KR102400655B1 - 적층 코일 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적층 코일 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는, 하나의 기질을 폴딩하여 형성된 다수 개의 적층유닛을 포함하고, 상기 적층유닛은 개구, 제1공동변과 제2 공동변을 포함하며, 인접한 2개 적층유닛의 개구 방향이 상반되고, 상기 적층유닛은 제1 공동변과 제2 공동변을 통해 각각 인접한 2개의 적층유닛과 접합하여 상기 기질이 적층 상태 하에서 나선 형상의 통전경로를 형성하는 것을 특징으로 하는 적층 코일을 제공한다. 본 발명은 하나의 기질을 차례대로 폴딩하여 다수 개의 적층유닛을 형성함으로써, 상기 기질이 적층 상태 하에서 나선 형상의 통전경로를 형성하여 직사각형 코일의 에너지 효율을 향상시킨다. 또한, 상기 적층 코일 구조에 근거하여 본 발명이 제공하는 제조방법을 이용하여 고정밀도의 적층 코일을 고효율로 제조할 수 있다.

Description

적층 코일 및 그 제조방법
본 발명은 코일 기술분야에 관한 것으로, 더 상세하게는 적층 코일 및 그 제조방법에 관한 것이다.
전동기, 발전기, 변압기, 인덕터(inductor) 등 전자감응설비는 모두 전자기 코일을 사용해야 한다. 종래의 전자기 코일 공법은 모두 원형 리드와이어로 감아 제작한다. 원형 리드와이어 상호 간에 존재하는 통기 틈새는 코일 내부가 밖으로 방열하는 열저항을 증가시켰다. 이 2개의 요소는 전자기 설비의 효율을 심각히 제어하였다.
에너지 절약과 환경보호에 대한 요구가 나날이 강렬해 짐에 따라, 정방형 리드와이어 또는 편평한 리드와이어의 공법이 이에 따라 나타났다. 정방형 리드와이어는 종래의 원형 리드와이어를 직접 대체하여 아주 우수한 향상 효과를 얻을 수 있다. 직사각형 코일을 이용하는 전자기 설비의 에너지 효율은 동등 출력의 전통 원형 리드와이어 공법의 전자기 설비보다 뚜렷하게 높다. 직사각형 균일단면(uniform cross section) 리드와이어 적층 코일을 이용하는 전자기 설비의 에너지 효율은 정방형 리드와이어의 기초상에서 더 한층 향상될 수 있다.
현재 직사각형 리드와이어로 감아 적층 코일을 제작하는 것은 여전히 업계의 기술 난제로서, 적층 코일 구조의 설계 방법과 적층 코일의 고효율 제작방법 등을 중점적으로 연구하고 있다.
본 발명의 목적은 적층 코일의 구조를 설계하여 적층 코일의 제작 효율을 향상시키는 데 있다.
상기 목적에 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 적층 코일 관련 문제에 대해 적층 코일 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명은 하나의 기질을 폴딩하여 형성된 다수 개의 적층유닛을 포함하고, 상기 적층유닛은 개구, 제1 공동변과 제2 공동변을 포함하며, 인접한 2개의 적층유닛의 개구 방향이 상반되고, 상기 적층유닛은 제1 공동변과 제2 공동변을 통해 각각 인접한 2개의 적층유닛과 접합하여 상기 기질이 적층 상태 하에서 나선 형상의 통전경로를 형성하는 것을 특징으로 하는 적층 코일을 제공한다.
상기 적층 코일 중에서, 상기 적층유닛은 U형 유닛을 포함하고, 상기 U형 유닛은 제1 호형변, 제2 호형변, 제3 호형변, 제4 호형변, 제1 연결변, 제2 연결변, 제3 연결변과 제4 연결변을 포함하며; 상기 제1 공동변, 제1 호형변, 제1 연결변, 제2 호형변, 제2 공동변, 제3 호형변, 제2 연결변, 제3 연결변, 제4 연결변과 제4 호형변은 차례대로 처음과 끝을 연결하여 U형을 형성한다.
상기 적층 코일 중에서, 상기 U형 유닛의 제1 호형변과 인접한 U형 유닛의 제4 호형변이 결합한 후 원심각이 90°인 원호를 형성하고, 상기 U형 유닛의 제2 호형변과 다른 하나의 인접한 U형 유닛의 제3 호형변은 결합한 후 원심각이 90°인 원호를 형성하며; 상기 제1 공동변과 제4 연결변의 간격, 상기 제2 공동변과 제2 연결변의 간격은 모두 원호의 반경의 절반이며, 상기 제1 연결변과 제3 연결변의 간격은 원호의 반경과 동일하다.
