CN218602239U - 一种柱形电感元件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电感领域，具体涉及一种柱形电感元件，其包括第一磁体、导线和电极引脚，第一磁体包括预制的底座和设置在底座上的预制的绕线柱，导线绕在绕线柱上，包括注塑成型的第二磁体，所述第二磁体外形呈柱形包裹第一磁体和导线，所述导线的两端向底座延伸并固定在底座上，导线两端分别与两电极引脚相连，两电极引脚伸出第二磁体的柱形下端面。本方案通过在第一磁体的预制的底座和预制的绕线柱将导线固定，导线和第一磁体外包裹第二磁体。

Description

一种柱形电感元件

技术领域

本实用新型涉及电感领域，具体涉及一种柱形电感元件。

背景技术

电感器是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件，电感器的结构类似于变压器，但只有一个绕组，电感器具有一定的电感，它只阻止电流的变化，如果电感器中没有电流通过，则它阻止电流流过它；如果有电流流过它，则电路断开时它将试图维持电流不变。电感器作为电子元器件广泛地运用于目前的电气设备中。目前电感组件的制造方式，是在模具中直接将线圈置于磁性材料上方后，再以磁性材料填充覆盖，然后一次压铸成型。由于线圈并未固定，容易因为充填过程中的挤压而位移。此外，由于高压制程的压力比较大，线圈在直接承受这样的高压下，容易造成形变或破损，而使电感组件制造之良率及性能大幅下降。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本实用的发明目的在于提出一种磁通量强，空间利用率高，制造良率高的柱形电感元件。

本实用新型采用以下技术方案：一种柱形电感元件，包括第一磁体、导线和电极引脚，第一磁体包括预制的底座和设置在底座上的预制的绕线柱，导线绕在绕线柱上，包括注塑成型的第二磁体，所述第二磁体外形呈柱形包裹第一磁体和导线，所述导线的两端向底座延伸并固定在底座上，导线两端分别与两电极引脚相连，两电极引脚伸出第二磁体的柱形下端面。本方案通过在第一磁体的预制的底座和预制的绕线柱将导线固定，导线和第一磁体外包裹第二磁体。

第一磁体和第二磁体的材质一般不同，第二磁体为便于注塑成型的绝缘性磁性材料制成。一方面，将导线与第一磁体固定在一起，减少充填过程中对导线的挤压，避免导线位移，而且随着第一磁体对导线提供更多的支撑，能够更大程度地减少导线受到的压力，不断提升产品良率。另一方面，在导线周围空间内填充第二磁体，第一磁体和第二磁体可以根据需要选用不同的磁性体材料，增强了整个柱形电感元件的磁通量的同时降低材料成本。再者，电极引脚设置在柱形的下端面，使得导线能够很好地固定在绕线柱上，同时也便于电感器的安装。

进一步地，所述底座为圆盘状，所述第二磁体外形为圆柱形，所述底座上相对两侧设有两槽口，导线的两端向两槽口延伸并穿过槽口与电极引脚相连。为了便于导线的两端绕过底座的过程中位置固定，在底座的两端设置两槽口，使导线的两端从两槽口绕出并伸至底座下侧固定，从而使导线绕底座的位置固定。

进一步地，第一磁体还包括设置在绕线柱方的预制的顶盖。顶盖、底盖和绕线柱形成工字型的磁芯，这种对称设置能够增加磁通量，并极大地降低导线承受的压力。

进一步地，第一磁体还包括预制的侧壁和顶盖，侧壁沿底座边缘设置，顶盖能与绕线柱和/或侧壁连接，槽口大于导线，用于注入第二磁体。在底座上沿底座边缘设置侧壁，通过侧壁包裹住安装好的导线，顶盖能与绕线柱和/或侧壁连接，使导线固定绕在绕线柱上，在挡边包裹下增大槽口便于填充绝缘磁体，使得第二磁体成型更密实。

进一步地，侧壁侧面设置有与所述槽口相对联通的开口。因为导线的两端部需要绕过底座才能伸至底座下侧形成电极引脚，在侧壁侧面设置有与该槽口配合的槽口，安装的时候可以形成导向槽，便于导线两端移动至该槽口。

