CN104599823A - 线圈部件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种线圈部件，该线圈部件在以小尺寸制造的同时能够容易地确保外部连接端子与芯之间的绝缘。为此，该线圈部件包括：绕线管，包括卷绕部分和端子耦接部分，线圈卷绕在卷绕部分中，至少一个外部连接端子耦接至端子耦接部分，线圈的引线连接至所述至少一个外部连接端子；以及芯，耦接至绕线管并且电磁耦接至线圈，其中，绕线管包括至少一个间隔件，所述间隔件在外部连接端子与芯之间突出并且扩大外部连接端子与芯之间的爬电距离。

Description

线圈部件

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年10月31日向韩国知识产权局提交的第10-2013-0131339号韩国专利申请的权益，通过引证将其公开内容结合于本文中。

技术领域

本公开涉及一种线圈部件，并且更特别地涉及这样一种线圈部件，该线圈部件在以小尺寸制造的同时能够容易地确保外部连接端子与芯之间的绝缘。

背景技术

诸如电视机（TV）、监控器、个人计算机（PC）、办公自动化（OA）装置等的各种电子设备需要各种形式的电源。因此，这些电器通常包括将从外部供应的交流电（AC）转换成每个电器所需电力的电源。

在电源之中，在当代已主要使用应用开关模式的电源（例如，开关式电源（SMPS））。SMPS主要包括开关变压器。

通常，开关变压器可包括具有与普通变压器相比显著减小的尺寸的芯和绕线管，并且可稳定地支持到电子设备的低电压和低电流的直流（DC）电力。因此，遵循近来小型化的趋势，开关变压器已被广泛用于电器。

同时，根据诸如显示设备等的电子设备的小型化，安装在电子设备中的电源或线圈部件已同样被逐渐小型化。

然而，在其中线圈部件被小型化的情况下，难以确保初级侧与次级侧之间的绝缘。特别地，在其中芯设置在初级外部端子与次级外部端子之间的情况下，需要确保初级外部端子和次级外部端子中的至少一者与芯之间的绝缘距离和爬电距离（creepage distance）。

然而，随着线圈部件被小型化，由于制造绕线管时的制造误差等，可能不能确保以上提及的绝缘距离。

[现有技术文献]

（专利文献1）日本专利特开公开第2008-147265号

发明内容

本公开的一个方面可提供一种线圈部件，该线圈部件在具有小尺寸的同时能够容易地确保芯与连接端子之间的绝缘距离。

根据本公开的一个方面，线圈部件可包括：绕线管，包括卷绕部分和端子耦接部分，线圈卷绕在卷绕部分中，至少一个外部连接端子耦接至端子耦接部分，线圈的引线连接至所述至少一个外部连接端子；以及芯，耦接至绕线管并且电磁耦接至线圈，其中，绕线管可包括至少一个间隔件（spacing block），所述间隔件在外部连接端子与芯之间突出并且在外部连接端子与芯之间延伸一爬电距离。