본 발명에 따른 상기 적층 코일 중에서, 상기 U형 유닛은 제2 연결변과 제3 연결변을 연결하는 제5 호형변과, 상기 제3 연결변과 제4 연결변을 연결하는 제6 호형변을 더 포함한다.
본 발명에 따른 상기 적층 코일 중에서, 상기 기질 표면에는 전도층이 부착되며, 절연층은 상기 전도층을 감싼다.
본 발명은 적층 코일 제조방법을 더 제공하는 데, 상기 방법은,
하나의 기질에서 가공하여 다수 개의 적층유닛을 포함하는 기질을 형성하고, 기질의 양단에 접속유닛을 미리 남기며; 상기 적층유닛은 개구, 제1 공동변과 제2 공동변을 포함하고, 인접한 2개의 적층유닛의 개구방향이 상반되며, 상기 적층유닛은 제1 공동변과 제2 공동변을 통해 각각 인접한 2개의 적층유닛과 접합하는 적층유닛 공정단계 S1;
상기 기질을 상기 적층유닛의 제1 공동변과 제2 공동변을 따라 폴딩하여 적층유닛이 차례대로 적층된 중간재를 형성하는 폴딩 및 적층 공정단계 S2;
미리 설정된 구조에 따라 중간재를 정형화하는 동시에, 상기 중간재 중에 절연층 간극을 미리 남기는 정형화 공정단계 S3;
상기 중간재의 절연층 간극 중에 절연층을 추가하여 절연층이 상기 기질을 감싸도록 하는 절연 공정단계 S4;를 포함한다.
본 발명은 또 다른 적층 코일 제조방법을 더 제공하는 데, 상기 방법은,
하나의 기질을 폴딩하고, 기질의 양단에 접속유닛을 미리 남겨 적층 상태의 기질을 형성하는 폴딩 공정단계 S1;
적층 상태의 기질에서 가공하여 개구를 갖고 중간이 펀칭된 적층유닛을 형성하고; 인접한 2개의 적층유닛의 개구방향이 상반되며, 상기 적층유닛은 제1 공동변과 제2 공동변을 통해 각각 인접한 2개의 적층유닛과 접합하여 적층유닛이 차례대로 적층된 중간재를 형성하며, 상기 중간재 구조 중에 절연층 간극을 미리 남기는 적층유닛 공정단계 S2;
미리 설정된 구조에 따라 중간재를 정형화하는 동시에, 상기 중간재 중에 절연층 간극을 미리 남기는 정형화 공정단계 S3;
상기 중간재의 절연층 간극 중에 절연층을 추가하여 절연층이 상기 기질을 감싸도록 하는 절연 공정단계 S4;를 포함한다.
본 발명에 따른 2개의 적층 코일 제조방법에 있어서, 상기 적층유닛은 U형 유닛을 포함하고, 상기 U형 유닛은 제1 호형변, 제2 호형변, 제3 호형변, 제4 호형변, 제1 연결변, 제2 연결변, 제3 연결변과 제4 연결변을 포함하며; 상기 제1 공동변, 제1 호형변, 제1 연결변, 제2 호형변, 제2 공동변, 제3 호형변, 제2 연결변, 제3 연결변, 제4 연결변과 제4 호형변은 차례대로 처음과 끝을 연결하여 U형을 형성한다.
본 발명에 따른 상기 2개의 적층 코일 제조방법에 있어서, 상기 U형 유닛의 제1 호형변과 인접한 U형 유닛의 제4 호형변이 결합한 후 원심각이 90°인 원호를 형성하고, 상기 U형 유닛의 제2 호형변과 다른 1개의 인접한 U형 유닛의 제3 호형변은 결합한 후 원심각이 90°인 원호를 형성하며; 상기 제1 공동변과 제4 연결변의 간격, 상기 제2 공동변과 제2 연결변의 간격은 모두 원호의 반경의 절반이며, 상기 제1 연결변과 제3 연결변의 간격은 원호의 반경과 동일하다.
본 발명에 따른 상기 2개의 적층 코일 제조방법에서, 상기 기질 표면에는 전도층이 부착되며, 절연층이 상기 전도층을 감싼다.
