CN206040348U - 一种绕线型线圈部件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种绕线型线圈部件，包括卷芯部、四个外电极、第一线材、第二线材和磁性盖板，卷芯部包括绕线中心部、第一凸缘部和第二凸缘部，在绕线中心部与第一凸缘部的连接位置处和/或在绕线中心部与第二凸缘部的连接位置处设有支撑部；第一线材的第一圈是紧绕绕线中心部与支撑部的连接之处，第二线材的第一圈紧绕第一线材的第一圈和支撑部之间，第一线材和第二线材的各圈分别相互紧贴卷绕形成第一绕组层和第二绕组层，第一线材和第二线材的两端分别连接外电极；磁性盖板固定连接在卷芯部上。本实用新型的绕线型线圈部件中的一对线材的同圈数之间间距减小，磁耦合性表现优异且难以发生卷绕坍塌或乱绕。

Description

一种绕线型线圈部件

技术领域

本实用新型涉及一种绕线型线圈部件。

背景技术

绕线型线圈被广泛应用于高速串行数据传输，其中共模扼流线圈，在连接两个子系统的差分线电缆时，应用更为普遍。该线圈部件具有互相耦合的一对线圈，通过将两组线材卷绕于磁芯部并固定于外电极上。在应用过程中，一般共模扼流线圈使用线材圈数和相位都是相同的，当电路中具有正常电流流经线圈时，电流在同相位绕制的电感线圈中产生反向磁场故而相互抵消，此时正常信号电流主要受线材中电阻影响及少数因漏感造成的阻尼；当有共模电流流经线圈时，由于电流同向性，会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗，使线圈表现为高阻抗，产生较强的阻尼效果，以此衰减共模电流，达到滤波的目的。传统共模扼流线圈往往存在当信号通过线圈时，差模信号的部分被转换为共模信号，共模信号的部分被转换为差模信号的情况，称为模式转换现象。由于模式转换现象的存在使得现有的共模扼流线圈中，存在辐射噪声或抗干扰性降低的问题。

为了能够更好的克服模式转换带来的问题，专利文献CN1624828A中公开了一种共模扼流线圈，结构上让差分走线的差分信号通过，并消除侵入式共模噪音；该线圈结构为：第一线材缠绕在线圈芯部，并固定在两个凸缘部的外电极上，第二线材缠绕在第一线材上面形成上下分层结构并固定在凸缘部外电极上，工艺上采用第一和第二线材成对同步缠绕卷芯部而成。为了防止第二层线材塌落到第一线材内，该专利文献中先将第一线材与第二线材的第一圈3A1、3B1并排，作为第一层的开端，由于第一线材与第二线材为同时缠绕在卷芯部中央，因此第一线材的第二圈3A2位于第二线材的第一圈3B1的下游，而第二线材的第二圈3B2位于第一线材的第一圈3A1与第二线材的第一圈3B1的上方，如图9所示。采用此种绕线方式时，第二圈及此后各圈的第一线材和第二线材之间的距离相对较大，第一线材与第二线材之间的磁耦合会降低，模式转换为噪声的几率高，并不是理想的降噪效果。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本实用新型的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种在一对线材的同圈数之间间距减小，磁耦合性表现优异且难以发生卷绕坍塌或乱绕的绕线型线圈部件。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型公开了一种绕线型线圈部件，包括卷芯部、第一外电极、第二外电极、第三外电极、第四外电极、第一线材、第二线材和磁性盖板，其中：所述卷芯部包括绕线中心部以及连接在所述绕线中心部两端的第一凸缘部和第二凸缘部，在所述绕线中心部与所述第一凸缘部的连接位置处和/或在所述绕线中心部与所述第二凸缘部的连接位置处设有支撑部；所述第一外电极和所述第二外电极分别设置在所述第一凸缘部，所述第三外电极和所述第四外电极分别设置在所述第二凸缘部；所述第一线材的第一圈是紧绕所述绕线中心部与所述支撑部的连接之处，所述第一线材的第二圈直至最后一圈是沿着所述绕线中心部并相互紧贴卷绕形成紧贴所述绕线中心部的第一绕组层，所述第一线材的两端分别连接所述第一外电极和所述第三外电极；所述第二线材的第一圈紧绕所述第一线材的第一圈和所述支撑部之间，所述第二线材的第二圈直至最后一圈是沿着所述第一绕组层并相互紧贴卷绕形成紧贴所述第一绕组层的第二绕组层，其中所述第二线材的第n圈是卷绕在所述第一线材的第n-1圈和所述第一线材的第n圈形成的山谷中，n≥2，所述第二线材的两端分别连接所述第二外电极和所述第四外电极；所述磁性盖板固定连接在所述卷芯部上。

