KR102382326B1 - 인덕터 구조체 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인덕터 구조에 관한 것으로, 그 목적은 특정 형태의 상부코어 및 하부코어를 포함하는 독특한 구조의 인덕터를 통해 인덕터의 제조 시 부품 절감 및 제조공정의 단순화를 구현할 수 있도록 한 인덕터 구조를 제공함에 있다.
이를 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 인덕터 구조는, 하면을 통해 원통형상의 설치홈이 형성된 직육면체 형상의 상부코어와; 원판형상을 갖는 차폐판의 상면 중앙에 원통형상의 심경이 일체로 형성된 상태에서, 상기 심경이 상기 상부코어의 설치홈에 삽입 설치되는 하부코어와; 상기 하부코어의 심경 상면에 소정 접착물질을 매개로 부착 설치되는 원판형상의 상부판과; 상기 하부코어의 심경에 권취되는 와이어와; 일정 길이를 갖는 한 쌍의 핀으로 이루어져, 그 상단이 상기 하부코어의 차폐판 하면에 고정 결합된 상태에서, 각각 상기 와이어의 일단 및 타단과 연결되는 단자;를 포함하여 구성된다.
이를 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 인덕터 구조는, 하면을 통해 원통형상의 설치홈이 형성된 직육면체 형상의 상부코어와; 원판형상을 갖는 차폐판의 상면 중앙에 원통형상의 심경이 일체로 형성된 상태에서, 상기 심경이 상기 상부코어의 설치홈에 삽입 설치되는 하부코어와; 상기 하부코어의 심경 상면에 소정 접착물질을 매개로 부착 설치되는 원판형상의 상부판과; 상기 하부코어의 심경에 권취되는 와이어와; 일정 길이를 갖는 한 쌍의 핀으로 이루어져, 그 상단이 상기 하부코어의 차폐판 하면에 고정 결합된 상태에서, 각각 상기 와이어의 일단 및 타단과 연결되는 단자;를 포함하여 구성된다.
Description
본 발명은 인덕터 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인덕터에 독특한 형태의 상부코어 및 하부코어를 적용하여 인덕터의 구조를 단순화 시킴과 아울러, 상부코어 내부 공간의 견고한 차폐가 이루어질 수 있도록 한 인덕터 구조에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 인덕터는 코어에 권취된 코일에 전류가 흐름에 따라 발생하는 전자기의 작용을 이용하는 것으로서, 저항 및 커패시터 등과 함께 전자회로를 구성하는 중요한 수동소자이다.
상기 인덕터는 커패시터와 조합하여 공진회로를 구성하거나 필터 회로에 사용되기도 하며, 또는 임피던스 정합에도 사용되는 등 다양한 용도로 폭넓게 사용되고 있다.
특히, 최근에는 스마트폰 및 테블릿 PC 등에서 통신, 카메라, 게임 등의 멀티 구동이 요구됨에 따라 전류의 손실을 줄이고 효율성을 높이기 위한 파워 인덕터의 사용이 증가하고 있으며, 전자기기의 소형화 및 박막화가 가속화 되고 있는 실정이다.
한편, 종래 인턱터의 일실시예로, 상기 인덕터는 단자핀이 조립되는 절연베이스와, 와이어가 권취되는 드럼코어, 상기 드럼코어를 감싸는 링코어를 포함하여 구성되며, 또한 상기 드럼코어는 상하부 플랜지와 상하부 플랜지 사이에서 상하부 플랜지와 일체로 형성되는 심경으로 구성되는데, 상술한 바와 같은 인덕터에서는 상기 단자핀 및 드럼코어 상호 간의 전기적인 단락을 방지하기 위하여 절연베이스를 필수적으로 사용하게 된다.
이때, 종래의 인덕터에서는 상기 절연베이스를 사용함에 따라, 인덕터의 구성이 복잡해지고 재료비 및 비용 상승의 문제점이 발생하게 되었다.