卷绕部分可包括管状本体部分和凸缘部分，线圈卷绕在该管状本体部分上，该凸缘部分形成在本体部分的两端处，并且间隔件可形成在凸缘部分的外表面上。

外部连接端子可包括初级外部连接端子和次级外部连接端子，并且间隔件可设置在芯与次级外部连接端子之间。

间隔件可形成在与芯间隔开1mm或更多的位置处。

间隔件可以相比芯从绕线管突出的距离更大或相等的距离突出。

绕线管可包括通孔以及间隔件，芯插入该通孔中，间隔件形成在与通孔间隔开1mm或更多的位置处。

绕线管可包括通孔，芯插入该通孔中，该通孔具有的宽度比芯的宽度更宽。

绕线管可包括设置在间隔件与芯之间并且限制芯的位置的支撑突出部。

芯可在离间隔件尽可能远的位置处耦接至绕线管。

绕线管可包括限制芯的移动的支撑突出部。

支撑突出部可具有一形状，该形状使得支撑突出部的截面面积朝向其边缘变窄。

支撑突出部可从间隔件突出。

根据本公开的另一方面，线圈部件可包括：绕线管，包括卷绕部分和端子耦接部分，线圈卷绕在卷绕部分中，至少一个外部连接端子耦接至端子耦接部分，线圈的引线连接至所述至少一个外部连接端子；以及芯，耦接至绕线管并且电磁耦接至线圈，其中卷绕部分可包括通孔，芯插入该通孔中，该通孔具有的宽度比芯的宽度更宽，并且绕线管可包括支撑突出部，在使芯紧密附着于通孔中的任一侧时，该支撑突出部固定芯。

绕线管可包括至少一个间隔件，所述间隔件在外部连接端子与芯之间突出并且在外部连接端子与芯之间延伸一爬电距离。

支撑突出部可从间隔件突出。

卷绕部分可包括管状本体部分和凸缘部分，线圈卷绕在该管状本体部分上，该凸缘部分形成在本体部分的两端处，并且支撑突出部可形成在凸缘部分的外表面上。

支撑突出部可具有一形状，该形状使得支撑突出部的截面面积朝向其边缘变窄。

附图说明

从以下结合附图的详细说明中，将更清楚地理解本公开的以上及其他的方面、特征和其他优点，附图中：

图1是示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的线圈部件的立体图；

图2是图1中示出的线圈部件的分解立体图；

图3是图1中示出的线圈部件的截面图；

图4是示意性示出了图2的绕线管的底视立体图；

图5是示意性示出了根据本公开的另一示例性实施方式的线圈部件的立体图；

图6是图5中示出的线圈部件的截面图；

图7是示意性示出了图5中示出的线圈部件的绕线管的底视立体图；以及

图8至图12是示出了图5中示出的线圈部件的支撑突出部的各个实例的视图。

具体实施方式

现在将参考附图详细描述本公开的示例性实施方式。

然而，本公开可以多个不同的形式来例证并且不应被解释为局限于本文中所阐述的具体实施方式。相反，提供这些实施方式以使本公开详尽和完整，并且向本领域中的技术人员充分传达本公开的范围。

在附图中，为清楚起见，元件的形状和尺寸可被放大，并且贯穿全文相同参考标号将用于表示相同的或者类似的元件。

图1是示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的线圈部件的立体图；并且图2是图1中示出的线圈部件的分解立体图，其中省去了线圈。此外，图3是图1中示出的线圈部件的截面图；并且图4是示意性示出了图2的绕线管的底视立体图。

参照图1至图4，根据本公开示例性实施方式的线圈部件100可为绝缘类型的开关变压器并且可包括绕线管10、芯40、以及线圈50。

绕线管10可形成线圈部件100的整个本体。绕线管10可通过注塑模制来容易地制造，但不限于此。此外，根据示例性实施方式的绕线管10可由绝缘树脂形成，并且还可由具有高耐热性和高耐电压性的材料形成。形成绕线管的材料的实例可包括聚苯硫醚（PPS）、液晶聚酯（LCP）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚乙二醇对酞酸酯（PET）、酚醛树脂等。

绕线管10可包括卷绕部分12（线圈50卷绕在其中）以及在卷绕部分12的一端处形成的端子耦接部分20。

卷绕部分12可包括具有管状形状的本体部分13以及沿本体部分13的外直径方向从本体部分13的两端延伸的凸缘部分15。

本体部分13可包括形成于其中的通孔11以及形成于该本体部分外周表面上的至少一个分隔壁14，其中通孔11包括部分地插入其中的芯40，并且分隔壁14在本体部分13的长度方向上分隔出一空间。在该结构中，线圈50可卷绕在由分隔壁14分隔出的每个空间中。

根据示例性实施方式的卷绕部分12可包括一个分隔壁14。因此，根据示例性实施方式的卷绕部分12可具有两个分隔出的卷绕空间12a和12b。然而，本公开不局限于此，并且如果需要的话可设置多个分隔壁14以形成多个空间。