优选地，所述支撑部为斜坡结构或台阶结构。

优选地，所述斜坡结构的斜坡与所述绕线中心部之间的夹角为110°～130°。

优选地，所述台阶结构的台阶的宽度和高度的大小分别在所述第一线材的半径和所述第一线材的直径之间。

优选地，所述第一外电极、所述第二外电极、所述第三外电极和所述第四外电极分别为L型电极结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型的绕线型线圈部件主要依靠绕线中心部与第一凸缘部的连接处和/或绕线中心部与第二凸缘部的连接处设置的支撑部，使得第一线材和第二线材在绕线过程中所对应绕组层中的线材彼此平行或大致平行的卷绕，该支撑部有效地使得一对线材的同圈数之间的间距最大限度减小，让一对线材的同一圈间的磁耦合性能方面表现优异；并且线材的每一圈在卷绕过程中都相互紧贴支撑，第一线材和第二线材的第一圈分别紧邻支撑部卷绕以达到支撑的效果，同时后续每一圈的卷绕都有前一圈作为支撑来卷绕，可以实现两根线材同时卷绕又难以发生卷绕坍塌或乱绕。

在进一步的方案中，支撑部采用斜坡结构或台阶结构，斜坡结构进一步采用斜坡与绕线中心部之间夹角为110°～130°，台阶结构的台阶的宽度和高度进一步分别在线材的半径和直径之间，使得第二线材的第一圈卷绕过程中刚好能够卷绕在第一线材的第一圈和支撑部之间，并且第二线材的第n圈可以卷绕在第一线材的第n-1圈和第n圈形成的山谷中，从而让第一线材和第二线材的同圈数之间的间距减小，并且卷绕效果好，很难发生卷绕坍塌或卷绕。

在更进一步的方案中，各个电极均采用L型电极结构，连接更加牢固，制作成本低。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的绕线型线圈部件的结构示意图；

