CN110931219A - 线圈装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种线圈装置，具有：骨架，包括中空筒部和设置在中空筒部的两端的第一凸缘部和第二凸缘部，在中空筒部上具有位于第一凸缘部和第二凸缘部之间的第一分隔部和位于第一分隔部和第二凸缘部之间的第二分隔部；第一绕组部，卷绕于第一分隔部和第一凸缘部之间的中空筒部的外周面上；第二绕组部，卷绕于第一分隔部和第二凸缘部之间的中空筒部的外周面上，并且按照预定位置卷绕于第二分隔部的两侧。根据本发明的线圈装置，能够使第二绕组部的绕线按照预定位置卷绕，从而加强次级侧磁耦合，同时有效地控制或者减少由于次级侧绕线差异导致的初级侧和次级侧之间的漏感生产误差。

Description

线圈装置
技术领域
本发明涉及线圈装置等，更详细地说，涉及卷绕有多个绕组部，适合用作开关电源的线圈装置等。
背景技术
专利文献1提出了一种在骨架的外周面设置分隔部，在分隔部的一侧形成初级侧的绕组，在另一侧形成次级侧的绕组的线圈装置(参照专利文献1)。这种线圈装置具有对薄型化有利的构造。
专利文献1：日本实开5－48313号公报
但是，上述的线圈装置中，在次级侧进行多股卷绕时，次级侧的绕线难以按照预定的位置进行卷绕，导致次级侧的耦合减弱。
发明内容
本发明鉴于这种实际情况，涉及次级侧绕线按预定位置卷绕且次级侧耦合加强的线圈装置。为了达成上述目的，本发明的线圈装置具有：
骨架，包括中空筒部和设置在所述中空筒部的两端的第一凸缘部和第二凸缘部，在所述中空筒部上具有位于所述第一凸缘部和第二凸缘部之间的第一分隔部和位于所述第一分隔部和所述第二凸缘部之间的第二分隔部；
第一绕组部，卷绕于所述第一分隔部和所述第一凸缘部之间的所述中空筒部的所述外周面上；
第二绕组部，卷绕于所述第一分隔部和所述第二凸缘部之间的所述中空筒部的所述外周面上，并且按照预定位置卷绕于所述第二分隔部的两侧。
本发明的线圈装置具有第一绕组部和第二绕组部分别在第一分隔部的两侧卷绕，且第二绕组部的绕线在第二分隔部的两侧按照预定位置卷绕的结构。通过这样的绕组构造，第二绕组部容易按照预定的位置卷绕，从而有效地控制或者减少由于次级侧绕线差异导致的初级侧和次级侧之间的漏感生产误差，同时加强第二绕组部一侧的磁耦合。
另外，在本发明的线圈装置中，所述第二分隔部具有能够使所述第二绕组部按照预定位置卷绕于所述第二分隔部的两侧的开口部。通过采用这种配置，能够容易地使第二绕组部在第二分隔部两侧卷绕，不会产生由于出线问题造成线包高鼓。
另外，在本发明的线圈装置中，还可以具备夹入所述骨架和所述第一及第二绕组部而相对配置的第一支撑件和第二支撑件，
所述第一分隔部为经由间隙而配置于所述中空筒部的外周面的第一分隔部第一壁和第一分隔部第二壁，
所述第一支撑件和所述第二支撑件能够插入所述第一分隔部第一壁和所述第一分隔部第二壁之间的所述间隙而互相配合。
通过采用这种构成，能够将第一支撑件和第二支撑件作为外壳来保护第一绕组部和第二绕组部的绕线。
另外，在本发明的线圈装置中，所述第一支撑件和所述第二支撑件在朝向所述线圈装置的安装面的方向上具有延长所述第一绕组部和所述第二绕组部的绝缘距离的绝缘壁。通过采用这种构成，能够增加第一绕组部和第二绕组部的绝缘距离。
另外，在本发明的线圈装置中，从所述线圈装置的安装面的方向看，所述第一支撑件和所述第二支撑件具有互相交错配合的L字形结构。通过采用这种构成，能够进一步增加第一绕组部和第二绕组部的绝缘距离。
