KR100951785B1 - 코일제품의 세퍼레이터 결합구조 - Google Patents

Abstract

도넛(donut) 형태의 코어(core) 외면에 코어커버가 결합되고 코어커버 위에 코일이 감겨진 구조의 코일본체(1); 상기 코일본체(1)가 누운 상태로 놓이도록 하기 위한 안착면(9)을 제공하는 단자베이스(7); 절연기능을 위한 것으로서 상기 코일본체(1)의 중심부를 가로지르도록 설치된 상태에서 상기 단자베이스(7)와 결합 고정되는 세퍼레이터(15, separator)를 포함하는 코일제품에 있어서;

톱니 형태의 제1투스(21)를 가지는 수부재(17, male member)가 상기 세퍼레이터(15)에 형성되고; 상기 제1투스(21, tooth)와 도브테일(dovetail) 결합방식으로 결합하게 되는 제2투스(23)를 가짐으로써, 상기 수부재(17)와 암수결합을 하도록 이격 설치된 2개의 단위판(19a,19b)으로 구성되는 암부재(19)가 상기 단자베이스(7)의 중심부에 돌출 형성됨에 의해; 상기 세퍼레이터(15)와 상기 단자베이스(7)가 압착력만에 의해 결합 고정되는 것을 특징으로 하는 코일제품의 세퍼레이터 결합구조를 개시한다.

코어, 코일, 전자파, 베이스, 세퍼레이터, 단자, EMI, 초크코일

Description

코일제품의 세퍼레이터 결합구조{Coupling Structure For Separator Of Coil Product}

본 발명은 EMI코일이나 초크코일 등의 코일제품에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 코일의 중간에 끼워져 고정되는, 코일제품의 세퍼레이터 결합구조에 관한 것이다.

전자파 차단이나 노이즈 감쇄에 사용되는 EMI코일(line filter), 초크코일 또는 변압기(transformer) 등의 코일제품은 전기전자부품 및 응용부품으로 많이 적용되고 있으며 인쇄회로기판(PCB)에 탑재되기도 한다. EMI(Electro Magnetic Interference)란 전기ㆍ전자기기로부터 직접방사 또는 전도되는 전자파가 다른 기기의 전자기 수신 기능에 장해를 주는 것을 말한다.

본 발명인 코일제품은 코어(core)의 외주를 따라 동선을 권선하는 것을 기본 구조로 하고, 권선된 코일에 인가되는 전류와 코어의 전자기적 특성에 의해 전류특성을 제어하도록 하는 것이다.

도 1은 종래 코일제품의 분해사시도이다. 특히 트로이달 구조의 코일제품이 예시된다.

도시된 바에 의하면, 상부개방형 단자베이스(100)에 코일본체(102)가 내장된다. 단자베이스(100)는 외주에 코일(104)이 권선되는 코어커버(106)를 눕힌 상태로 내부에 수용하기 위한 요홈식 수용공간(108)을 가진다.

단자베이스(100)에는 수용공간(108)의 중심부에는 세퍼레이터(110)가 끼워져 결합될 수 있도록 지지블록(112)이 돌출 형성된다. 세퍼레이터(110)는 코어커버(106)의 중심에 절연기능 및 형태유지기능을 위해 끼워져 삽입된다. 종래 코일제품은 세퍼레이터(110)가 사출성형에 의해 코어커버(106) 상에 일체로 마련되는 결합홈에 끼워지되 접착제를 이용하여 반영구적으로 접착하는 방식으로 결합되고 있다. 보다 상세한 종래기술에 대한 설명은 국내등록특허 제10-0879992호에 개시되어 있다.

그러나 이러한 단자베이스(100)와 세퍼레이터(110)의 결합방식은 작업공정을 늘림으로써 단가상승을 부추기는 결과를 낳게 한다. 또한 코일(104)에 편심하중이 가해지는 경우 휨모멘트에 의해 고정성 내지 내구성이 떨어지는 문제가 있었다.

