JP3194470U

JP3194470U - 変圧器リードフレーム構造

Info

Publication number: JP3194470U
Application number: JP2014004881U
Authority: JP
Inventors: 建宏陳; ▲い▼志徐; 忠樹李
Original assignee: 群光電能科技股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2014-09-12
Filing date: 2014-09-12
Publication date: 2014-11-20
Anticipated expiration: 2024-09-12

Abstract

【課題】巻線作業の容易な変圧器リードフレーム構造を提供する。【解決手段】変圧器リードフレーム構造は、基材１００、２つの鉄芯３００、複数のピン４００、一次側巻線及び二次側巻線からなり、基材は、上板１１０、底板１２０、及びその間を接続する巻線筒柱１５０を具え、巻線筒柱は上板と底板を連通する貫通孔を具えて鉄心を該貫通孔内に収容し、巻線筒柱外周に一次側巻線及び二次側巻線を巻回する。底板は、開口１４０及び複数の巻線凸ブロック１７０を設け、一次側巻線及び二次側巻線は、底板及び巻線筒柱の接続箇所から引き出されて、各開口からそれぞれ巻線凸ブロックに巻き付いて後、各ピンに連結する。【選択図】図１

Description

本考案は、変圧器リードフレーム構造に関し、特に、巻線を自動化し、且つ断線し難い変圧器リードフレーム構造に関する。

変圧器(transformer)は、電子製品に不可欠な電子部品の１であり、その主な作用は、電子回路中の駆動電圧を変換することであり、例えば、公用電圧を低減することができる電源変圧器、又は、ノート型パソコンが使用する外付け式電源アダプタ（AC Adapter）は、動作電圧を昇圧/降圧する変圧器等がある。従って、変圧器は、使用の目的及び用途の違いに応じて、その規格種類も相当繁雑であり、多くは、顧客の要求に応じて変圧器を特別に製造している。

電子部品の小型化且つ薄型化の趨勢により、市場には、自動巻線の変圧器リードフレームが設計されている。従来の変圧器は、リードフレームの自動巻線時、巻線溝及びピンの位置の間隔が比較的大きく且つ高さが異なり、コイルの押圧又はピンと巻き付く箇所が脱落/緩み抜け等の現象を発生し易い。特に、コイルが押圧を受けて張力が過度に大きくなる時、コイルを断裂させる状況を容易に発生する。このことから分かるように、前記現有の方式は、依然として不便及び欠陥が存在し、改善の余地がある。

これに鑑み、本考案者は、前記現有技術に対して、研究に専念し、学理の応用を合わせ、前記問題点を解決することが本考案者の目標となっている。

特公表昭５９−５００９３６号公報実開平４−７６０１６号公報

本考案の目的は、巻線を自動化でき、且つ断線し難い変圧器リードフレーム構造を提供することにある。

本考案のもう１つの目的は、巻線湾曲を補助し、更に経路を更に精確にトレースする変圧器リードフレーム構造を提供することにある。

上記目的を達成する為、本考案が提供する変圧器リードフレーム構造は、基材、２つの鉄芯、複数のピン、一次側巻線及び二次側巻線を具える。基材は、上板、底板、上板と底板の間を接続する巻線筒柱及び巻線筒柱が上板と底板を連通する貫通孔を有する。底板は、更に、対応する２つの開口及び複数の巻線凸ブロックを設ける。各開口は、底板及び巻線筒柱の接続箇所に形成され、且つ各開口の一端は、巻線筒柱の接線方向と揃えられる。２つの鉄芯は、それぞれ上板及び底板から貫通孔に組み付けられる。各鉄芯は、基部、収容溝及び収容溝から突出した芯柱を有し、芯柱周縁は、基部辺縁と揃えられる。各ピンは、それぞれ底板両側に設置される。一次側巻線及び二次側巻線は、それぞれ前記巻線凸ブロック及び前記ピンに巻き付き、前記ピンと電気接続を形成する。

本考案は、更に、以下の効果を有する：各鉄芯の芯柱周縁は、基部の辺縁と揃い、各開口の一端を可能な限り巻線筒柱外円周の法線方向と揃い、一/二次側巻線時にトレース距離を効率的に短縮でき、コイルの張力が大き過ぎて容易に断線する問題を回避する。また、底板の開口に異なるトレース領域を設け、底板底面に複数の巻線凸ブロックを設け、各巻線を重なり合わせず、相互に干渉しないようにし、各段のコイルの張力を同一に確保して断裂し難くする利点を有する。