이에, 국내 등록특허 제10-1647721호에서는 상술한 바와 같은 종래의 인덕터에서 발생하는 문제점을 해소하기 위하여, "다수의 단자핀과; 상기 다수의 단자핀이 조립되고, 강자성 물질로 이루어지는 하부코어와; 상기 하부코어에 조립되고, 강자성 물질로 이루어지는 제1심경과; 상기 제1심경에 권선되고, 양단이 상기 다수의 단자핀에 연결되는 제1와이어와; 상기 제1심경 및 상기 제1와이어를 감싸며 상기 하부코어에 조립되고, 강자성 물질로 이루어지는 상부코어를 포함하고, 상기 하부코어 및 상기 상부코어는, 니켈(Ni) 계열의 페라이트(ferrite)로 이루어지고, 상기 제1심경은 니켈(Ni), 마그네슘(Mg), 철(Fe), 망간(Mn), 페라이트(ferrite) 중 하나로 이루어진 것."을 특징으로 하는 '인덕터'가 개시되어 있다.
그러나, 상기 국내 등록특허 제10-1647721호에 개시된 종래의 '인덕터' 또한 플라스틱 재질로 이루어진 복잡한 구조의 하부코어를 필요로 함에 따라 구조 및 부품의 단순화에 한계가 있는 문제점이 발생하게 됨과 아울러, 상기 하부코어가 플라스틱 재질로 이루어짐에 따라 완전한 밀폐 및 차폐가 불가능한 문제점도 발생하게 되었다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 특정 형태의 상부코어 및 하부코어를 포함하는 독특한 구조의 인덕터를 통해 인덕터의 제조 시 부품 절감 및 제조공정의 단순화를 구현할 수 있도록 한 인덕터 구조를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상부코어 및 하부코어 사이에 내장되는 심경 부분의 견고한 차폐를 통해 와이어에서 생성된 자속의 유출이 제한되면서 주변 소자에 대한 간섭이 최소화 된 고품질의 인덕터가 구현될 수 있도록 한 인덕터 구조를 제공하고자 하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인덕터 구조는, 하면을 통해 원통형상의 설치홈이 형성된 직육면체 형상의 상부코어와; 원판형상을 갖는 차폐판의 상면 중앙에 원통형상의 심경이 일체로 형성된 상태에서, 상기 심경이 상기 상부코어의 설치홈에 삽입 설치되는 하부코어와; 상기 하부코어의 심경 상면에 소정 접착물질을 매개로 부착 설치되는 원판형상의 상부판과; 상기 하부코어의 심경에 권취되는 와이어와; 일정 길이를 갖는 한 쌍의 핀으로 이루어져, 그 상단이 상기 하부코어의 차폐판 하면에 고정 결합된 상태에서, 각각 상기 와이어의 일단 및 타단과 연결되는 단자를 포함하여 구성된 것;을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 상부판은 소정 접착물질을 매개로 상기 하부코어의 심경에 부착된 상태에서, 그 상면은 소정 접착물질을 매개로 상기 상부코어의 설치홈 천장에 부착되되, 상기 상부판의 직경은 상기 상부코어의 설치홈 내경과 대응되는 치수로 이루어지고, 그 두께는 0.8 내지 1.2 밀리미터[mm] 범위의 치수를 갖도록 이루어진 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 상부코어는 산화철 계열의 페라이트(ferrite)로 이루어지고, 상기 하부코어는 니켈 계열의 페라이트(ferrite)로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부코어의 차폐판 외주면 양측에는 상기 심경에 권취된 상태에서 한 쌍의 단자에 각각 연결되는 와이어의 경로를 가이드 하는 와이어 안착홈이 요입 형성되어 구성됨이 바람직하다.
또, 상기 상부코어의 하단에는 설치홈과 연통되는 다수 개의 열방출홈이 요입 형성되어 구성됨이 바람직하다.
상기에서 설명한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 특정 구조를 갖는 상부코어 및 하부코어를 포함하여 인덕터를 구성하므로서, 인덕터 제조 시 부품 절감 및 제조공정의 단순화를 통해 생산성을 향상시킴과 아울러 경제성을 높일 수 있는 효과가 있게 된다.