위와 같은 문제에 대한 본 발명의 목적은, 코일제품에 있어서 단자베이스와 세퍼레이터의 결합방식을 개선함으로써 조립공정을 줄이고 편리하게 제작할 수 있으며 구조적으로 안정된 결합력을 유지할 수 있게 함으로써 제품의 단가를 낮추고 신뢰성을 향상시키는 것에 있다.

위와 같은 목적은, 도넛 형태의 코어 외면에 코어커버가 결합되고 코어커버 위에 코일이 감겨진 구조의 코일본체; 상기 코일본체가 누운 상태로 놓이도록 하기 위한 안착면을 제공하는 단자베이스; 절연기능을 위한 것으로서 상기 코일본체의 중심부를 가로지르도록 설치된 상태에서 상기 단자베이스와 결합 고정되는 세퍼레이터를 포함하는 코일제품에 있어서;

톱니 형태의 제1투스를 가지는 수부재가 상기 세퍼레이터에 형성되고; 상기 제1투스와 도브테일(dovetail) 결합방식으로 결합하게 되는 제2투스를 가짐으로써, 상기 수부재와 암수결합을 하도록 이격 설치된 2개의 단위판으로 구성되는 암부재가 상기단자베이스의 중심부에 돌출 형성됨에 의해; 상기 세퍼레이터와 상기 단자베이스가 압착력만에 의해 결합 고정되는 것을 특징으로 하는 코일제품의 세퍼레이터 결합구조에 의해 달성된다.

본 발명의 특징에 따르면, 상기 수부재가 단자베이스 상에 설치되고, 상기 암부재가 상기 세퍼레이터 상에 설치될 수도 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 수부재는 판형상의 상기 세퍼레이터 본체에 부분적으로 마련될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1투스는 다수개(예를 들어 5 ~ 15개)이며, 상기 제2투스는 1 ~ 2개일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 세퍼레이터가 상기 단자베이스와 결합된 상태에서 상기 제1,2 투스의 연장방향을 따라 상대적으로 미끄러짐이 일어나지 않도록 하기 위한 슬립방지수단이 더 마련될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 수부재의 양면에 각각 형성되는 상기 제1투스는 상기 수부재와 암부재의 결합방향을 따라 어긋나게 형성될 수 있다.

위와 같은 구성에 의하면, 코일제품에 있어서 단자베이스와 세퍼레이터를 맞대고 서로 접하는 방향으로 순간적인 힘을 가하게 되면, 단자베이스와 세퍼레이터가 찰칵하면서 결합되게 된다. 단자베이스와 세퍼레이터는 부재가 파손되지 않는 이상 결합방향의 반대방향으로는 분리되지 않게 된다. 나아가 슬립방지수단에 의해 결합방향과 직각방향으로도 유동되지 않게 된다.

이처럼 간단한 방식으로 단자베이스와 세퍼레이터를 결합시킬 수 있으므로 작업공정이 줄고 접착제를 필요로 하지 않게 되어 경제적으로 유익하게 된다.

이하, 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 더욱 상세하게 설명한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 코일제품의 분해사시도이다. 도 3은 도 2의 A-A선을 따라 취한 단면도이다. 도 4는 도 3에 대응되는 단면도로서 조립된 상태를 나타낸다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 코일제품의 단면도이 다.

우선 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한다.

코일본체(1)는 도넛(donut) 형태의 코어 외면에 코어커버(3)가 결합되고 코어커버(3) 표면에 코일(5)이 감겨진 구조로서 종래의 것과 다름없다.