图2为沿着图1中A-A线剖开的剖视示意图；

图3为制造本实用新型实施例一的绕线型线圈部件的绕线开始时的定位操作示意图；

图4是图3步骤之后的卷芯部顺时针旋转90°的侧面示意图；

图5是图4步骤之后的卷芯部顺时针旋转后线材缠绕在绕线中心部的侧面示意图；

图6是图5步骤之后的第一线材与第二线材结束端的定位示意图；

图7是图6步骤之后将第一线材与第二线材的出入端分别固定在外电极上的示意图；

图8是本实用新型实施例二的绕线型线圈部件的剖视示意图；

图9是现有技术中的绕线型线圈部件的剖视示意图。

具体实施方式

下面对照附图并结合优选的实施方式对本实用新型作进一步说明。

本实用新型的优选实施例公开了一种绕线型线圈部件，包括卷芯部、第一外电极、第二外电极、第三外电极、第四外电极、第一线材、第二线材和磁性盖板，其中：所述卷芯部包括绕线中心部以及连接在所述绕线中心部两端的第一凸缘部和第二凸缘部，在所述绕线中心部与所述第一凸缘部的连接位置处和/或在所述绕线中心部与所述第二凸缘部的连接位置处设有支撑部；所述第一外电极和所述第二外电极分别设置在所述第一凸缘部，所述第三外电极和所述第四外电极分别设置在所述第二凸缘部；所述第一线材的第一圈是紧绕所述绕线中心部与所述支撑部的连接之处，所述第一线材的第二圈直至最后一圈是沿着所述绕线中心部并相互紧贴卷绕形成紧贴所述绕线中心部的第一绕组层，所述第一线材的两端分别连接所述第一外电极和所述第三外电极；所述第二线材的第一圈紧绕所述第一线材的第一圈和所述支撑部之间，所述第二线材的第二圈直至最后一圈是沿着所述第一绕组层并相互紧贴卷绕形成紧贴所述第一绕组层的第二绕组层，其中所述第二线材的第n圈是卷绕在所述第一线材的第n-1圈和所述第一线材的第n圈形成的山谷中，n≥2，所述第二线材的两端分别连接所述第二外电极和所述第四外电极；所述磁性盖板固定连接在所述卷芯部上。

在进一步的实施例中，所述支撑部为斜坡结构或台阶结构，其中具体地，所述斜坡结构的斜坡与所述绕线中心部之间的夹角为110°～130°；所述台阶结构的台阶的宽度和高度的大小分别在所述第一线材的半径和所述第一线材的直径之间。

在更进一步的实施例中，所述第一外电极、所述第二外电极、所述第三外电极和所述第四外电极分别为L型电极结构。

下述结合具体实施例对上述绕线型线圈部件进行进一步说明。

实施例一：

如图1所示，本实用新型实施例一的绕线型线圈部件包括卷芯部1、第一外电极2A、第二外电极2B、第三外电极2C、第四外电极2D、第一线材3A、第二线材3B和磁性盖板4，其中卷芯部1包括绕线中心部10和连接在绕线中心部10两端的第一凸缘部11和第二凸缘部12，在绕线中心部10与第一凸缘部11的连接位置处和在绕线中心部10与第二凸缘部12的连接位置处分别设有支撑部13；磁性盖板4通过粘结剂粘合设置在第一凸缘部11和第二凸缘部12的顶面之上。

第一线材3A和第二线材3B采用双层的绕线方式分别卷绕在绕线中心部10上，同时第一线材3A和第二线材3B彼此保持平行或大致平行，并分别固定在第一凸缘部11和第二凸缘部12的四个外电极2A～2D上。第一凸缘部11上分别设有第一外电极2A和第二外电极2B，第二凸缘部12上分别设有第三外电极2C和第四外电极2D，其中第一线材3A的出入端分别与第一外电极2A和第三外电极2C连接，第二线材3B的出入端分别与第二外电极2B和第四外电极2D连接。第一线材3A主要围绕绕线中心部10缠绕，从邻近第一凸缘部11的一侧一直缠绕到另一端的第二凸缘部12的一侧且两端分别固定在第一外电极2A和第三外电极2C上从而形成紧贴绕线中心部10的第一层即为第一绕组层；第二线材3B主要围绕第一绕组层的外面从邻近的第一凸缘部11的一侧一直缠绕到邻近的第二凸缘部22的一侧且两端分别固定在第二外电极2B和第四外电极2D上，形成第二绕组层，构成双层结构。

本实施例的绕线型线圈部件的特殊之处在于为促成第一线材3A和第二线材3B的双层绕线结构的支撑部13，在本实施例中，该支撑部13具体为斜坡结构，该斜坡结构的斜坡与绕线中心部之间的夹角为110°～130°，能够有效防止两个绕组层出现塌线或乱绕的现象，同时提高两组线材之间的磁耦合现象。在本实施例中，在绕线中心部10与第一凸缘部11的连接位置处和在绕线中心部10与第二凸缘部12的连接位置处分别设有支撑部13，使得第一线材3A和第二线材3B可以从第一凸缘部11端或第二凸缘部12端中的任意一端开始卷绕，方便操作；而在其他一些实施例中，也可以只在绕线中心部10与第一凸缘部11的连接位置处或者在绕线中心部10与第二凸缘部12的连接位置处中的其中一处设有支撑部13，此时只需从设有支撑部13的一端开始卷绕第一线材3A和第二线材3B即可。