또한, 상부코어 및 하부코어 사이에 내장되는 심경 부분의 견고한 차폐가 가능하도록 함에 따라, 와이어를 통해 생성된 자속의 임의적인 유출이 억제되면서 주변 소자에 대한 간섭이 최소화 될 수 있게 되며, 이를 통해 보다 우수한 품질의 인덕터를 제공할 수 있는 효과가 있게 된다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일실시예에 따른 인덕터 구조가 적용된 인덕터의 외관을 나타내는 상부 사시도 및 저부 사시도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 인덕터 구조가 적용된 인덕터의 구성을 나타내는 상부 분리사시도 및 저부 분리사시도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인덕터 구조가 적용된 인덕터의 구성을 나타내는 정단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 인덕터 구조가 적용된 인덕터의 구성을 나타내는 상부 분리사시도 및 저부 분리사시도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인덕터 구조가 적용된 인덕터의 구성을 나타내는 정단면도이다.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일실시예에 따른 인덕터 구조가 적용된 인덕터의 외관을 나타내는 상부 사시도 및 저부 사시도, 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 인덕터 구조가 적용된 인덕터의 구성을 나타내는 상부 분리사시도 및 저부 분리사시도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인덕터 구조가 적용된 인덕터의 구성을 나타내는 정단면도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 인덕터 구조는, 특정 구조를 갖는 상부코어(10) 및 하부코어(20)를 포함하여 인덕터를 구성함에 따라, 인덕터 제조공정의 단순화를 달성함과 동시에 보다 고품질의 인덕터 제작이 가능하도록 이루어진다.
먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 인덕터 구조가 적용되는 인덕터는 상부코어(10) 및 하부코어(20), 상부판(30), 와이어(40), 단자(50) 등이 일체형 몸체를 이루도록 형성되어 구성된다.
상기 상부코어(10)는 그 하면이 대략 원통형상으로 개방되어 소정 공간부로 이루어진 설치홈(12)이 형성되는 대략 직육면체 형상을 갖도록 구성된다.
상기 상부코어(10)는 상기 설치홈(12) 내에 상기 하부코어(20)의 심경(24) 및 상기 심경(24)에 권취된 와이어(40)가 내장된 상태에서, 상기 와이어(40)에서 생성된 자속이 외부로 유출되는 것을 억제하는 기능을 수행하도록 이루어지며, 이때 상기 상부코어(10)는 산화철 계열의 페라이트(ferrite)로 이루어짐이 바람직하다.
또, 상기 상부코어(10)의 하단에는 설치홈(12)과 연통되면서 상기 와이어(40)에서 발생되는 열을 방출하기 위한 다수 개의 열방출홈(14)이 요입 형성되어 구성된다.
상기 상부코어(10)에서, 외면에 세로방향으로 형성된 모서리 부분은 모따기 형태로 가공되어 구성된다.
상기 하부코어(20)는 대략 원판형상을 갖는 차폐판(22) 및, 상기 차폐판(22)의 상면 중앙에 대략 원통형상을 이루도록 일체로 형성된 심경(24)을 포함하여 구성된 상태에서, 상기 심경(24) 부분이 상기 상부코어(10)의 설치홈(12)에 내장되도록 이루어진다.
상기 하부코어(20)의 심경(24)은 상기 와이어(40)가 권취된 상태에서 자속을 관리하고 인덕턴스를 증가시키는 기능을 수행하도록 이루어지며, 상기 차폐판(22) 및 심경(24)이 일체형 몸체를 이루도록 형성된 하부코어(20)는 강자성 물질인 니켈 계열의 페라이트(ferrite)로 이루어짐이 바람직하다.
참조부호 22a는 상기 하부코어(20)의 차폐판(22) 외주면 양측에 요입 형성되어, 상기 심경(24)에 권취된 상태에서 한 쌍의 단자(50)로 각각 연결되는 와이어(40)의 경로를 안내하는 와이어 안착홈을 나타낸다.
상기 상부판(30)은 플라스틱 재질을 매개로 일정 두께를 갖는 대략 원판형상으로 제작되어, 상기 하부코어(20)의 심경(24)에 소정 접착물질(60)을 매개로 부착 형성되면서 상기 상부코어(10) 및 하부코어(20) 상호 간의 사이에 일정 간격의 에어갭을 형성하도록 제공된다.
상기 상부판(30)은 그 하면이 상기 하부코어(20)의 심경(24) 상면에 부착된 상태에서, 상기 상부판(30) 상면은 소정 접착물질(60)을 매개로 상기 상부코어(10)의 설치홈(12) 천장부에 부착 형성되도록 이루어진다.