단자베이스(7)는 코일본체(1)가 누운 상태로 안착되도록 하기 위한 안착면(9)을 제공하는 것으로서 받침대로서의 기능을 한다. 단자베이스(7)의 모서리 4곳에는 리드단자(11)가 결합된다. 코일(5)의 각 단부는 리드단자(11)와 납땜방식으로 연결된다. 코일(5)은 1차코일(5a)과 2차코일(5b)로 구성되며 각각 대칭적으로 분리된 상태로 코어커버(3) 표면을 감싸고 있다. 1차코일(5a)의 양단부와 2차코일(5b)의 양단부가 각각 하나씩의 리드단자(11)와 전기적으로 접속하게 된다. 각 코일(4)의 단부는 단자베이스(7)의 각 모서리 부위에 세로방향으로 마련되는 전선끼움홈(13)을 통과한 후 리드단자(11)에 납땜으로 접합된다.

본 발명의 핵심사항인 세퍼레이터(15, separator)는 코일본체(1)와 단자베이스(7)의 결합력 유지 내지 제1,2차코일(5a,5b)간의 절연기능을 위한 것으로서, 코일본체(1)의 중심부를 가로지르도록 설치된다. 세퍼레이터(15)는 기본적으로는 판형상으로서 특히 1차코일(5a)과 2차코일(5b) 사이를 구분 짓는 격벽으로서의 기능을 수행한다.

세퍼레이터(15)에는 수부재(17, male member)가 구비되고, 단자베이스(7)에는 암부재(19, female member)가 형성된다. 수부재(17)와 암부재(19)가 서로 암수 결합을 함으로써 세퍼레이터(15)와 단자베이스(7)를 서로 결합시키는 것이다.

본 실시예에 의하면 세퍼레이터(15)의 몸체 전부 또는 일부가 수부재(17)를 이루고 있다. 수부재(17)의 양면에는 단자베이스(7)와의 결합방향(W1)을 따라 톱니 형태의 제1투스(tooth)가 다수개 형성된다.

암부재(19)가 단자베이스(7)의 안착면(9) 중심부에 직각방향으로 돌출 형성되는데, 암부재(19)는 2개의 단위판(19a,19b)으로 구성되며 각 단위판(19a,19b)의 내면 일부 또는 전부에는 제1투스(21)와 도브테일(dovetail)결합을 할 수 있도록 제2투스(23, tooth)가 형성된다.

단위판(19a,19b)은 수부재(17)가 면밀하게 삽입될 수 있는 거리만큼 평행하게 이격되어 있으며 어느 정도의 탄성을 가지므로 수부재(17)가 결합됨에 따라 탄성변형을 겪게 된다.

이로써 제1,2투스(21,23)는 서로 도브테일(dovetail) 결합방식으로 결합되어 세퍼레이터(15)와 단자베이스(7) 간의 강한 결합력을 유지하게끔 한다.

때에 따라 수부재(17)가 단자베이스(7) 상에 설치되고 암부재(19)가 세퍼레이터(15) 상에 설치되는 것과 같은 단순한 설계변경은 본 발명의 권리범위 내에 있음은 물론이다.

본 발명의 실시예에 의하면 제1투스(21)는 다수개이며, 제2투스(23)는 도시된 것처럼 1개 또는 2개일 수 있다. 그러나 이는 예시에 불과하며 그 개수는 임의 적으로 변경될 수 있다. 그러나 도시된 것처럼 제1투스(21)를 여러 개(예를 들어, 5 ~ 15개) 만든 이유는 코일본체(1)의 크기 변화에 적절히 대응하기 위한, 즉 호환성 향상을 위함이다. 즉 도 4에 도시된 바와 같이 수부재(17)와 암부재(19)의 결합정도를 조절할 수 있어, 하나의 세퍼레이터(15)로써 여러 크기의 코일본체(1)를 장착할 수 있기 때문이다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 세퍼레이터(15)가 상기 단자베이스(7)와 결합된 상태에서 상기 제1,2투스의 연장방향(W2)을 따라 상대적으로 미끄러짐이 일어나지 않도록 하기 위한 슬립방지수단이 더 마련될 수 있다. 코일제품은 여러 각도로 설치될 수 있는데, 때에 따라서는 거꾸로 매달리거나 측벽에 매달릴 수도 있다. 따라서 다양한 하중이 코일본체에 작용하는 것에 대한 대응이 필요하며, 그 대응중 하나가 슬립방지수단인 것이다.