图2为本实施例中绕线型线圈部件的剖视图，为了能够清晰的说明，用黑色和白色圆圈来代表第一线材3A和第二线材3B，其中黑色圆圈代表第一线材3A的横截面，而白色圆圈代表第二线材3B的横截面。其中每个黑色和白色圆圈中的数字代表与该圆圈相对应的线圈的顺序圈数。

如图2所示，第一线材3A直接缠绕在绕线中心部10上面，其缠绕的方式为：第一线材3A紧绕绕线中心部10与支撑部13的连接之处，即先靠近第一凸缘部11的斜坡底，同时还接触绕线中心部10表面，此时绕线夹具夹住整个卷芯部1开始顺时针旋转，如图2中第一线材3A顺势缠绕第一圈3A1，然后向第二凸缘部12的方向继续进行缠绕形成第一绕组层；同时在第一线材3A靠在斜坡与绕线中心部10表面时，第二线材3B紧绕第一线材3A的第一圈3A1和支撑部13之间，也即依靠在第一凸缘部11与绕线中心部10的斜坡上，并且将第一圈3B1的一侧依靠在斜坡边上，一侧靠在第一线材3A的第一圈3A1上，随着绕线夹具旋转而缠绕在第一线材3A之外，并向第二凸缘部12的方向继续进行缠绕，形成第二绕组层。

特别地，如图2所示，第一线材3A在绕线时由于第一凸缘部11与绕线中心部10连接处的支撑部13的斜坡设计，使得的第一圈3A1紧靠在斜坡底与绕线中心部10表面上，且该第二线材3B的第一圈3B1则刚好落在第一线材3A第一圈3A1与斜坡之间的山谷上。

在上述的缠绕方式中，由于第一凸缘部11与绕线中心部10的连接处的斜坡设计使得第二线材3B的缠绕起始位置位于第一线材3A之前，更靠近第一凸缘部11，因此第二圈3B2靠近第二圈3A2、并与3B1的相接触；也就是说，第二圈3A2和3B2彼此相互接触，二者之间中心距离很小。第三圈以及之后各圈3A3～3A14与3B3～3B14同样地一律彼此相互接触、中心距离最小。因此，第一线材3A和第二线材3B的铜线之间的磁耦合效果明显。

在上述绕线结构中，第一线材3A始终位于第二线材3B的下面形成第一绕组层，所述两组线材被可靠地并排在第一凸缘部11、第二凸缘部12与绕线中心部10之间的斜坡(支撑部13)上，随后的各圈均按类似于第一圈的方式进行缠绕，并分别与前一圈相互紧贴进行卷绕。即：第一线材3A的第一圈3A1是紧绕绕线中心部10与支撑部13的连接之处，第一线材3A的第二圈3A2直至最后一圈3A14是沿着绕线中心部10并相互紧贴卷绕形成紧贴绕线中心部10的第一绕组层，第一线材3A的两端分别连接第一外电极2A和第三外电极2C；第二线材3B的第一圈3B1紧绕第一线材3A的第一圈3A1和支撑部13之间，第二线材3B的第二圈3B2直至最后一圈3B14是沿着第一绕组层并相互紧贴卷绕形成紧贴第一绕组层的第二绕组层，其中第二线材3B的第n圈是卷绕在第一线材3A的第n-1圈和第一线材的3A第n圈形成的山谷中，n≥2，第二线材3B的两端分别连接第二外电极2B和第四外电极2D。

下面对制造本实施例的绕线型线圈部件的方法进行详细说明。

首先由磁性物质成形、烧结，从而形成具有绕线中心部10、第一凸缘部11及第二凸缘部12、还有具有重要辅助作用并分别设置在第一凸缘部11与绕线中心部10的连接位置、及第二凸缘部12与绕线中心部10的连接位置的支撑部13形成的卷芯部1。如图1所示，第一凸缘部11上的第一外电极2A和第二外电极2B以及第二凸缘部12的第三外电极2C和第四外电极2D的制作方式为：采用移印方式在第一凸缘部11和第二凸缘部12的底面及侧面上涂上银浆，形成具有L型结构的薄膜并经过烧结固化，再对该薄膜表面进行湿式电镀以形成均匀的金属电极层，从而形成四个具有L型电极结构的外电极2A～2D。