进一步地，导线为圆头导线，导线两端与两电极引脚一体成型。在本方案中，导线需要绕过底座并伸至底座下侧，将导线设置为圆头导线更能适应绕制过程中的扭曲与偏转。

有益效果：本方案中的柱形电感元件包括第一磁体、导线、电极引脚和包裹第一磁体和导线的第二磁体；第一磁体包括底座和设置在底座上的绕线柱，导线缠绕在绕线柱上，导线的两端向底座延伸并穿过底座，并伸出第二磁体的下端面形成电极引脚。本方案通过在第一磁体和导线外包裹注塑成型的第二磁体，一方面，将导线与第一磁体固定在一起，提供了导线插入电路板时对导线的支撑，而且注塑成型的第二磁体进一步增加了结构的稳定性，且并不对导线等的增加压力破坏其绝缘性；另一方面，在导线周围空间内填充第二磁体外形为柱形，增强了整个柱形电感元件的磁通量。

附图说明

图1为本实用新型实施例1去除第二磁体示意图。

图2为本实用新型实施例1第二磁体透视结构示意图。

图3为本实用新型实施例2去除第二磁体示意图。

图4为本实用新型实施例2第二磁体透视结构示意图。

图5为本实用新型实施例3去除第二磁体示意图。

图6为本实用新型实施例3第二磁体透视结构示意图。

图7为本实用新型实施例4去除第二磁体示意图。

图8为本实用新型实施例4第二磁体透视结构示意图。

图中：第一磁体1，绕线柱11，槽口12，底座13，侧壁14，导线2，电极引脚21，第二磁体3，顶盖4。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1：如图1、图2所示，一种柱形电感元件，包括第一磁体1，导线2、电极引脚21和包裹第一磁体和导线的第二磁体3；第一磁体1包括预制的底座13和设置在底座13上表面预制的绕线柱11，导线2通过卷线设备卷弯后，套设在绕线柱11上。底座13的对应两侧设置有限位边，导线的两端能绕过两限位边，伸至底座13下侧。该柱形电感元件包括第二磁体3，第二磁体3通过注塑方式包裹在第一磁体1外侧并形成柱形的坯体，一般为圆柱形的坯体，圆柱形坯体的下端面为与电路板接触的接触平面，导线2的两端能伸至并露出该接触平面。导线2露出该接触平面的部分外表面的绝缘保护层通过机械方式去除，形成电极引脚21，当然电极引脚21也可以单独设置与导线电性连接。一种优选的实施方式，底座13为圆盘形，在底座13的相对两侧切出两条相互平行的边，便于导线绕过底座13伸入圆柱形的底部，同时，由于导线2是套在绕线柱11上的，这样的设置方式还可以限制导线2转动，使导线2定位在第一磁体上。

本实施例中使用的导线2为圆头导线，本实施例中的柱形电感元件是通过导线2露出圆柱形坯体形成电极引脚21并插入电路板上的连接槽，从而将本柱形电感元件连接在电路板上的。这种连接方式对接触面积要求不高，只需要保证连接的强度，使用圆头导线能尽可能保证导线端部的强度。

本实施例相对于传统的电感，第二磁体3将第一磁体1及导线2的中部包裹起来，只露出导线2的两端伸至第二磁体3形成的圆柱形坯体的下端面。第一磁体1和第二磁体3的材质一般不同，第一磁体1的磁通量大能够保障柱形电感元件的要求，而第二磁体3为注塑成型，由绝缘性磁性材料制成，减少甚至避免了对导线的损伤。第二磁体是由磁性材料与绝缘体如塑料混合而成，磁性材料如纯铁粉、铁硅铝、铁硅、铁镍、铁硅镍、软磁铁氧体、非晶纳米晶合金、锰锌铁氧体、钼坡莫合金等一种或者多种混合。相对于传统的电感，本方案一方面将导线2和第一磁体1固定连接在一起，保证了导线2与第一磁体1的连接强度；另一方面，本方案充分利用了导线2周围的空间，在空间中填满了第二磁体3，增大了该柱形电感元件的磁通量。