另外，在本发明的线圈装置中，所述第一支撑件和所述第二支撑件呈完全相同的形状。通过采用这种构成，采用一个模具便可制造第一支撑件和第二支撑件，由此可节省制造成本。
另外，在本发明的线圈装置中，还具备能够插入所述中空筒部的第一和第二磁芯部分，所述第一和第二磁芯部分经由间隙被接合。通过采用这种构成，能够提高第一绕组部和第二绕组部的磁耦合。
另外，在本发明的线圈装置中，所述第二绕组部采用多股卷绕。通过采用这种构成，能够增强第二绕组部一侧的磁耦合。
本发明的线圈装置的制造方法具有：
准备在外周面具有第一分隔部和第二分隔部的骨架的工序；
在所述第一分隔部的一侧的所述外周面形成第一绕组部的工序；
在所述第一分隔部的另一侧的所述外周面，在所述第二分隔部的两侧按照预定位置地形成第二绕组部的工序。
另外，优选地，在所述第二分隔部的两侧按照预定位置形成第二绕组部的工序中，依次将所述第二绕组部卷绕于所述第二分隔部的一侧和另一侧。
通过上述制造方法，可获得第二绕组部一侧的磁耦合增强并且有效地控制或者减少由于次级侧绕线差异导致的初级侧和次级侧之间的漏感生产误差的线圈装置。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式所涉及的线圈装置的整体立体图。
图2是表示包含于图1所示的线圈装置中的磁芯、骨架、以及支撑件的分解立体图。
图3是图1所表示的线圈装置的底面图。
图4是表示图1所表示的线圈装置中的沿第二分隔部所在的平面切割而成的截面图。
图5是表示图1所表示的线圈装置中的沿垂直于安装面且通过线圈轴中心的平面切割而成的截面图。
具体实施方式
图1是本发明的第1实施方式所涉及的线圈装置10的立体图。线圈装置10具有磁芯20、骨架30、支撑件40、线圈主体50、绝缘胶带 60等。线圈装置10是磁芯20的中央轴部22的轴方向相对于线圈装置 10的安装面为平行的卧式线圈装置，但是本发明所涉及的线圈装置并不限定于卧式，也可以是中央轴部的轴方向相对于安装面的法线为平行的立式线圈装置。
还有，关于实施方式所涉及的线圈装置10的说明，如图1所示将磁芯20的中央轴部22的轴方向设定为Z轴方向，将安装面的法线方向设定为Y轴方向，将垂直于Z轴方向以及Y轴方向的方向设定为X 轴方向。
图2是线圈装置10的分解立体图。还有，在图3中没有图示线圈主体50以及绝缘胶带60。骨架30具有通过磁芯20的中央轴部22的贯通孔32a被形成的中空筒部32。另外，在中空筒部32的两端设置从中空筒部32向直径方向突出的第1凸缘部34a以及第2凸缘部34b。
在中空筒部32上具有位于第一凸缘部34a和第二凸缘部34b之间的第一分隔部35和位于第一分隔部35和第二凸缘部34b之间的第二分隔部36。第一分隔部35为经由间隙而配置于中空筒部32的外周面的第一分隔部第一壁35a和第一分隔部第二壁35b。
线圈装置10还具备夹入骨架30和线圈主体50而相对配置的第一支撑件42和第二支撑件44。第一支撑件42和第二支撑件44能够插入第一分隔部第一壁35a和第一分隔部第二壁35b之间的间隙而互相配合。第一支撑件42具有能够插入第一分隔部第一壁35a和第一分隔部第二壁35b之间的间隙的插入部42a、包围线圈主体50的包围部42b、以及用于对线圈主体50的侧脚部24,25(将在后文中描述)进行定位的翻边部42c。第二支撑件44具有能够插入第一分隔部第一壁35a和第一分隔部第二壁35b之间的间隙的插入部44a、包围线圈主体50的包围部44b、以及用于对线圈主体50的侧脚部24,25(将在后文中描述) 进行定位的翻边部44c。