分隔壁14可具有不同的厚度并且由各种材料形成，只要保持其形状即可。此外，尽管在示例性实施方式中分隔壁14已被描述为与绕线管10整体形成，但本公开不限于此并且可以各种方式来应用。例如，分隔壁14也可形成为单独的构件并且耦接至绕线管10。

根据如上所述的示例性实施方式的分隔墙14可具有与将在下面描述的上凸缘部分15a的形状近似相同的形状。

凸缘部分15可以沿本体部分13的外直径方向从本体部分13的两端（即，上端和下端）延伸的形式突出。根据示例性实施方式的凸缘部分15可依据其位置而被分成上凸缘部分15a和下凸缘部分15b。

此外，本体部分13的外周表面与上凸缘部分15a和下凸缘部分15b之间的空间可形成为线圈50卷绕在其中的卷绕空间12a和12b。因此，凸缘部分15可用于从外部保护线圈50并且确保线圈50与外部之间的绝缘性能，并可同时地用于支撑卷绕在其两侧表面处的卷绕空间12a和12b中的线圈50。

端子耦接部分20可形成在下凸缘部分15b处。更具体地，根据示例性实施方式的端子耦接部分20可沿外直径方向从下凸缘部分15b突出以便确保绝缘距离。

然而，本公开不局限于此；端子耦接部分20同样可沿向下的方向从下凸缘部分15b突出。

同时，参照图2，因为根据示例性实施方式的端子耦接部分20是部分地从下凸缘部分15b延伸的，所以可能难以将下凸缘部分15b与端子耦接部分20清楚地区分。因此，根据示例性实施方式，下凸缘部分15b自身同样可被认为是端子耦接部分20。

外部连接端子30可以其中它们向外突出的形式耦接至端子耦接部分20。

此外，根据示例性实施方式的端子耦接部分20可依据线圈50连接至外部连接端子30的顺序而被分成初级端子耦接部分和次级端子耦接部分。

此外，根据示例性实施方式的端子耦接部分20可包括多个引导突出部22和多个引导槽24。

所述多个引导突出部22可在本体部分的外直径方向上从端子耦接部分20的一侧突出，从而彼此平行。

引导突出部22可引导卷绕在卷绕部分12中的线圈50的引线，使得引线可容易地在端子耦接部分20的下部处连接至外部连接端子30，如图1中所示。因此，引导突出部22可以大于或等于线圈50的引线的直径的尺寸突出，以便牢固地支撑和引导所设置的线圈50。

引导槽24可由引导突出部22形成并且可形成在相应引导突出部22之间。因此，根据示例性实施方式的引导槽24可为设置在相应外部连接端子30之间的多个独立的槽。

引导槽24可用作路径，卷绕在卷绕部分12中的线圈50的引线通过该路径而被引导至端子耦接部分20的下部。也即，从卷绕部分12中引出的引线可插入引导槽24中，穿过引导槽24，并且然后连接至外部连接端子30。因此，引导槽24可具有比线圈50的直径更宽的宽度。

端子耦接部分20可包括与其耦接的多个外部连接端子30。外部连接端子30可从端子耦接部分20向外突出，并且依据线圈部件100的形式或结构或者线圈部件100安装于其上的基板的结构而具有各种形式。

外部连接端子30可依据线圈与其耦接的顺序而被分成初级外部连接端子和次级外部连接端子。根据图4中示出的示例性实施方式的线圈部件以实例的方式描述了这样一种情况，其中，五个初级外部连接端子30a和三个次级外部连接端子30b耦接至端子耦接部分20。

然而，在根据本公开的示例性实施方式的线圈部件100中，外部连接端子30的数量和位置不局限于以上提及的结构并且可根据需要来改变。

此外，根据示例性实施方式的下凸缘部分15b可包括形成于其外表面上的至少一个间隔件25。

间隔件25可在下凸缘部分15b的外表面（即，下表面）上形成于邻近于通孔11的位置处。更具体地，根据示例性实施方式的间隔件25可在通孔11的外侧处与将在下面描述的芯40间隔开一预定距离，该间隔件向外突出。