实施例2：如图3、图4所示，一种柱形电感元件，包括第一磁体1，导线2、电极引脚21和包裹第一磁体1和导线2的第二磁体3；第一磁1体包括预制的底座13和设置在底座13上表面的预制的绕线柱11，导线2通过卷线设备卷弯后，套设在绕线柱11上。底座13相对的两侧的限位边处设置槽口12，槽口12用于固定导线2的端部。该柱形电感元件包括第二磁体3，第二磁体3注塑成型包裹在第一磁体1外侧并形成圆柱形的坯体，圆柱形坯体的下端面为与电路板接触的接触平面，导线2的两端能伸至并露出该接触平面。导线露2出该接触平面的部分外表面的绝缘保护层通过机械方式去除，形成电极引脚21。

本实施例中使用的导线2为圆头导线，本实施例中的柱形电感元件是通过导线露出圆柱形坯体形成电极引脚21并插入电路板上的连接槽，从而将本柱形电感元件连接在电路板上的。这种连接方式对接触面积要求不高，只需要保证连接的强度，使用圆头导线能尽可能保证导线端部的强度。本实施例相对于实施例1来说，本方案中在底座13的两侧设置槽口12，用于固定导线2的端部，从而保证导线2安装到绕线柱11上后不会沿绕线柱11滑动或转动。

实施例3：如图5、图6所示，一种柱形电感元件，包括第一磁体1，导线2、电极引脚21和包裹第一磁体1和导线2的第二磁体3；第一磁体1包括底座13和设置在底座13上表面的绕线柱11及设置在绕线柱11顶端的顶盖4。导线通过卷线设备卷弯后，套设在绕线柱11上，然后顶盖4再通过粘接的方式连接至绕线柱11顶端。底座13的对应两侧设置有限位边，导线的两端能绕过两限位边，伸至底座13下侧。该柱形电感元件包括第二磁体3，第二磁体3包裹在第一磁体1外侧并形成圆柱形的坯体，圆柱形坯体的下端面为与电路板接触的接触平面，导线的两端能伸至并露出该接触平面。导线露出该接触平面的部分外表面的绝缘保护层通过机械方式去除，形成电极引脚。

本实施例中使用的导线为圆头2导线，本实施例中的柱形电感元件是通过导线露出圆柱形坯体形成电极引脚并插入电路板上的连接槽，从而将本柱形电感元件连接在电路板上的。这种连接方式对接触面积要求不高，只需要保证连接的强度，使用圆头导线能尽可能保证导线端部的强度。

本实施例相对于传统的电感，第二磁体3将第一磁体1及导线2包裹起来。本实施例相对于实施例2来说，本方案中在绕线柱11的顶端设置有顶盖4，通过绕线柱11两端的限位限定底座和顶盖位置关系；另一方面，由于第一磁体1上设置有用于定位的槽口12，第二磁体3包裹第一磁体1和导线2，形成圆柱形电感，在安装时，圆柱形电感通过下端面与电路板相连接，而导线的中部绕在绕线柱上，导线的两端，绕过第一磁体1至经槽口12伸出圆柱形电感的下端面。

实施例4：如图7、图8所示，一种柱形电感元件，包括第一磁体1，导线2、电极引脚21和包裹第一磁体1和导线2的第二磁体3；第一磁体1包括预制的底座13、设置在底座13上表面的绕线柱11、设置在绕线柱11顶端的顶盖4以及底座13上设置在绕线柱11外侧的侧壁14。导线2通过卷线设备卷弯后，套设在绕线柱11上，置于侧壁14之间，然后顶盖4再通过压制的方式连接至绕线柱11顶端。底座13的对应两侧设置有用于定位的槽口12，槽口12用于固定导线2的端部，导线的两端，绕过第一磁体1至经槽口12伸出圆柱形电感的下端面。侧壁（14）侧面设置有与该槽口（12）配合的开口。该柱形电感元件包括第二磁体3，第二磁体3注塑成型包裹在第一磁体1外侧并形成圆柱形的坯体，圆柱形坯体的下端面为与电路板接触的接触平面，导线的两端能伸至并露出该接触平面。导线露出该接触平面的部分外表面的绝缘保护层通过机械方式去除，形成电极引脚21。