슬립방지수단은 세퍼레이터(15) 몸체의 하단부가 끼워질 수 있도록 단자베이스(7) 상면에 중심부를 횡단하도록 그루브(25, groove)를 만들 수 있다. 또한 그루브(25)의 양 끝에 블로킹블록(27)을 형성시킬 수 있다. 블로킹 블록의 내면(27a)은 세퍼레이터의 마구리면(15a)과 면밀하게 접촉된다.

이와는 별도로 암부재의 가로폭(L1)을 세퍼레이터의 가로폭(L2)보다 적게 하고 암부재의 가로폭(L1)에 대응되는 폭으로 수부재의 가로폭(L3)을 결정하는 것이다. 그리고 수부재(17)의 전체 두께(T1)를 세퍼레이터(15)의 전체 두께(T2)보다 작게 하게 되면 세퍼레이터(15)가 암부재(19)에 결합되는 것만으로도 세퍼레이터(15) 는 제1,2투스의 연장방향(W2)으로 슬립되지 않을 것이다. 암부재의 측면(19c)이 세퍼레이터 몸체와 수부재의 경계가 되는 턱(15b)에 접하게 되기 때문이다.

한편 세퍼레이터(15) 상단에는 마감판(29)이 세퍼레이터 본체에 직각방향으로 더 부착될 수 있다. 도시된 바에 의하면 마감판(29)은 마름모꼴 형태를 가지지만 이에 한정되지는 않을 것이 분명하다.

마감판(29)은 외관을 향상시키기도 하며 권선된 코일을 상부에서 압박하여 고정시키는 기능을 수행할 수 있다.

마감판(29)의 상면을 평탄면으로 하는 경우에는 모델명, 제조사명을 기재할 수 있는 공간을 제공하기도 한다.

이하 설명되는 본 발명의 다른 실시예에 의하면 수부재(17)와 암부재(19)의 결합력을 제고하기 위한 또 다른 수단이 제안된다. 이하 도 5 이하를 참조하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 코일제품의 단면도이며, 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 세퍼레이터의 정면도이다.

판형상인 수부재(17)의 양면에는 언급된 것처럼 제1투스(23)가 각각 형성된다. 그러나 본 실시예에 의하면, 도면상 우측에 형성되는 제1투스(21', 이하'제1-1투스'라 함)와 좌측에 형성되는 제1투스(21", 이하'제1-2투스'라 함)가 1/2피치(half pitch) 정도 상하방향으로 어긋나 있다. 한편 암부재의 제2투스(23)는 서로 대칭을 이루도록 형성된다.

이 경우 제1-2투스(21")와 제2투스(23)는 서로 완전한 도브테일 결합을 이루 지만 제1-1투스(21')와 제2투스(23)는 그렇지 못하며 서로 상하방향으로 밀어내려는 힘을 받게 된다. 이렇게 제1-1투스(21')와 제2투스(23)의 스트레스(stress)가 세퍼레이터(15)와 단자베이스(7)의 결합력을 향상시키는 결과를 제공하게 된다.

결합력과 관련하여 구체적으로 언급하면, 크기가 작은 것에 대하여 투스의 엣지(edge)가 살아 있는 형태로 성형하기가 어려운 측면이 있으므로, 크기를 상대적으로 키워서 성형하여야 한다. 그렇게 되면 톱니 형상 간의 피치가 커져야 되고 결국은 결합하는 위치의 간격도 그에 따라야 하므로 결국 헐겁게 결합되는 결과를 초래할 수 있게 된다. 그러므로 이를 보완하기 위해서 톱니의 위치를 서로 반피치 엇갈리게 하면 톱니의 크기를 1/2로 성형하는 것과 같은 효과와 더불어 톱니 크기가 커지기 때문에 결합력을 유지하는 강도도 따라서 증가하는 효과가 있다는 것이다.