본 발명에 따른 적층 코일 및 그 제조방법은 차례대로 폴딩된 하나의 기질을 통해 다수 개의 적층유닛을 형성함으로써, 상기 기질이 적층 상태에서 나선 형상의 통전 경로를 형성하도록 하고, 상기 적층 코일 구조하에서, 본 발명이 제공하는 제조공법을 이용하여 직사각형 단면 또는 직사각형 균일단면(uniform cross section) 적층 코일을 고정밀도, 고효율로 제조할 수 있으며, 코일을 기대하는 형상으로 가공하여 직사각형 코일의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 폴딩공법은 코일을 제조할 때 생성되는 응력을 뚜렷하게 줄이고, 코일을 제조할 때 인장과 압축응력으로 발생되는 균열을 피하여 적층 코일의 유효성과 믿음성을 향상시킬 수 있다. 이와 동시에, 본 발명의 기질은 캐리어이며, 초전도체를 폴딩 성형된 기질에 부착하여 초박형 적층 코일로 제조할 수 있으며, 적층 코일의 응용범위를 확대하고, 기질의 재료가 한정받지 않는다. 본 기술방안이 제공하는 적층 코일 및 그 제조방법은 적층 코일의 제조 정밀도와 제조 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있으며, 관련 제품의 응용 분야가 광범위하여 실제 응용과 경제 효과면 에서 모두 중요한 의의를 가지고 있다.
도 1은 본 발명의 적층 코일 실시예 1에 있어서 펼쳐진 후의 평면 설명도이고;
도 2는 본 발명의 적층 코일 실시예 1에 있어서 폴딩한 후의 평면 설명도이고;
도 3은 본 발명의 적층 코일 실시예 1에 있어서 적층 상태인 경우의 입체 설명도이고;
도 4는 본 발명의 적층 코일 실시예 1에 있어서 펼쳐진 후의 입체 설명도이고;
도 5는 본 발명의 적층 코일 실시예 2에 있어서 펼쳐진 후의 평면 설명도이고;
도 6은 본 발명의 적층 코일 실시예 2에 있어서 폴딩한 후의 평면 설명도이고;
도 7은 본 발명의 적층 코일 실시예 2에 있어서 적층 상태의 입체 설명도이고;
도 8은 본 발명의 적층 코일 실시예 2에 있어서 펼쳐진 후의 입체 설명도이다.
본 발명의 목적, 기술방안과 장점을 더 명확히 이해하기 위하여, 이하에서는 도면과 실시예와 결합하여 본 발명을 더 상세히 설명한다. 이 부분에서 설명하는 구체적인 실시예는 본 발명을 해석하는 데만 사용할 뿐이며, 본 발명을 한정하지 않는다는 것을 이해해야 할 것이다.
실시예 1은 코일의 단면적이 다른 직사각형 적층 코일을 제공하며, 상세하게는 아래와 같다.
도 1은 본 발명의 적층 코일 실시예 1이 펼쳐진 후의 평면 설명도이다. 해당 적층 코일은 하나의 기질(1)이 폴딩된 후 형성된 다수 개의 반복되는 적층유닛(11)을 포함하고, 상기 적층유닛의 형상은 직사각형 고리 모양을 이루며, 직사각형 고리의 폭은 L이며, 즉, 코일의 폭이 L이다. 적층유닛은 개구(111), 제1 공동변(112)과 제2 공동변(113)을 포함하고, 인접한 2개의 적층유닛의 개구방향이 상반되며, 상기 적층유닛(1)은 제1 공동변(112) 및 제2 공동변(113)을 통해 각각 인접한 2개의 적층유닛과 접합한다. 기질의 양단은 각각 2개의 접속유닛(12)이 연결된다.
도 2는 코일이 적층 상태에서 적층유닛의 평면 설명도이다. 내부 직사각형의 변 길이는 각각 a1과 b1이고, 외부 직사각형의 변 길이는 각각 a2와 b2이며, 그 중에서, 제1 공동변(112)과 제2 공동변(113)의 변 길이는 a2이고, 개구(111)의 폭인 c1이 외부 직사각형의 b2보다 크지 않다. 제1 공동변(112)으로부터 내부 직사각형에 이르는 변의 최단 거리는 코일 폭인 L의 절반이다.
더 나아가, 제1 공동변(112)과 제2 공동변(113)을 따라 차례대로 기질(1)을 폴딩하여 개구(111)를 갖는 직사각형 고리 모양의 적층유닛이 적층 방향을 따라 차례대로 적층되도록 하고, 적층유닛이 적층 방향을 따라 차례대로 폴딩하는 과정에서, 도 3에서 도시된 적층 코일을 형성한다. 실시예 1 중의 적층 코일은 용접, 접착 또는 납땜 등과 같은 복잡한 공정단계가 필요없을 뿐만 아니라, 기타 연결기구를 추가할 필요도 없으며, 하나의 기질에서 반복적으로 폴딩하여 서로 근접한 2개의 적층유닛이 변을 폴딩하여 연결되도록 함으로써, 직사각형 단면의 적층 코일을 얻을 수 있다.