此外，第一支撑件42和第二支撑件44在朝向线圈装置10的安装面的方向上具有延长线圈主体50的第一绕组部52 和第二绕组部54(将在后文中描述)的绝缘距离的绝缘壁42d,44d，绝缘壁42d,44d在-Y方向上的深度例如可以延伸至线圈装置10的安装面 (例如安装基板上)。此处，第一分隔部第一壁35a和第一分隔部第二壁35b之间的间隙的间距例如为略大于第一支撑件42的插入部42a和第一支撑件44的插入部44a的壁厚的合计值。由此，通过将插入部 42a,44a插入第一分隔部第一壁35a和第一分隔部第二壁35b之间的间隙，从而能够对第一支撑件42,第二支撑件44进行定位。
图3是图1所表示的线圈装置的底面图。从线圈装置10的安装面的方向看，第一支撑件42和第二支撑件44具有互相交错配合的L字形的截面结构42e,44e。此外，从与该安装面相反的顶面的方向看，第一支撑件42和第二支撑件44也可具有互相交错配合的L字形的截面形状。此外，第一支撑件42和第二支撑件44可以呈完全相同的形状。由此，能够使用一个模具而制造第一支撑件42和第二支撑件44，从而节省制造成本。
在第1凸缘部34a上连接第1端子台部36a，在第1端子台部36a 上设置端子部38a、38b、38c、38d。在第2凸缘部34b上连接第2端子台部36b，如底面图即图3所示在第2端子台部36b上设置端子部 38e、38f、38g、38h。如图1以及图2所示，第1端子台部36a、第2 端子台部36b以及端子部38a～38h被连接于线圈装置10的Y轴负方向侧端部，线圈装置10经由端子部38a～38h被设置于安装基板。
作为骨架30的材质并没有特别的限定，是由树脂等绝缘材料来形成的，例如从在焊接处理时等的耐热性等的观点出发优选使用酚醛树脂等。
如图2所示，磁芯20具有以分离的状态成形的2个磁芯部分 20a,20b，通过2个磁芯部分20a,20b在Z轴方向中央部被接合从而构成了磁芯20。磁芯部分20a具有中央轴部22a、侧脚部24a,25a、连接部26a,27a。磁芯部分20b具有中央轴部22b、侧脚部24b,25b、连接部26b,27b。
中央轴部22被配置于线圈装置10上的X轴方向中央部，通过被形成于骨架30上的中空筒部32的贯通孔32a并在Z轴方向上延伸。在中央部22的Z轴方向中央部分，也就是在相当于磁芯部分20a与磁芯部分20b的接合部分的位置形成中央间隙28(参考图5)。中央间隙28是通过使以分离的状态成形的2个磁芯部分20a,20b接触来形成的，但是也可以通过夹住间隙材料等来形成。还有，在磁芯部分20a与磁芯部分20b的接合部分，即使是如实施方式所示在两方之间什么也不夹而接触的状态，通常也能够形成作为磁路的间隙。但是，在对两方的接合面实施了镜面研磨之后，如果接合经镜面研磨的面彼此，则也会有在接合部分不形成间隙的情况。
磁芯部分20a的侧脚部24a,25a夹住中央轴部22a并被置于X轴方向的两侧。侧脚部24a,25a以成为与中央轴部22a大致平行的形式在Z 轴方向上延伸。磁芯部分20b的侧脚部24b,25b夹住中央轴部22b并被置于X轴方向的两侧。侧脚部24b,25b以成为与中央轴部22b大致平行的形式在Z轴方向上延伸。侧脚部24a,24b,25a,25b的Z轴方向中央部分，形成有侧部间隙。
磁芯部分20a的连接部26a,27a夹住骨架30的中空筒部32并被配置于Z轴方向的两侧，并且连接中央轴部22a以及侧脚部24a,25a的端部。磁芯部分20b的连接部26b,27b夹住骨架30的中空筒部32并被配置于Z轴方向的两侧，并且连接中央轴部22b以及侧脚部24b,25b的端部。在磁芯20上形成具有通过中央轴部22a,22b和连接部26a,26b以及侧脚部24a,24b的环路(loop)、通过中央轴部22a,22b和连接部 27a,27b以及侧脚部25a,25b的环路这2个环路的磁路。