본 실시예는 수부재(17)에 형성된 제1투스(21)를 2구역 이상으로 구분하여 서로 단차를 주는(1/2피치 정도) 것을 특징으로 한다. 그러므로 제1투스(21)의 단차진 경계(B)가 도 6에 도시된 것처럼 수부재(17)의 한쪽면 중간지점에 만들어질 수 있다. 그러므로 제1-1투스(21')와 제1-2투스(21")가 수부재(17)의 일면에 동시에 형성되되 반씩 점유하고 있다. 제1-1투스(21')와 제1-2투스(21")가 수부재의 양면에 엇갈리게 마련됨으로써 힘의 균형을 유지토록 할 수 있을 것이다.

도 1은 종래 코일제품의 분해사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 코일제품의 분해사시도이다. 도 3은 도 2의 A-A선을 따라 취한 단면도이다. 도 4는 도 3에 대응되는 단면도로서 조립된 상태를 나타낸다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 코일제품의 단면도이다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 세퍼레이터의 정면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 ; 코일본체 7 ; 단자베이스

11 ; 리드단자 15 ; 세퍼레이터

17 ; 수부재 19 ; 암부재

21,23 ; 제1,2투스(tooth)

Claims (4)

1. 도넛(donut) 형태의 코어(core) 외면에 코어커버가 결합되고 코어커버 위에 코일이 감겨진 구조의 코일본체(1); 상기 코일본체(1)가 누운 상태로 놓이도록 하기 위한 안착면(9)을 제공하는 단자베이스(7); 절연기능을 위한 것으로서 상기 코일본체(1)의 중심부를 가로지르도록 설치된 상태에서 상기 단자베이스(7)와 결합 고정되는 세퍼레이터(15, separator)를 포함하는 코일제품에 있어서;

   톱니 형태의 제1투스(21, tooth)를 가지는 수부재(17, male member)가 상기 세퍼레이터(15)에 형성되고; 상기 제1투스(21)와 도브테일(dovetail) 결합방식으로 결합하게 되는 제2투스(23)를 가짐으로써, 상기 수부재(17)와 암수결합을 하도록 이격 설치된 2개의 단위판(19a,19b)으로 구성되는 암부재(19)가 상기 단자베이스(7)의 중심부에 돌출 형성됨에 의해; 상기 세퍼레이터(15)와 상기 단자베이스(7)가 압착력만에 의해 결합 고정되며;

   상기 제1투스(21)는 상기 수부재(17)와 암부재(19)의 결합방향(W1)을 따라 다수개 형성되며, 상기 제2투스(23)는 1 ~ 2개가 형성됨으로써, 상기 세퍼레이터(15)와 상기 단자베이스(7)의 결합 정도를 상기 코일본체(1)의 크기에 따라 조정할 수 있게 되며;

   상기 수부재(17)의 양면에 각각 형성되는 제1투스(21)는 상기 수부재(17)와 암부재(19)의 결합방향(W1)을 따라 어긋나게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 코일제품의 세퍼레이터 결합구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 세퍼레이터(15)가 상기 단자베이스(7)와 결합된 상태에서 상기 제1,2투스(21,23)의 연장방향(W2)을 따라 상대적으로 미끄러짐이 일어나지 않도록 하기 위한 슬립방지수단이 더 마련되되;

   상기 슬립방지수단은; 상기 암부재(19)의 가로폭(L1)을 상기 세퍼레이터(15)의 가로폭(L2)보다 적게 하고; 상기 수부재(17)의 가로폭(L3)은 상기 암부재(19)의 가로폭(L1)에 대응되는 폭으로 하는 것을 특징으로 하는 코일제품의 세퍼레이터 결합구조.
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