝缘体30的另一侧面或背侧表面30B上的导电性构件40分离。

如图3A、图3B和图3C所示，沿线圈20的轴向方向以螺旋形状形成的绝缘体30在其一端处具有向上延伸的端子31。类似地，绝缘体30在其另一端处具有向上延伸的端子32。

如图2A、图2B和图2C所示，充当导线40A的导电性构件40也被施加到绝缘体30的端子31、32。因此，线圈20的向上延伸的一端被用作为端子25A。类似地，线圈20的向上延伸的另一端被用作为端子26A。

下文将对生产线圈部件10的方法进行描述。首先，将对模制成型线圈20的方法进行描述。如图3A、图3B和图3C所示，绝缘体30通过将树脂模制成型为沿线圈20的轴向方向呈螺旋形而形成。因此，形成为线圈形状的绝缘体30先制成。之后，通过将导电材料施加到绝缘体30而制成导电线圈20。浸镀可被用于将导电材料施加到绝缘体30。

电镀时，绝缘体30的内部及外部边缘表面——其在图3D中由阴影表示——应当通过使用遮蔽胶带而被遮挡起来以防止绝缘体30的这些表面镀有导电材料。可替代地，在电镀时没有进行遮蔽时的情况下，绝缘体30的边缘表面上的镀铜涂层可被去除。之后该边缘表面可根据需要覆有任何绝缘涂层。

如之前参照图7、图8A和图8B描述的那样，根据背景技术的线圈的问题在于，线材100——其尺寸W远小于尺寸L——上的绝缘膜易于被破坏，并且，缩减铜线100的尺寸W并同时增加其尺寸L的程度受到限制，且线材100的扩张导致因此得到的线圈在其轴向方向上的尺寸增加与线材100的匝数相同的量。

另一方面，在根据本发明的该实施例中，使沿线圈20的轴向方向成螺旋形地形成的绝缘体30施加有充当导线的导电性构件40能够减小导电性构件40的厚度、增加导电性构件40的宽度并防止线圈20凸起。此外，由于在形成线圈方面对树脂绝缘材料进行模制成型比对金属线材进行模制成型容易，因此能够降低线圈20的制造成本。此外，根据所示实施例的线圈20提高了设计线圈形状方面的自由度。

通过将E型芯体51、52的中央磁性柱56插入到线圈20内而将各个E型芯体51、52的中央磁性柱56和外部磁性柱57、58设置成如图1A和图1B所示那样彼此邻接而制成图1A和图1B中示出的线圈部件10。

上述实施例的线圈提供了下述有益效果。

(1)根据本实施例的线圈20包括呈板条状沿线圈20的轴向方向形成为螺旋形的绝缘体30和被施加到绝缘体30的相反侧的表面上或者说主表面30A和背侧表面30B上的充当导线40A的导电性构件40。根据线圈20的这种构型，与通过弯曲金属板的线材形成并缠绕与线圈20相同匝数的线圈相比，能够缩短轴向方向上的线圈长度。

(2)具有通过电镀形成的导电性构件40的线圈20是易于制造的。平面线圈通过在平面中螺旋形地缠绕线材而形成。在平面线圈中，线圈在其径向方向上的尺寸随着匝数增加而增加，因此，线圈的匝数受到限制。虽然平面线圈的匝数可通过层叠多个平面线圈而增加，这种层叠使得难以制成线圈并且限制芯体的设计选择。根据本发明的该实施例，可增加线圈的匝数而不增加线圈大小。此外，根据该实施例的线圈易于制造并提高了芯体的设计自由度。

本发明并不限于该实施例。本发明能够以如下文例示的多种方式进行实施。参照图4A、图4B和图4C，绝缘体30形成有突起35，该突起35沿得到的线圈的轴向方向突出并沿绝缘体30成螺旋形地延伸。参照图5A和图5B，作为形成于绝缘体30内侧的导线的第一导电性构件45和作为形成于绝缘体30外侧的导线的第二导电性构件46通过突起35分段并形成。如果第一导电性构件45的一端和第二导电性构件46的一端通过外部连接装置彼此电气连接，能够使线圈的匝数增加或加倍。因此，在绝缘体30中设置突起35能够增加线圈的匝数。

如图6A和图6B所示，在线圈20中，可在绝缘体30的一端和另一端处形成孔37并在施加到绝缘体30的相反面上的导电性构件40的端部25、26处形成孔90。孔37和孔90可形成为用于穿过其中接收诸如螺钉的紧固件。因此，线圈20能够在其端部处经由穿过孔37和孔90的紧固螺钉容易地连接到任何外部装置。

根据本发明，导电性构件40可仅施加到主表面30A和背侧表面30B中一者上。也就是，充当导线的导电性构件40可被施加到绝缘体30的至少一个表面上。

导电性构件40可由诸如铝以及铜的任何其他适合的金属制成。除镀铜外，导电性构件40可覆有镀铝、镀镍等的薄膜。

导电性构件40可由金属箔制成，例如，可由铜箔而非镀铜制成。例如，金属箔可被施加到通过挤出成型而形成的绝缘体30的表面上。可使用由陶瓷的绝缘体来代替由树脂制成的绝缘体30。

尽管图1A和图1B示出了带有芯体50的线圈20，但芯体50可被免除。根据本发明的线圈适用于变压器。

Claims (5)

1.一种线圈(20)，包括：

导线(40A)，所述导线(40A)沿所述线圈(20)的轴向方向成螺旋形地形成；以及

绝缘体(30)，所述绝缘体(30)呈板条状沿所述线圈(20)的所述轴向方向形成螺旋形，

其特征在于，作为所述导线(40A)的导电性构件(40)被施加在所述绝缘体(30)的至少一个表面上。

2.根据权利要求1所述的线圈(20)，其特征在于，所述导电性构件(40)由电镀涂层形成。

3.根据权利要求1所述的线圈(20)，其特征在于，所述导电性构件(40)由金属箔制成。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的线圈(20)，其特征在于，所述绝缘体(30)形成有突起(35)，所述突起(35)沿所述线圈(20)的所述轴向方向突出并沿所述绝缘体(30)成螺旋形地延伸，其中，形成于所述绝缘体(30)的内侧的作为导线的第一导电性构件(45)和形成于所述绝缘体(30)的外侧的作为导线的第二导电性构件(46)通过所述突起(35)分段并形成。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的线圈(20)，其特征在于，形成有位于所述绝缘体(30)的端部处的孔(37)和位于作为导线(40A)的所述导电性构件(40、45、46)的端部(25、26)处的孔(90)，以便穿过所述孔接收紧固件。