磁芯20的材质并没有特别的限定，例如能够铁氧体、透磁合金(坡莫合金)等软磁性材料、金属压粉成形的磁性材料等来构成。
如图1所示，2个磁芯部分20a,20b是通过将绝缘胶带60卷绕于外周来进行接合的。作为绝缘胶带60能够使用将绝缘性的树脂作为基材的粘结胶带等，但是材质并没有特别的限定。还有，2个磁芯部分 20a,20b也可以使用粘结剂来进行互相接合。
图4是表示图1所表示的线圈装置中的沿第二分隔部所在的平面切割而成的截面图。图5是表示图1所表示的线圈装置中的沿垂直于安装面且通过线圈轴中心的平面切割而成的截面图。如图4、5所示，线圈主体50被卷绕于骨架30的中空筒部32。线圈主体50具有第一绕组部52和第二绕组部54。第一绕组部52卷绕于第一分隔部35和第一凸缘部34a之间的中空筒部32的外周面32b上；第二绕组部54，卷绕于第一分隔部35和第二凸缘部34b之间的中空筒部32的外周面 32c,32d上，并且按照预定位置卷绕于第二分隔部36的两侧。此外，第二绕组部例如采用多股卷绕。通过采用这种构成，能够增强第二绕组部54一侧的磁耦合。第二分隔部36具有能够使第二绕组部54按照预定位置卷绕于第二分隔部36的两侧的开口部36a。开口部36a例如设置于安装面侧。由此，第二绕组部54容易在预定的位置上被卷绕，能够增强第二绕组部54一侧的磁耦合。并且，由于在大量生产线圈装置10时，第二绕组部54按照预定位置被卷绕，从而有效地控制或者减少由于各个线圈装置10的次级侧绕线差异导致的初级侧和次级侧之间的漏感生产误差，同时加强第二绕组部一侧的磁耦合。另外，在线圈装置10中，第二分隔部36具有能够使第二绕组部54按照预定位置卷绕于第二分隔部36的两侧的开口部36a，通过采用这种配置，能够容易地使第二绕组部54在第二分隔部36的两侧案预定位置卷绕，不会产生由于出线问题造成线包高鼓。
线圈装置10例如可以按如下的步骤进行制造。首先，准备如图1 所示的在外周面形成有第一分隔部35和第二分隔部36的骨架20。骨架20例如通过树脂成型等来制作
其次，在第一分隔部35的一侧的外周面32b形成第一绕组部52。例如，第一绕组部52的内卷层52a卷绕于中空筒部32的外周面32b 上。之后，在内卷层52a之上继续卷绕第一绕组部52的其他层。
接着，在第一分隔部35的另一侧的外周面32c,32d形成第二绕组部54。此外，第二绕组部54也可以在第一分隔部35的一侧的外周面 32a形成第一绕组部52之后再形成。第二绕组部54的内卷层54a,54b 卷绕于中空筒部32的外周面32c,32d上。此时，例如可以从第一分隔部35起将第二绕组部54的任意匝54a卷绕于第二分隔部36的一侧，在将第二绕组部54的任意匝54b卷绕于第二分隔部36的另一侧，从而完成内卷层54a,54b的卷绕。之后，在内卷层54a,54b之上继续卷绕第一绕组部52的其他层。图5所示的例子中，内卷层54a,54b在外周面32c,32d各卷绕有一匝，但不限于此，根据卷线以及外周面32c,32d 的宽度，也可以卷绕有多匝。