本考案の変圧器リードフレーム構造の部分分解図である。図１の他の角度からの分解図である。本考案のもう１つの鉄芯構造の立体図である。本考案の鉄芯構造の立体図である。本考案の変圧器リードフレーム構造の立体図である。図５の他の角度からの立体図である。本考案の変圧器リードフレーム構造の断面図である。本考案の変圧器リードフレーム構造のコイルを巻き付けた後の立体図である。本考案の一時側巻線又は二次側巻線のコイルの断面図である。図８の底面図であり、一次側又は二次側巻線のコイルが各巻線凸ブロックを経て、各ピンと電気接続する説明図である。本考案の変圧器リードフレーム構造が回路板に固定された断面図である。図１１の他の角度からの断面図である。

本考案の詳細な説明及び技術内容について、図面を参照して以下に説明するが、図面は、ただ参考及び説明に用いるのみであり、本考案に制限を加えるものではない。

図１〜図７に示すように、本考案が提供する変圧器リードフレーム構造は、基材１００、２つの鉄芯３００、複数のピン４００、一次側巻線５００及び二次側巻線５１０（図〜１２）を有する。
基材１００は、上板１１０、底板１２０、上板１１０と底板１２０の間を接続する巻線筒柱１５０及び巻線筒柱１５０が上板１１０と底板１２０を連通する貫通孔１５２を具える。底板１２０には、更に、対応する２つの開口１４０及び複数の巻線凸ブロック１７０を設ける。本実施例において、各開口１４０は、底板１２０及び巻線筒柱１５０の接続箇所に形成されることが好ましく、且つ各開口１４０の一端は、巻線筒柱１５０外円周の法線方向と揃えられることが好ましい。

各鉄芯３００は、それぞれ上板１１０及び底板１２０から貫通孔１５２に組み付けられる。各鉄芯３００は、基部３１０、収容溝３２０及び収容溝３２０から突出した芯柱３３０を具え、芯柱３３０側周縁は、基部３１０辺縁と揃えられる。図１及び図２の実施例において、芯柱３３０形状は、好ましくは、円柱状であるが、その形状はこれに限定するものではないが、例えば、図３に示される楕円柱形、又は図４に示す方柱形であることができる。前記芯柱３３０側周縁及び基部３１０辺縁は、何れも揃えられ、各鉄芯３００の幅を縮小させ、従って、底板１２０の開口１４０を巻線筒柱１５０外円周の法線上にできる限り揃えさせる。
図２又は図６に示すように、底板１２０は、更に、２つの係止板１３０及び２つの対応設置される第１側板１２２及び第２側板１２４を具える。各係止板１３０は、巻線筒柱１５０底面に垂直に接続し、且つ貫通孔１５２の接線方向に互いに平行に揃えられるように設置される。第１側板１２２は、一時側巻線５００を巻き付けさせ、第２側板１２４は、二次側巻線５１０を巻き付けさせる。しかしながら、その他の実施例において、一/二次側巻線５００，５１０は、交換することもでき、これに制限するものではない。

各係止板１３０は、それぞれ第１側板１２２及び第２側板１２４に設けられ、巻線筒柱１５０の円周上に接続され、一方の鉄芯３００を２つの係止板１３０の間に定位させる。もう１つの鉄芯３００は、上板１１０にも同様の定位構造を有し、その中に定位するがここでは再度記載しない。
図１及び図５に示す実施例において、底板両翼に対応設置される２つの開口１４０は、それぞれ第１側板１２２及び第２側板１２４の各係止板１３０の壁面に形成される。即ち、開口１４０は、巻線筒柱１５０の外円周及び係止板１３０の壁面接続箇所に形成されることが好ましい。従って、本考案は、自動化巻線を実施する時、巻線（図示せず）は、巻線筒柱１５０から直接下向きに開口１４０まで引出すことができ、トレース距離を短縮し、且つ巻線張力が過度に大きくなって断線し易い問題を回避する。