示例性实施方式以实例的方式描述了其中间隔件25在次级端子耦接部分20与通孔11之间突出的情况。然而，本公开不局限于此。也即，间隔件25可在初级端子耦接部分20与通孔11之间突出，或者间隔件25可形成在两侧处。

也即，根据示例性实施方式的间隔件25可形成在朝向初级外部连接端子30a和次级外部连接端子30b中的任意一者偏倚的位置处。

间隔件25可确保芯40与外部连接端子30之间的绝缘距离和爬电距离。

为此，间隔件25可以相比于芯40从下凸缘部分15b突出的距离更大或相等的距离突出。因此，间隔件25突出的距离可依据耦接至绕线管10的芯40的尺寸来确定。此外，芯40和次级外部连接端子30b可通过间隔件25来确保它们之间的绝缘距离。

此外，为了确保芯40与次级外部连接端子30b之间的最大爬电距离，间隔件25可在与芯40间隔开预定距离的位置处突出。例如，间隔件25可与芯40彼此间隔开1mm或更多。为此，间隔件25可与通孔11间隔开1mm或更多。然而，本公开不局限于此。

参照图3，与其中不存在间隔件25的现有技术相比，在其中间隔件25接触芯40的情况下，可确保与D1的距离对应的爬电距离。然而，与其中不存在间隔件25的情况下相比，在间隔件25与芯40间隔开预定距离的情况（如在示例性实施方式中一样）下，可进一步确保芯40与次级外部连接端子30b之间的与D1+D2的距离对应的爬电距离。因此，可改善绝缘可靠性。

芯40可部分地插入形成于绕线管10中的通孔11中并且电磁耦接至线圈50以形成磁路。

根据示例性实施方式的芯40可构造成一对。这对芯40可部分地插入绕线管10的通孔11中，并且从而彼此耦接至以便彼此接触。依据芯的形状，芯40可为“EE”芯、“EI”芯、“UU”芯、“UI”芯等。

芯40可由Mn-Zn基铁素体形成，该铁素体与其他材料相比具有更高的磁导率、更低的损耗、更高的饱和磁通密度、更高的稳定性、以及更低的生产成本。然而，芯40的形状或材料不局限于本公开的示例性实施方式。

线圈50可卷绕在绕线管10的卷绕部分12中并且包括初级线圈和次级线圈。

初级线圈和次级线圈中的每一者可包括彼此电绝缘的多个单独的线圈。然而，本公开不局限于此。也即，初级线圈和次级线圈中的每一者的单独的线圈的数量可根据需要而适当地改变。

此外，初级线圈可连接至初级外部连接端子30a，并且次级线圈可连接至次级外部连接端子30b。

根据示例性实施方式的初级线圈和次级线圈可卷绕在由分隔壁14隔开的相应空间中。因此，可通过分隔壁14保持初级线圈和次级线圈之间的绝缘。

同时，对于根据示例性实施方式的线圈50，可使用普通绝缘线圈（例如，聚胺脂线）等，或者可使用通过将多股线绞合而形成的双绞线型线圈（例如，利兹线（Litz wire））。可替换地，可使用具有高绝缘性能的多重绝缘线圈（例如，三重绝缘线（TIW））。也即，线圈的种类可根据需要来选择。

在以如上所述的方式构造的根据示例性实施方式线圈部件中，可通过设置在芯与外部连接端子之间的间隔件来确保芯与外部连接端子之间的绝缘距离和爬电距离。

因此，即使线圈部件以小尺寸制造，也可防止这样的现象，即，线圈部件被制造使得芯和外部连接端子之间的绝缘距离或爬电距离由于制造误差而变为容许值（allowable value）或更小。