상기 상부판(30)은 상기 상부코어(10)의 설치홈(12) 내경과 유사하거나 약간 작은 직경을 이루도록 형성되며, 그 두께는 대략 0.8 내지 1.2 밀리미터[mm] 범위(가장 바람직하게는 1밀리미터[mm])의 치수를 갖도록 구성된다.
상기 상부판(30)을 매개로 형성되는 상기 상부코어(10) 및 하부코어(20) 상호 간의 간격은 1밀리미터[mm] 정도일 때, "L(인덕터)" 값의 산포변화가 가장 안정적으로 측정된다.
상기 상부코어(10) 및 하부코어(20) 상호 간의 간격이 0.8밀리미터[mm] 보다 작을 경우, "L" 값의 산포변화가 커지게 되며, 1.2밀리미터[mm] 보다 클 경우, "L" 값이 떨어지는 문제점이 발생할 수 있다.
상기 상부코어(10)의 설치홈(12) 내에 상기 하부코어(20)의 심경(24) 및 상기 상부판(30)이 내장된 상태로 상기 상부코어(10) 및 하부코어(20)가 상호 결합된 상태에서, 상기 하부코어(20)의 차폐판(22) 외주면 및 상부코어(10)의 설치홈(12) 내주면 사이에 발생하는 틈은 소정 접착물질(60)이 채워지면서 밀봉됨이 바람직하다.
상기 와이어(40)는 상기 하부코어(20)의 심경(24)에 권취되는 것으로, 에나멜 동선 등과 같은 소정 절연물질이 피복된 도선으로 이루어지며, 그 양단은 한 쌍으로 제공되는 단자(50)에 각각 연결되어 구성된다.
상기 단자(50)는 일정 길이를 갖는 한 쌍의 핀으로 이루어져, 그 상단이 상기 하부코어(20)의 차폐판(22) 하면에 매립된 구조로 고정 결합되는 것으로, 알루미늄 등과 같은 도전성 금속재질로 구성되어, 해당 인덕터 측으로 전류를 공급하도록 제공된다.
각 단자(50) 상단 부분이 하부코어(20)의 차폐판(22)에 하면에 매립 설치된 상태에서, 매립된 부분 주변에 소정 접착물질(60)이 도포됨에 따라, 각 단자(50)는 보다 견고한 결합상태를 유지할 수 있게 된다.
한편, 상기 상부판(30)의 설치지점 및, 한 쌍으로 제공되는 상기 단자(50)의 결합지점, 상기 차폐판(22) 외주면의 밀봉지점 등에 사용되는 접착물질(60)은, 총중량 100 중량부 중에서 비스페놀 A형 에폭시수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 비스페놀 A 노볼락형 에폭시수지, 비스페놀 F 노볼락형 에폭시 수지 증에서 1종 또는 그 이상 선택되는 평균분자량이 5,000~20,000인 에폭시수지 40~45 중량%와 평균분자량이 10,000 내지 50,000인 우레탄 변성 에폭시수지 20~25 중량%와 에폭시 수지와 카르복실-터미네이티드 부타디엔 아크릴로니트릴을 반응시켜 얻은 평균분자량 3,000~5,000인 카르복실-말단의 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체(CTBN) 변성 에폭시 수지 5~10 중량% 포함된 열경화성에폭시접착제를 사용하는 것이 적합하다.
이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 작용에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일실시예에 따른 인덕터 구조가 적용된 인덕터는 각종 전자기기의 인쇄회로기판에 실장된 상태로, 공진회로를 구성하거나 필터 회로 등에 사용될 수 있다.
즉, 한 쌍의 단자(50)가 인쇄회로기판과 연결되어 소정 전류를 공급받으면서 상기 와이어(40)에 전류를 인가함에 따라, 상기 상부코어(10) 내부 공간에는 자기장이 생성되는데, 이때 상기 하부코어(20)의 심경(24)에 권취된 와이어(40)를 통해 생성된 자기장이 미치는 범위는 밀봉된 상부코어(10)의 설치홈(12) 공간 내로 한정되면서 임의적인 자속의 유출이 방지될 수 있게 된다.
이에 따라, 해당 인덕터는 안정적인 자기순환 구조를 통해 우수한 전류특성을 나타낼 수가 있게 됨과 동시에 주변의 각종 소자들에 대한 간섭 또한 최소화 될 수가 있게 된다.
