CN105679519B - 屏蔽式功率电感器及其装配成型方法 - Google Patents

屏蔽式功率电感器及其装配成型方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种屏蔽式功率电感器及其装配成型方法。所述方法包括：将电极片和磁芯固定在一起；将所述电极片和磁芯安装在两个相邻的电感器限位部之间形成的容置空间内，通过与电极片的宽度相等的电极片容置槽进行定位；将磁套外壳套在所述磁芯外，通过与磁套外壳的宽度相等的所述容置空间进行定位；在所述磁芯与磁套外壳的装配间隙封上粘合剂固化成型。本发明利用粘接好磁芯的电极片焊盘与封胶冶具的Y轴方向同模定位，以及磁套外壳与封胶冶具的X轴方向同模定位设计原理，可以直接将磁芯和磁套外壳一次装配封胶成型。能够简化生产流程、降低生产成本。

Description

屏蔽式功率电感器及其装配成型方法
技术领域
本发明涉及汽车电感器，特别是涉及一种屏蔽式功率电感器，还涉及一种屏蔽式功率电感器的装配成型方法。
背景技术
传统的屏蔽式功率电感器，主要由磁芯(DR Core)、磁套外壳(RI Core)、电极片端子和漆包线圈组成。一种传统的产品装配成型工艺流程是：定位→组装→点胶→固化→封胶；主要是先将磁芯放到定位冶具上，再将带有线圈的磁芯放入磁套外壳中组合定位组装，然后在磁套外壳的磁角加点胶水固化，固化卸料后再摆上封胶冶具用环氧树脂胶水进行封胶成型。这种装配成型工艺，工艺流程长而繁琐，生产效率较低、产品的流通速度慢。
发明内容
基于此，有必要提供一种装配流程简单，能够提高装配速度的屏蔽式功率电感器的装配成型方法，以及一种相应的屏蔽式功率电感器。
一种屏蔽式功率电感器，包括电感器本体和封胶冶具，所述电感器本体安装于所述封胶冶具上，所述电感器本体包括电极片、磁芯及磁套外壳，其特征在于，所述封胶冶具设有电感器限位部，两个相邻的电感器限位部之间形成容置空间，使得所述电感器本体能够置于所述容置空间内，所述磁套外壳的宽度与所述容置空间的宽度相等，所述容置空间的宽度方向为所述封胶冶具的第一方向；所述封胶冶具还在所述容置空间内设有下陷的电极片容置槽，所述电极片容置槽在封胶冶具的第二方向上的长度与所述电极片的宽度相等，所述第一方向与所述第二方向垂直。
在其中一个实施例中，各所述电极片容置槽均紧挨一电感器限位部设置，各所述容置空间内电极片容置槽紧挨一电感器限位部的一边到紧挨另一电感器限位部的另一边的距离与所述电极片的长度相等。
在其中一个实施例中，所述电极片设于所述磁芯的底部，所述磁芯设于所述磁套外壳内部。
在其中一个实施例中，所述电极片的长度与所述磁套外壳的宽度相等。
在其中一个实施例中，所述磁芯为圆柱体，所述圆柱体侧面绕有线圈，所述磁套外壳的外轮廓横截面为正方形。
在其中一个实施例中，所述电极片在长度方向上的两端形成向上翘起的片状结构，所述磁套外壳在底部的四条边边缘处均形成与所述向上翘起的片状结构的大小相匹配的缺口，以容纳所述片状结构。
在其中一个实施例中，每个所述容置空间内设有两个所述电极片容置槽。
在其中一个实施例中，所述磁套外壳的宽度为2～20毫米，所述电极片的宽度为0.3～10毫米。
在其中一个实施例中，所述封胶冶具为沿所述第一方向延伸的长条状，所述电感器本体在所述第一方向上排成一排。
一种屏蔽式功率电感器的装配成型方法，所述屏蔽式功率电感器为上述任意一项所述的屏蔽式功率电感器，所述方法包括：将电极片和磁芯固定在一起；将所述电极片和磁芯安装在两个相邻的电感器限位部之间形成的容置空间内，通过与电极片的宽度相等的电极片容置槽进行定位；将磁套外壳套在所述磁芯外，通过与磁套外壳的宽度相等的所述容置空间进行定位；在所述磁芯与磁套外壳的装配间隙封上粘合剂固化成型。