同时，本公开不局限于以上提及的结构，并且可根据需要以各种方式来应用。

图5是示意性示出了根据本公开的另一示例性实施方式的线圈部件的立体图；图6是图5中示出的线圈部件的截面图；并且图7是示意性示出了图5中示出的线圈部件的绕线管的底视立体图。

参照图5至图7，在根据示例性实施方式的线圈部件200中，通孔11可具有比芯40的宽度更宽的宽度。因此，在其中芯40耦接至绕线管10的情况下，在通孔11中可形成额外空间S。

此外，根据示例性实施方式的线圈部件200可包括支撑突出部27，以便允许线圈50与次级外部连接端子30b间隔得尽可能远。

支撑突出部27可从下凸缘部分15b的下表面突出并且固定芯40的耦接至绕线管10的位置。更具体地，当芯40耦接至绕线管10时，支撑突出部27可将芯40的位置限制为使得芯尽可能紧密地附着至绕线管10的初级侧。

因此，根据示例性实施方式的支撑突出部27可从绕线管10的各种位置突出，只要它们限制芯40的位置即可。尽管示例性实施方式以实例的方式描述了其中支撑突出部27从下凸缘部分15b的下表面突出的情况，但可进行其他各种应用。例如，支撑突出部27可从上凸缘部分15a的上表面或者分隔壁的侧部突出。

此外，支撑突出部27可具有各种形状，只要它们限制芯40的移动和位置即可。

图8至图12是示出了图5中所示的线圈部件的支撑突出部的各个实例的视图。

参照图8至图12，根据本公开的示例性实施方式的支撑突出部27可具有尖的形状，该尖的形状的截面面积朝向外侧（即，其边缘）变窄，如图8至图10所示。

此外，支撑突出部27可如图8至图11所示从绕线管10的凸缘部分突出，或者可如图12所示从间隔件25突出。

芯40可耦接至绕线管10并且通过支撑突出部27移动以尽可能靠近初级侧。因此，芯40和次级外部连接端子30b可彼此间隔得尽可能地远。

因此，在根据示例性实施方式的线圈部件中，可通过支撑突出部27和间隔件25来更容易地确保绝缘距离和爬电距离。

如上所述的根据本公开的线圈部件不局限于以上提及的示例性实施方式，而是可具有各种应用。

例如，尽管本公开已通过实例的方式描述了其中端子耦接部分设置在线圈部件的下部的情况，然而端子耦接部分也可被置在线圈部件的上部。

此外，尽管以上示例性实施方式已描述了其中间隔件形成在次级外部连接端子与芯之间的情况，然而本公开不局限于此。也即，间隔件也可形成在初级外部连接端子与芯之间。

此外，尽管示例性实施方式已通过实例的方式描述了变压器，然而本公开不局限于此，而是可广泛应用于包括芯和线圈的任何线圈部件。

此外，以上提及的示例性实施方式已通过实例的方式描述了线圈部件之中的绝缘型开关变压器。然而，本公开不局限于此，并且可以各种方式应用于具有卷绕的线圈的部件（诸如用于变换器的变压器、高频滤波器等）以及包括该部件的电子装置。

如以上阐述的，使用以如上所述的方式构造的根据本公开的示例性实施方式的线圈部件，可通过设置在芯与外部连接端子之间的间隔件来确保芯与外部连接端子之间的绝缘距离和爬电距离。

此外，根据本公开的示例性实施方式的线圈部件可包括限制芯的位置的支撑突出部，使得芯在紧密附着于任一侧（例如，初级侧）的同时耦接至绕线管。因此，因为芯耦接至绕线管并且以尽可能靠近初级侧的方式移动，所以芯和次级外部连接端子彼此间隔得尽可能远，借此可确保芯与外部连接端子之间的绝缘距离和爬电距离。

因此，即使线圈部件以小尺寸制造，仍然可防止这样的现象，即，线圈部件制造成使得芯和外部连接端子之间的绝缘距离或爬电距离可能由于制造误差而降到容许值以下。

尽管在上文已示出并描述了示例性实施方式，然而对于本领域技术人员将显而易见的是，在不背离由所附权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下下可做出修改和变型。