各ピン４００は、それぞれ底板１２０両側に設置される。好ましくは、各ピン４００は、それぞれ第１側板１２２及び第２側板１２４に設置される。また、第１側板１２２及び第２側板１２４は、更に複数の巻線凸ブロック１７０を設け、各巻線凸ブロック１７０は、係止板１３０と隣り合って設置される。
図２に示すように、各側板１２２，１２４上の各巻線凸ブロック１７０は、複数の凸柱１８０、複数の階段状ブロック１９０及び複数の固定ブロック２００を具え、各固定ブロック２００は、更に、各ピン４００を接続する。同時に図８に示すように、各ピン４００は、更に、巻線部４１０及び回路基板に対する挿入接続部４２０を有する。巻線部４１０は、第１側板１２２又は第２側板１２４から巻線筒柱１５０から離れる方向へ延伸し、挿入接続部４２０は、巻線部４１０から垂直に延長形成する。

図２及び図６に示す実施例において、各凸柱１８０及び各階段状ブロック１９０は、それぞれ係止板１３０及び各固定ブロック２００の間に設置される。各階段状ブロック１９０一端は、開口１４０に凸伸し、他端の長さは、対応する固定ブロック２００の寸法以下である。即ち、階段状ブロック１９０及び対応する固定ブロック２００の相互の設置位置は、平行であり、且つ互いに対応し、後続の巻線が湾折して接続すべきピンに向けて精確にトレースすることを補助することに用いられる。各巻線凸ブロック１７０の設置数は、各ピン４００の数に対応する。従って、各凸柱１８０又は各階段状ブロック１９０は、好ましくは、各固定ブロック２００と相対設置される。各凸柱１８０が、各階段状ブロック１９０が形成する水平線は、好ましくは、各固定ブロック２００と形成する水平線と平行である。しかしながら、その他の異なる実施例において、各凸柱１８０及び各階段状ブロック１９０は、各固定ブロック２００と対応しないか、平行としないこともでき、要求に応じて変化させることができる。

各階段状ブロック１９０は、更に仕切りブロック１９２及び欠き溝１９６を具える。仕切りブロック１９２は、開口１４０に向けて突出し、開口１４０に第１トレース領域１４２及び第２トレース領域１４６を隔てさせる。欠き溝１９６は、相対する仕切りブロック１９２の他端に形成され、固定ブロック２００と相対して設置される。各凸柱１８０は、開口１４０から離れ、固定ブロック２００と相対して設置される。本実施例において、各側板１２２，１２４上の巻線凸ブロック１７０は、好ましくは、それぞれ２つの凸柱１８０及び２つの階段状ブロック１９０を設けるが、その数量は、制限せず、必要に応じて変化させることができる。そのうち、１つの側板１２２又は１２４を例とし、各階段状ブロック１９０は、それぞれ開口１４０の互いに対応する両側に設置される。
開口１４０縁部に位置する固定ブロック２００は、更に開口１４０に向けて凸伸するトレースブロック２１０を有する。図２及び図６に示すように、第２トレース領域１４６は、好ましくは、仕切りブロック１９２及びトレースブロック２１０により規定されてなる。接続すべきピンに向かうそれぞれのトレースを仕切ることにより、各コイルから引き出される巻線を重ならせることがなく、相互に干渉させることがない。

図７に示すように、２つの鉄芯３００の芯柱３３０は、それぞれ上板１１０及び底板１２０から貫通孔１５２内に組み付けられる。芯柱３３０は、基部３１０と幅が等しく、開口１４０を実質上、巻線筒柱１５０の円周面に更に接近させ、従って、後続のコイル（図示せず）を巻き付ける距離を効率的に短縮し、巻線を断裂し難くし、且つコイルの張力が過度に大きくなって断線し易くなる問題を回避する。

図８を参照する。本考案の一次側/二次側の巻線５００，５１０をそれぞれピン４００に電気接続した後、２つの鉄芯３００を組み立てた実施例図である。図に示すように、一次側巻線５００及び二次側巻線５１０は、それぞれ巻線筒柱（図示せず）に巻き付けた後、直接開口１４０方向へ向けて引き出されて、第１側板１２２及び第２側板１２４底面に設置する各巻線凸ブロック１７０を経て湾折した後、各ピン４００に電気接続する。一次側巻線５００は、複数層の単芯線であり、例えば、エナメル線又はその他の適合する線材である。二次側巻線５１０は、図９に示すようでに複数の金属撚り線であり、例えば、円銅線又はその他の適合する金属線であり、本実施例において、一次側巻線５００及び二次側巻線５１０が使用する線材は、ただ例示であって、二者は、交換することもでき、これに限定するものではない。