上述屏蔽式功率电感器，利用粘接好磁芯(DR Core)的电极片焊盘与封胶冶具的Y轴方向同模定位，以及磁套外壳(RI Core)与封胶冶具的X轴方向同模定位设计原理，可以直接将磁芯和磁套外壳一次装配封胶成型。能够简化生产流程、降低生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
图1是一实施例中电极片的俯视图；
图2是一实施例中磁套外壳的俯视图；
图3是封胶冶具的正视图；
图4是图3所示封胶冶具的俯视图；
图5是图4中圆圈部位的局部放大图；
图6是一实施例中屏蔽式功率电感器的装配成型方法的流程图；
图7、图8是另两个实施例中电极片的示意图；
图9、图10是另两个实施例中磁套外壳示意图；
图11～图14是一实施例中采用屏蔽式功率电感器的装配成型方法装配的屏蔽式功率电感器在装配过程中的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“竖直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
屏蔽式功率电感器包括电感器本体和封胶冶具，电感器本体安装于封胶冶具上。电感器本体包括电极片110、磁芯120及磁套外壳130。图1是一实施例中电极片110的俯视图，图2是一实施例中磁套外壳130的俯视图，图3是封胶冶具20的正视图，图4是图3所示封胶冶具的俯视图，图5是图4中圆圈部位的局部放大图。封胶冶具20设有电感器限位部210，电感器限位部210作为模框，在两个相邻的电感器限位部210之间形成容置空间220，使得电感器本体能够置于容置空间220内。在本实施例中，封胶冶具为沿图5中的X轴方向延伸的长条状，电感器本体在X轴方向上排成一排。在其他实施例中，电感器本体也可以采用其他排布方式排列在封胶冶具上，例如矩阵的形式。
磁套外壳130的宽度b’与容置空间220的宽度b相等，容置空间220的宽度方向为封胶冶具20的X轴方向。封胶冶具20还在容置空间220内设有下陷的电极片容置槽221，电极片容置槽221在封胶冶具20的Y轴方向上的长度a与电极片110的宽度a’相等。
图6是一实施例中屏蔽式功率电感器的装配成型方法的流程图，包括下列步骤：
S610，将电极片和磁芯固定在一起。
参见图11，在本实施例中，是将电极片110粘在磁芯120底部将二者固定在一起。
S620，将电极片和磁芯安装在两个相邻的电感器限位部之间形成的容置空间内。
参见图12，电极片容置槽221在封胶冶具20的Y轴方向上的长度a与电极片110的宽度a’相等，故可以通过电极片容置槽221对电极片110和与其粘接在一起的磁芯120进行定位。
S630，将磁套外壳套在磁芯外。
参见图13，磁套外壳130的宽度b’与容置空间220的宽度b相等，故可以通过电感器限位部210对磁套外壳130进行定位。
S640，在磁芯与磁套外壳的装配间隙封上粘合剂并固化成型。
装配好后的结构如图14所示。粘合剂采用在封胶前为液体、封胶后凝结成固体的胶水。在本实施例中采用的是环氧树脂胶水作为粘合剂。
上述屏蔽式功率电感器，利用粘接好磁芯(DR Core)的电极片焊盘与封胶冶具的Y轴方向同模定位，以及磁套外壳(RI Core)与封胶冶具的X轴方向同模定位设计原理，直接将磁芯和磁套外壳一次装配封胶成型。将传统的定位→组装→点胶→固化→封胶的工艺流程简化成一次装配封胶成型，相当于减少了4个工艺，提升劳动生产效率25％以上、降低生产成本，且能够提升产品的电感值一致性和直流偏置电气特性。
参见图5，各电极片容置槽221均紧挨一电感器限位部210设置。在各容置空间220内，电极片容置槽221紧挨一电感器限位部210的一边到紧挨另一电感器限位部210的另一边的距离与电极片110的长度(长度方向为与前述宽度a’的方向相垂直的方向)相等。在图5所示实施例中，电感器限位部210向容置空间220内突出，形成突出部212，容置空间220的宽度b为两突出部212的间距。在图3～图5所示实施例中，每个容置槽221的左右两侧均向内形成有突出部212，使得容置槽221能更好地对电极片110进行定位。可以理解的，容置槽221的结构要与电极片110的形状相匹配，故对于结构不同的电极片，容置槽的结构也要相应变化。