Claims (17)

1.一种线圈部件，包括：

绕线管，包括卷绕部分和端子耦接部分，线圈卷绕在所述卷绕部分中，至少一个外部连接端子耦接至所述端子耦接部分，所述线圈的引线连接至所述至少一个外部连接端子；以及

芯，耦接至所述绕线管并且电磁耦接至所述线圈，

其中，所述绕线管包括至少一个间隔件，所述间隔件在所述外部连接端子与所述芯之间突出并且在所述外部连接端子与所述芯之间延伸一爬电距离。

2.根据权利要求1所述的线圈部件，其中，所述卷绕部分包括管状本体部分以及凸缘部分，所述线圈卷绕在所述管状本体部分上，所述凸缘部分形成在所述本体部分的两端处，并且

所述间隔件形成在所述凸缘部分的外表面上。

3.根据权利要求1所述的线圈部件，其中，所述外部连接端子包括初级外部连接端子和次级外部连接端子，并且

所述间隔件设置在所述芯与所述次级外部连接端子之间。

4.根据权利要求1所述的线圈部件，其中，所述间隔件形成在与所述芯间隔开1mm或更多的位置处。

5.根据权利要求1所述的线圈部件，其中，所述间隔件突出的距离大于或等于所述芯从所述绕线管突出的距离。

6.根据权利要求1所述的线圈部件，其中，所述绕线管包括通孔，所述芯插入所述通孔中，并且

所述间隔件形成在与所述通孔间隔开1mm或更多的位置处。

7.根据权利要求1所述的线圈部件，其中，所述绕线管包括通孔，所述芯插入所述通孔中，所述通孔具有的宽度比所述芯的宽度更宽。

8.根据权利要求7所述的线圈部件，其中，所述绕线管包括支撑突出部，所述支撑突出部设置在所述间隔件与所述芯之间并且限制所述芯的位置。

9.根据权利要求7所述的线圈部件，其中，所述芯在离所述间隔件尽可能远的位置处耦接至所述绕线管。

10.根据权利要求1所述的线圈部件，其中，所述绕线管包括限制所述芯的移动的支撑突出部。

11.根据权利要求10所述的线圈部件，其中，所述支撑突出部具有一形状，该形状使得所述支撑突出部的截面面积朝向其边缘变窄。

12.根据权利要求10所述的线圈部件，其中，所述支撑突出部从所述间隔件突出。

13.一种线圈部件，包括：

绕线管，包括卷绕部分和端子耦接部分，线圈卷绕在所述卷绕部分中，至少一个外部连接端子耦接至所述端子耦接部分，所述线圈的引线连接至所述至少一个外部连接端子；以及

芯，耦接至所述绕线管并且电磁耦接至所述线圈，

其中，所述卷绕部分包括通孔，所述芯插入所述通孔中，所述通孔具有的宽度比所述芯的宽度更宽，并且

所述绕线管包括支撑突出部，在使所述芯紧密附着于所述通孔中的任一侧时，所述支撑突出部固定所述芯。

14.根据权利要求13所述的线圈部件，其中，所述绕线管包括至少一个间隔件，所述间隔件在所述外部连接端子与所述芯之间突出并且在所述外部连接端子与所述芯之间延伸一爬电距离。

15.根据权利要求13所述的线圈部件，其中，所述支撑突出部从所述间隔件突出。

16.根据权利要求13所述的线圈部件，其中，所述卷绕部分包括管状本体部分和凸缘部分，所述线圈卷绕在所述管状本体部分上，所述凸缘部分形成在所述本体部分的两端处，并且

所述支撑突出部形成在所述凸缘部分的外表面上。

17.根据权利要求13所述的线圈部件，其中，所述支撑突出部具有一形状，该形状使得所述支撑突出部的截面面积朝向其边缘变窄。