以下に一次側巻線５００及び二次側巻線５１０の巻線時、本考案が設置する複数の巻線凸ブロック１７０により生産の自動化を達成し且つ断線し難くすることの詳細を説明する。
図１０に示すように、一次側巻線５００を巻線筒柱（図示せず）に均一に巻き付け、更に、第１側板１２２まで引出した後、少なくとも第１コイル５００ａ、第２コイル５００ｂ及び第３コイル５００ｃを引き出し、第１トレース領域１４２又は第２トレース領域１４６を経て、それぞれ相応する巻線凸ブロック１７０によりピン４００上に巻き付ける。
本実施例において、第１側板１２２は、開口１４０によって二側の巻き組に分け、例えば、一次側巻線５００から異なる層数のコイルを引き出すが、ここでは、単に例示的にそのうち１つの巻き組について説明する。

巻線筒柱（図示せず）から最近の第１コイル５００ａを引き出し、第１トレース領域１４２を経過し、最も遠い凸柱１８０まで引出して巻いて湾折し、更に、固定ブロック２００を数周りした後、固定ブロック２００と接続するピン４００（巻線部４１０）に連結する。第２コイル５００ｂは、第１トレース領域１４２を経て、階段状ブロック１９０の欠き溝１９６まで巻いて湾折し、相応する固定ブロック２００を数周りした後にそれと接続する巻線部４１０に連結する。最も遠い第３コイル５００ｃは、第２トレース領域１４６を経て、仕切りブロック１９２を回って、直接固定ブロック２００を数周りした後、それと接続するピン巻線部４１０に連結する。各作業過程において、各コイル５００ａ、５００ｂ、５００ｃは略重なり合わずに、相互干渉せずに一次側巻線５００を各ピンに電気接続させる作業を完成する。

同様に、二次側巻線５１０が巻線筒柱（図示せず）から第２側板１２４まで引出された後、第１コイル５１０ａ、第２コイル５１０ｂ及び第３コイル５１０ｃを少なくとも仕分け分離し、第１トレース領域１４２又は第２トレース領域１４６を経過してそれぞれ相応する巻線凸ブロック１７０によりピン４００に巻き付けられる。巻線筒柱（図示せず）から最も近い第１コイル５１０ａを引き出し、第１トレース領域１４２を経過し、最も遠い凸柱１８０まで回って湾折し、固定ブロック２００を数周りした後に固定ブロック２００と接続するピン４００（巻線部４１０）に連結される。第２巻線５１０ｂは、第１トレース領域１４２を経過し、階段状ブロック１９０の欠き溝１９６まで湾折し、相応する固定ブロック２００を数周りした後にそれと接続する巻線部４１０に連結される。最も遠い第３コイル５１０ｃは、第２トレース領域１４６を経過し、仕切りブロック１９２を経過し、直接固定ブロック２００を数周りした後にそれと接続するピン巻線部４１０に連結される。ここで、強調すべき点として、前記一次/二次側巻線５００，５１０の巻線は、ただ例示というのみであり、本考案において、これらの例に限定するものではない。

図１１及び図１２に示すように、巻線後の電圧器（図示せず）は、回路板７００とパッケージ又は組み立て作業を行うことができる。本考案は、更に、回路板７００を具え、各ピン４００の挿入接続部４２０を挿入接続させる。図９に示す実施例において、本考案の変圧器リードフレーム構造は、回路板７００と溶接作業を行うことができ、コイルは、ただ巻線部４１０上に巻き付けられ、はんだと接触して短絡するリスクを回避する。

図１１及び図１２に示すような実施例において、一次側巻線５００及び二次側巻線５１０は、それぞれリードフレーム基材１００の巻線筒柱１５０上に均一且つ緊密に巻き付けられる。各層の一次側巻線５００及び二次側巻線５１０の間は、更に、絶縁テープ５２０を巻き付けて絶縁される。本実施例の一次側巻線５００及び二次側巻線５１０の層数及び先後の順序は、限定せず、必要に応じて変更することができる。従って、本実施例において、変圧器リードフレーム構造は、一次側巻線５００により電圧を入力することができ、磁芯組２００の電磁作用を経た後、二次側巻線５１０が電圧変換の目的を達成する。しかしながら、本考案の各ピン４００が回路板７００中で形成する極性及び用途は、問わないものとする。

なお、本考案では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本考案に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本考案の精神と領域を脱しない均等の範囲内で各種の変動や潤色を加えることができることは勿論である。