在其中一个实施例中，电极片110设于磁芯的底部，磁芯设于磁套外壳130内部。磁芯为圆柱体，侧面绕有线圈。磁套外壳130的外轮廓横截面为正方形。电极片110的长度与磁套外壳130的宽度相等。电极片110在长度方向上的两端形成向上翘起的片状结构，磁套外壳130在底部的四条边边缘处均形成与该向上翘起的片状结构的大小相匹配的缺口，以容纳该片状结构。
可以理解的，在其他实施例中，电感器本体也可以为其他形状。图7、图8是另两个实施例中电极片的示意图，图9、图10是相应的磁套外壳示意图。
参见图4，每个容置空间220内设有两个电极片容置槽221。在其他实施例中，例如电极片形状与图4所示实施例不同的实施例中，每个容置空间内的电极片容置槽数量也可以有所不同，例如只设置一个电极片容置槽。
在其中一个实施例中，磁套外壳130的宽度b’、容置空间220的宽度b为2～20毫米，电极片110的宽度a’、电极片容置槽221的长度a为0.3～10毫米。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种屏蔽式功率电感器，包括电感器本体和封胶冶具，所述电感器本体安装于所述封胶冶具上，所述电感器本体包括电极片、磁芯及磁套外壳，其特征在于，所述封胶冶具设有电感器限位部，两个相邻的电感器限位部之间形成容置空间，使得所述电感器本体能够置于所述容置空间内，所述磁套外壳的宽度与所述容置空间的宽度相等，所述容置空间的宽度方向为所述封胶冶具的第一方向；所述封胶冶具还在所述容置空间内设有下陷的电极片容置槽，所述电极片容置槽在封胶冶具的第二方向上的长度与所述电极片的宽度相等，所述电极片容置槽用于对所述电极片进行定位，所述第一方向与所述第二方向垂直。
2.根据权利要求1所述的屏蔽式功率电感器，其特征在于，各所述电极片容置槽均紧挨一电感器限位部设置，各所述容置空间内电极片容置槽紧挨一电感器限位部的一边到紧挨另一电感器限位部的另一边的距离与所述电极片的长度相等。
3.根据权利要求1或2所述的屏蔽式功率电感器，其特征在于，所述电极片设于所述磁芯的底部，所述磁芯设于所述磁套外壳内部。
4.根据权利要求3所述的屏蔽式功率电感器，其特征在于，所述电极片的长度与所述磁套外壳的宽度相等。
5.根据权利要求3所述的屏蔽式功率电感器，其特征在于，所述磁芯为圆柱体，所述圆柱体侧面绕有线圈，所述磁套外壳的外轮廓横截面为正方形。
6.根据权利要求5所述的屏蔽式功率电感器，其特征在于，所述电极片在长度方向上的两端形成向上翘起的片状结构，所述磁套外壳在底部的四条边边缘处均形成与所述向上翘起的片状结构的大小相匹配的缺口，以容纳所述片状结构。
7.根据权利要求2所述的屏蔽式功率电感器，其特征在于，每个所述容置空间内设有两个所述电极片容置槽。
8.根据权利要求1所述的屏蔽式功率电感器，其特征在于，所述磁套外壳的宽度为2～20毫米，所述电极片的宽度为0.3～10毫米。
9.根据权利要求1所述的屏蔽式功率电感器，其特征在于，所述封胶冶具为沿所述第一方向延伸的长条状，所述电感器本体在所述第一方向上排成一排。
10.一种屏蔽式功率电感器的装配成型方法，其特征在于，所述屏蔽式功率电感器为权利要求1-9中任意一项所述的屏蔽式功率电感器，所述方法包括：
将电极片和磁芯固定在一起；
将所述电极片和磁芯安装在两个相邻的电感器限位部之间形成的容置空间内，通过与电极片的宽度相等的电极片容置槽进行定位；
将磁套外壳套在所述磁芯外，通过与磁套外壳的宽度相等的所述容置空间进行定位；
在所述磁芯与磁套外壳的装配间隙封上粘合剂并固化成型。
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