本实施例中使用的导线2为圆头导线，本实施例中的柱形电感元件是通过导线露出圆柱形坯体形成电极引脚21并插入电路板上的连接槽，从而将本柱形电感元件连接在电路板上的。这种连接方式对接触面积要求不高，只需要保证连接的强度，使用圆头导线能尽可能保证导线端部的强度。本实施例相对于实施例3来说，本方案中在绕线柱11的外侧设置侧壁14，通过在底座13上沿底座边缘设置侧壁14，通过侧壁14包裹住安装好的导线2，顶盖4能与绕线柱11和/或侧壁14连接，使导线固定绕在绕线柱11上，加强了对于导线2的定位。

加工及装配过程：首先将第一磁体1制造成型，然后将导线2用相应的弯线设备弯成相应的形状，接着将导线2沿绕线柱11安装至第一磁体1上，导线在绕线柱11形成固定的线圈，导线端头从底座的槽口穿出；接着在绕线柱11上侧放置顶盖4，使顶盖4与绕线柱11或侧壁14连接，最后将第一磁体置入模具中，固定住导线2两端后向压制槽内加入绝缘磁粉，使绝缘磁粉填满注塑槽中的每个缝隙，并在注塑工艺下将绝缘磁粉成型为第二磁体3。

本实用新型中第二磁体注射成型的加工步骤可以采用本申请人研发的技术方案：

1、造粒：将质量百分比为80-98%的金属粉末与质量百分比为2-20%的树脂颗粒混合，使用造粒机进行熔融造粒，得到绝缘磁粉颗粒料。其中金属粉末可以是纯铁粉、铁硅铝、铁硅、铁镍、铁硅铬、铁镍钼、非晶、纳米晶等粉末中的一种或几种混合。树脂可以是PPA、PA66、PA46、PA6、POM、PPS、LCP、PEAK等一种或几种混合。

2、注射成型：将绝缘磁粉颗粒料加入注塑机料斗内，将磁芯和线圈放入模具内，使用注塑机进行注射成型，得到所需产品

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换。

Claims (6)

1.一种柱形电感元件，包括第一磁体（1）、导线（2）和电极引脚（21），第一磁体（1）包括预制的底座（13）和设置在底座（13）上的预制的绕线柱（11），导线（2）绕在绕线柱（11）上，其特征在于：包括注塑成型的第二磁体（3），所述第二磁体（3）外形呈柱形包裹第一磁体（1）和导线（2），所述导线（2）的两端向底座延伸并固定在底座（13）上，导线（2）两端分别与两电极引脚（21）相连，两电极引脚（21）伸出第二磁体（3）的柱形下端面。

2.根据权利要求1所述的柱形电感元件，其特征在于：所述底座（13）为圆盘状，所述第二磁体外形为圆柱形，所述底座（13）上相对两侧分别设有槽口（12），导线（2）的两端分别向两槽口（12）延伸并穿过槽口（12）与电极引脚（21）相连。

3.根据权利要求2所述的柱形电感元件，其特征在于：第一磁体（1）还包括设置在绕线柱（11）上方的预制的顶盖（4）。

4.根据权利要求3所述的柱形电感元件，其特征在于：第一磁体还包括侧壁（14），所述侧壁（14）沿底座（13）边缘设置，所述顶盖（4）能与绕线柱（11）和/或侧壁（14）连接，槽口（12）大于导线，用于注入第二磁体。

5.根据权利要求4所述的柱形电感元件，其特征在于：侧壁（14）侧面设置有与所述槽口（12）相对联通的开口。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的柱形电感元件，其特征在于：导线（2）为圆头导线（2），导线（2）两端与两电极引脚（21）一体成型。

Images