또한, 상기 상부코어(10)에 구비된 다수 개의 열방출홈(12)을 통해서는 해당 인덕터의 동작 시 상기 와이어(40)에서 발생하는 열이 원활하게 외부로 방출될 수가 있게 되므로, 과열에 의한 부품의 임의적인 손상이 방지될 수 있게 된다.
한편, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 및 수정이 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 및 수정 발명들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되는 것이다
10: 상부코어, 12: 설치홈,
14: 열방출홈, 20: 하부코어,
22: 차폐판, 22a: 와이어 안착홈,
24: 심경, 30: 상부판,
40: 와이어, 50: 단자,
60: 접착물질.
14: 열방출홈, 20: 하부코어,
22: 차폐판, 22a: 와이어 안착홈,
24: 심경, 30: 상부판,
40: 와이어, 50: 단자,
60: 접착물질.
Claims (5)
- 하면을 통해 원통형상의 설치홈이 형성된 직육면체 형상의 상부코어와, 원판형상을 갖는 차폐판의 상면 중앙에 원통형상의 심경이 일체로 형성된 상태에서 상기 심경이 상기 상부코어의 설치홈에 삽입 설치되는 하부코어와, 상기 하부코어의 심경 상면에 소정 접착물질을 매개로 부착 설치되는 원판형상의 상부판과, 상기 하부코어의 심경에 권취되는 와이어와, 일정 길이를 갖는 한 쌍의 핀으로 이루어져 단자의 상단이 상기 하부코어의 차폐판 하면에 고정 결합된 상태에서 각각 상기 와이어의 일단 및 타단과 연결되는 단자를 포함하는 인덕터 구조체에 있어서,
상기 상부판은 소정 접착물질을 매개로 상기 하부코어의 심경에 부착된 상태에서 상부판의 상면은 소정 접착물질을 매개로 상기 상부코어의 설치홈 천장에 부착되되, 상기 상부판의 직경은 상기 상부코어의 설치홈 내경과 대응되는 치수로 이루어짐과 아울러, 상부판의 두께는 0.8 내지 1.2 밀리미터[mm] 범위의 치수로 형성되어 "L(인덕터)" 값의 산포변화가 안정적으로 나타나도록 이루어지고;
상기 하부코어의 차폐판 외주면 양측에는 상기 심경에 권취된 상태에서 한 쌍의 단자에 각각 연결되는 와이어의 경로를 가이드 하는 와이어 안착홈이 요입 형성되어 구성되며;
상기 상부코어의 하단에는 설치홈과 연통되는 다수 개의 열방출홈이 요입 형성되고, 상기 상부코어의 외면에 세로방향으로 형성된 모서리 부분은 모따기 형태로 가공되어 구성되고;
상기 상부판의 설치지점 및, 한 쌍으로 제공되는 상기 단자의 결합지점, 상기 차폐판 외주면의 밀봉지점에 사용되는 접착물질은, 총중량 100 중량부 중에서 비스페놀 A형 에폭시수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 비스페놀 A 노볼락형 에폭시수지, 비스페놀 F 노볼락형 에폭시 수지 중에서 1종 또는 그 이상 선택되는 평균분자량이 5,000~20,000인 에폭시수지 40~45 중량%와 평균분자량이 10,000 내지 50,000인 우레탄 변성 에폭시수지 20~25 중량%와 에폭시 수지와 카르복실-터미네이티드 부타디엔 아크릴로니트릴을 반응시켜 얻은 평균분자량 3,000~5,000인 카르복실-말단의 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체(CTBN) 변성 에폭시 수지 5~10 중량% 포함된 열경화성에폭시접착제를 사용하는 것;을 특징으로 하는 인덕터 구조체. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 상부코어는 산화철 계열의 페라이트(ferrite)로 이루어지고, 상기 하부코어는 니켈 계열의 페라이트(ferrite)로 이루어진 것을 특징으로 하는 인덕터 구조체. - 삭제
- 삭제
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101091750B1 (ko) | 2009-02-27 | 2011-12-08 | 스미다 코포레이션 가부시키가이샤 | 인덕터 및 인덕터의 제조 방법 |
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