１００基材
１１０上板
１２０底板
１２２第１側板
１２４第２側板
１３０係止板
１４０開口
１４２第１トレース領域
１４６第２トレース領域
１５０巻線筒柱
１５２貫通孔
１７０巻線凸ブロック
１８０凸柱
１９０階段状ブロック
１９２仕切りブロック
１９６欠き溝
２００固定ブロック
２１０トレースブロック
３００鉄芯
３１０基部
３２０収容溝
３３０芯柱
４００ピン
４１０巻線部
４２０挿入接続部
５００一次側巻線
５００ａ第１コイル
５００ｂ第２コイル
５００ｃ第３コイル
５１０二次側巻線
５１０ａ第１コイル
５１０ｂ第２コイル
５１０ｃ第３コイル
５２０絶縁テープ
７００回路板

Claims

上板、底板、及び該上板及び該底板の間を接続する巻線筒柱を備えた基材、2つの鉄芯、該巻線筒柱外周に巻回された一次側巻線及び二次側巻線からなり、
上記巻線筒柱は該上板及び該底板を連通する貫通孔を設け、
上記鉄芯は、基部、該基部から突出して上記巻線筒柱の貫通孔に収容される芯柱、及び該芯柱と基部側部との間に上記巻線筒柱を収容する収容溝を具え、
上記基材の底板は、一次側巻線及び二次側巻線に対応して、それぞれ一次側巻線及び二次側巻線の引き出し箇所に相対して開口を設けると共にこれらの巻線側の裏面側に複数ンのピン及び巻線凸ブロックを設け、
上記2つの鉄芯の芯柱をそれぞれ上記基材の上板及び該底板から該貫通孔に収容して組み付け、上記巻線筒柱外周に巻回された一次側巻線及び二次側巻線をそれぞれ接線方向に引き出して基材の底板に形成した開口を経てその裏面側に突設した巻線凸ブロックに巻き付けて後、各ピンに巻回して接続した、
変圧器リードフレーム構造。
前記底板は、更に、巻線筒柱底面側に垂直に２つの係止板を前記開口に沿って、かつ前記巻線凸ブロックに相対して設けた、請求項１に記載の変圧器リードフレーム構造。
前記鉄芯は、前記２つの係止板の間に位置し、前記巻線筒柱外表面は前記開口を経て係止板と接続する請求項２に記載の変圧器リードフレーム構造。
前記一次側巻線は、複数層の単芯線であり、該二次側巻線は、金属撚り線である請求項１に記載の変圧器リードフレーム構造。
各前記巻線凸ブロックは、凸柱、階段状ブロック及び固定ブロックから構成され、各固定ブロックは、それぞれピンを固定する請求項１に記載の変圧器リードフレーム構造。
前記凸柱及び階段状ブロックは、それぞれ前記係止板及び固体ブロックの間に設けられ、各階段状ブロック一端は、該開口内方に凸出し、他端の長さは、相対する該固定ブロックの寸法以下であり、各該凸柱は、該開口から離れて設置され、該固定ブロックと相対して設置される請求項５に記載の変圧器リードフレーム構造。
前記階段状ブロックは、仕切りブロック及び欠き溝を具え、該仕切りブロックは、前記底板の開口内方に突出して該開口内に巻線を引き出す第１トレース領域及び第２トレース領域を隔てさせ、該欠き溝は、該仕切りブロックの他端に形成されて引き出した巻線を対応する固定ブロックに向ける請求項５に記載の変圧器リードフレーム構造。
前記階段状ブロックは、各開口両側縁にそれぞれ設けられ各開口縁の固定ブロックには、更に該開口内方に凸伸するトレースブロックを設けて、巻線を引き出す前記第２トレース領域が前記仕切りブロック及び該トレースブロックにより規定されてなる請求項７に記載の変圧器リードフレーム構造。
前記底板は、更に、２つの相対設置される第１側板及び第２側板を具え、各該ピンは、それぞれ該第１側板及び該第２側板に設置される請求項１に記載の変圧器リードフレーム構造。
更に、前記各ピンは、巻線部及び挿入接続部からなり、該巻線部は該第１側板又は該第２側板上で前記巻線筒柱から離れる方向に延伸形成され、該挿入接続部は該巻線部から延長形成されて、該回路板上に挿入接続されてなる請求項９に記載の変圧器リードフレーム構造。