然后就可以在卷芯部1上进行绕线，绕线步骤主要有挂线、绕线、焊接三个过程。

如图3所示，首先入端挂线，即是绕线开始时的定位操作。将第一线材3A与第二线材3B固定在绕线设备定位针脚P1、P2上；然后通过引导针嘴N1、N2将第一线材3A与第二线材3B引至被绕线夹具夹持住的卷芯部1；接着，将第一线材3A和第二线材3B分别置于第一外电极2A和第二外电极2B上，从而使第一线材3A和第二线材3B与卷芯部1的第一凸缘部11结合，此时引导针嘴N1、N2置于如图3所示位置。

如图4所示，然后进行绕线过程，通过夹有卷芯部1的绕线夹具顺时针旋转90°，将两组线材进行同步绕线操作，此时第一线材3A与卷芯部1中的绕线中心部10接触并与第一凸缘部11上的支撑部13的斜坡接触；同时第二线材3B与第一线材3A的顶侧接触，还与第一凸缘部11的支撑部13的斜坡接触。此时，将两组线材定位，使得第一线材3A与第二线材3B的第一圈3A1、3B1都依靠在具有支撑部13的斜坡上，第一线材3A的第一圈3A1既与绕线中心部10表面接触，又与斜坡13表面接触，第二线材3B的第一圈3B1既与第一线材3A的第一圈3A1的侧面接触，又与斜坡13表面接触。

如图5所示，将卷芯部1与绕线夹具一起顺时针方向旋转，使得两组线材肩并肩地同步进行缠绕于绕线中心部10上，并使得第二线材3B与第一线材3A的顶侧接触。在缠绕的过程中，两组引导针嘴N1、N2沿着卷芯部1的绕线中心部10的中心线方向移动，移至第二凸缘部12方向。采用此种绕线方式，将两组线材缠绕到绕线中心部10上，沿着卷芯部1中第一凸缘部11的一侧向第二凸缘部12方向缠绕，并使线与线之间没有间隔。此种绕线方式下，第一线材3A直接缠绕在绕线中心部10的表面上，而第二线材3B则通过支撑部13的辅助，缠绕在第一线材3A的外侧并与其相接触。且由于第二线材3B的第n圈是卷绕在第一线材3A的第n-1圈和第n圈之间的山谷中，在将第一线材的第n圈紧贴第一线材的第n-1圈卷绕好后，马上就可以定位卷绕第二线材3B的第n圈，即可实现一对线材同步卷绕，且同圈之间的间距达到最小，最大限度地提高磁耦合性能，另外由于各圈之间相互紧贴且相互支撑(第一线材和第二线材的第一圈均依靠支撑部13支撑)，从而很难以发生卷绕坍塌或乱绕。

如图6所示，最后进行出端挂线，随着两组线材缠绕圈数的设定，当两组线材最后一圈铜线3A14与3B14到达第二凸缘部12前方时，停止绕线夹具的旋转，并移动引导针嘴N1、N2，将两组线材分别连接至出端的定位针脚P3、P4上进行导向，使得第一线材3A和第二线材3B分别与第二凸缘部12上的第三外电极2C、第四外电极2D相结合，此时两组线材彼此紧密接触而且平衡极好，难以发生塌线及乱绕现象。