此外，上述的例子中，说明了分别在第二分隔部36的两侧的外周面32c,32d分别先卷绕内卷层54a,54b的卷绕方法，但不限于此。也可以是，在第二分隔部36的一侧的外周面32c先卷绕内卷层54a以及其上的外卷层。之后，在第二分隔部36的另一侧的外周面32d卷绕内卷层54b以及其上的外卷层。通过这样的方法，同样可以第二绕组部54 按照预定位置被卷绕，从而有效地控制或者减少由于各个线圈装置10 的次级侧绕线差异导致的初级侧和次级侧之间的漏感生产误差。此外，此处的内卷层54a,54b在外周面32c,32d也可以卷绕有多匝。
此外，以上说明的例子中，第二绕组部54从第一分隔部35开始卷绕，但不限于此，也可以从第二凸缘部34b其开始卷绕。
其他实施方式
本发明所涉及的线圈装置并不限定于以上所述的实施方式，只要是在不脱离本发明技术思想的范围内能够增加各种各样的变更。例如，磁芯20并不限定于接合大致对称的2个磁芯部分20a,20b的磁芯，一方的磁芯部分也可以是平板状，中央间隙28的位置能够设定为Z方向的任意位置。另外，包含于线圈主体50中的各个部分的匝数等能够作适当的变更。
符号说明
10.线圈装置
20.磁芯
22.轴部
28.中央间隙
30.骨架
32.中空筒部
32a.贯通孔
38a～38h.端子部
50.线圈主体。

Claims (10)

1.一种线圈装置，其特征在于，
具有：
骨架，包括中空筒部和设置在所述中空筒部的两端的第一凸缘部和第二凸缘部，在所述中空筒部上具有位于所述第一凸缘部和第二凸缘部之间的第一分隔部和位于所述第一分隔部和所述第二凸缘部之间的第二分隔部；
第一绕组部，卷绕于所述第一分隔部和所述第一凸缘部之间的所述中空筒部的所述外周面上；
第二绕组部，卷绕于所述第一分隔部和所述第二凸缘部之间的所述中空筒部的所述外周面上，并且按照预定位置卷绕于所述第二分隔部的两侧。
2.根据权利要求1所述的线圈装置，其特征在于，
所述第二分隔部具有能够使所述第二绕组部按照预定位置卷绕于所述第二分隔部的两侧的开口部。
3.根据权利要求1或2所述的线圈装置，其特征在于，
还具备夹入所述骨架和所述第一及第二绕组部而相对配置的第一支撑件和第二支撑件，
所述第一分隔部为经由间隙而配置于所述中空筒部的外周面的第一分隔部第一壁和第一分隔部第二壁，
所述第一支撑件和所述第二支撑件能够插入所述第一分隔部第一壁和所述第一分隔部第二壁之间的所述间隙而互相配合。
4.根据权利要求3所述的线圈装置，其特征在于，
所述第一支撑件和所述第二支撑件在朝向所述线圈装置的安装面的方向上具有延长所述第一绕组部和所述第二绕组部的绝缘距离的绝缘壁。
5.根据权利要求3或4所述的线圈装置，其特征在于，
从所述线圈装置的安装面的方向看，所述第一支撑件和所述第二支撑件具有互相交错配合的L字形结构。
6.根据权利要求3～5中任意一项所述的线圈装置，其特征在于，
所述第一支撑件和所述第二支撑件呈完全相同的形状。
7.根据权利要求3～6中任意一项所述的线圈装置，其特征在于，
还具备能够插入所述中空筒部的第一和第二磁芯部分，
所述第一和第二磁芯部分经由间隙被接合。
8.根据权利要求1～6中任意一项所述的线圈装置，其特征在于，
所述第二绕组部采用多股卷绕。
9.一种线圈装置的制造方法，其特征在于，
具有：
准备在外周面具有第一分隔部和第二分隔部的骨架的工序；
在所述第一分隔部的一侧的所述外周面形成第一绕组部的工序；
在所述第一分隔部的另一侧的所述外周面，在所述第二分隔部的两侧按照预定位置形成第二绕组部的工序。
10.如权利要求9所述的线圈装置的制造方法，其特征在于，
在所述第二分隔部的两侧按照预定位置形成第二绕组部的工序中，
依次将所述第二绕组部卷绕于所述第二分隔部的一侧和另一侧。
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