最后经焊接将第一线材3A与第二线材3B的出入端分别固定在第一凸缘部11和第二凸缘部12的4个外电极2A～2D上，如图7所示，形成缠绕好的卷芯部1。最后将磁性盖板4与缠绕好线材的卷芯部1通过胶水固定在一起。首先在卷芯部1的第一凸缘部11和第二凸缘部12的背面两端点上一滴胶水，再将磁性盖板4贴合在该端面上使磁性盖板4与卷芯部1粘合，完成绕线型线圈部件组装；然后再将组装好的产品放进烤箱内进行烘烤，烘烤结束后即可得到符合要求的绕线型线圈部件，如图1所示。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别仅在于，本实施例中的支撑部13的结构采用台阶结构，如图8所示，其中台阶的宽度和高度的大小分别在第一线材3A的半径和直径之间，更优选的方案中，台阶的宽度和高度的大小均等于第一线材3A的直径。

在卷绕过程中，第一线材3A的第一圈3A1紧绕绕线中心部10与支撑部13的连接之处(即台阶的下方)缠绕，此时第一线材3A的第一圈3A1与绕线中心部10表面接触，又与支撑部13(台阶的下侧面)接触；第二线材3B的第一圈3B1紧绕第一线材3A的第一圈3A1与支撑部13(即台阶的上方)之间缠绕，即第二线材3B的第一圈3B1缠绕在台阶的上方；第一线材3A的第二圈3A2至最后一圈3A14沿着绕线中心部10并相互紧贴卷绕形成紧贴绕线中心部10的第一绕组层，第二线材3B的第二圈3B2至最后一圈3B14沿着第一绕组层并相互紧贴卷绕形成紧贴第一绕组层的第二绕组层，其中第二线材3B的第n圈是卷绕在第一线材3A的第n-1圈和第n圈形成的山谷中，n≥2。

其他的结构均与实施例一相同，本实施例的绕线型线圈部件也同样和实施例一一样，第一线材3A和第二线材3B的同圈数之间的间距最大限度减小，让一对线材的同一圈间的磁耦合性能方面表现优异，并且线材的每一圈在卷绕过程中都可以相互紧贴支撑，从而难以发生卷绕坍塌或乱绕。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种绕线型线圈部件，其特征在于，包括卷芯部、第一外电极、第二外电极、第三外电极、第四外电极、第一线材、第二线材和磁性盖板，其中：

所述卷芯部包括绕线中心部以及连接在所述绕线中心部两端的第一凸缘部和第二凸缘部，在所述绕线中心部与所述第一凸缘部的连接位置处和/或在所述绕线中心部与所述第二凸缘部的连接位置处设有支撑部；

所述第一外电极和所述第二外电极分别设置在所述第一凸缘部，所述第三外电极和所述第四外电极分别设置在所述第二凸缘部；

所述第一线材的第一圈是紧绕所述绕线中心部与所述支撑部的连接之处，所述第一线材的第二圈直至最后一圈是沿着所述绕线中心部并相互紧贴卷绕形成紧贴所述绕线中心部的第一绕组层，所述第一线材的两端分别连接所述第一外电极和所述第三外电极；

所述第二线材的第一圈紧绕所述第一线材的第一圈和所述支撑部之间，所述第二线材的第二圈直至最后一圈是沿着所述第一绕组层并相互紧贴卷绕形成紧贴所述第一绕组层的第二绕组层，其中所述第二线材的第n圈是卷绕在所述第一线材的第n-1圈和所述第一线材的第n圈形成的山谷中，n≥2，所述第二线材的两端分别连接所述第二外电极和所述第四外电极；

所述磁性盖板固定连接在所述卷芯部上。

2.根据权利要求1所述的绕线型线圈部件，其特征在于，所述支撑部为斜坡结构或台阶结构。

3.根据权利要求2所述的绕线型线圈部件，其特征在于，所述斜坡结构的斜坡与所述绕线中心部之间的夹角为110°～130°。

4.根据权利要求2所述的绕线型线圈部件，其特征在于，所述台阶结构的台阶的宽度和高度的大小分别在所述第一线材的半径和所述第一线材的直径之间。

5.根据权利要求1至4任一项所述的绕线型线圈部件，其特征在于，所述第一外电极、所述第二外电极、所述第三外电极和所述第四外电极分别为L型电极结构。