더 나아가, 적층유닛은 적층 방향을 따라 차례대로 폴딩된 후 정형화 하여 절연처리를 실시함으로써, 상기 기질이 적층 상태에서 나선 형상의 통전 경로를 형성하도록 하여 도 4에서 도시한 최종 상태의 적층 코일을 얻는다. 본 실시예 1 중의 직사각형 단면 코일은 저주파 전류 환경에서 응용할 수 있다. 또한, 초전도체를 폴딩 성형된 기질에 부착하여 전도층에서 절연처리를 다시 실시한다. 여기에서, 기질은 전도성 재료일 수 있고, 전도성 재료가 아닐 수도 있으며, 기질의 재료는 한정되지 않으며, 코일의 두께는 무한정 작을 수 있어 초박형 적층 코일으로 제조하여 적층 코일의 응용 범위를 확대할 수 있다.
실시예 2는 코일 단면적이 같은 직사각형 적층 코일을 제공하며, 상세하게는 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 적층 코일 실시예 2가 펼쳐진 후의 평면 설명도이다. 해당 적층 코일은 하나의 기질(2)이 폴딩되어 형성된 다수 개의 반복되는 적층유닛(21)과, 기질 양단에 연결된 연결유닛(22)을 포함하며, 적층유닛(21)은 개구(211), 제1 공동변(212)과 제2 공동변(213)을 포함하고, 상기 적층유닛(21)의 형상은 U고리 모양을 이루는 U형 유닛이다.
도 6은 적층 코일이 적층 상태인 경우의 적층유닛의 평면 설명도이다. 상기 U형 유닛은 제1 호형변(214), 제2 호형변(215), 제3 호형변(216), 제4 호형변(217), 제1 연결변(218), 제2 연결변(219), 제3 연결변(2200과 제4 연결변(221)을 더 포함하며; 상기 제1 공동변(212), 제1 호형변(214), 제1 연결변(218), 제2 호형변(2150, 제2 공동변(213), 제3 호형변(216), 제2 연결변(219), 제3 연결변(220), 제4 연결변(221)과 제4 호형변(217)은 차례대로 처음과 끝을 연결한 후 U형을 이룬다.
더 나아가, 상기 U형 유닛의 제1 호형변(214)과 인접한 U형 유닛의 제4 호형변(217)은 결합된 후 원심각이 90°인 원호를 형서하고, 상기 U형 유닛의 제2 호형변(215)은 다른 하나의 인접한 U형 유닛의 제3 호형변(216)과 결합한 후 원심각이 90°인 원호를 형성하며; 상기 제1 공동변(212)과 제4 연결변(221)의 간격, 상기 제2 공동변(213)과 제2 연결변(219)의 간격은 모두 원호의 반경의 절반이고, 상기 제1 연결변(218)과 제3 연결변(220)의 간격은 원호의 반경과 같다.
무엇보다도, 상기 적층 코일을 제조하는 과정에서, 상기 U형 유닛은 제2 연결변(219)과 제3 연결변(220)을 연결하는 제5 호형변(222)과, 제3 연결변(220)과 제4 연결변(221)을 연결하는 제6 호형변(223)을 더 포함한다. 제5 호형변(222)과 제6 호형변(223)은 하나의 모따기를 형성하는 데, 모따기의 존재는 기질 절단 등 공법 중에서 코일 성형을 구현하는 데 부합된다.
더 나아가, 제1 공동변과 제2 공동변을 따라 차례대로 기질(2)를 폴딩하여 U형 유닛이 적층방향을 따라 차례대로 적층되도록 하고, 폴딩 과정에서 도 7에서 도시한 적층 상태를 형성한다. 실시예 2는 용접, 접착 또는 납땜 등과 같은 복잡한 공정단계가 필요없을 뿐만 아니라, 기타 연결기구를 추가할 필요도 없이 하나의 기질에 반복적으로 폴딩하며, 서로 근접한 2개의 적층유닛은 변을 폴딩하여 연결함으로써, 면적이 같은 직사각형 단면의 적층 코일을 얻을 수 있다.
더 나아가, 적층유닛은 적층방향을 따라 차례대로 폴딩해 정형화 한 후 절연처리를 실시하여 도 8에서 도시한 적층 코일을 형성함로써, 상기 기질이 적층 상태 하에서 나선 모양의 통전 경로를 형성하도록 한다. 여기에서, 초전도체를 폴딩 성형한 기질에 부착하고, 전도층에 절연층을 더 추가하며, 기질의 재료는 한정받지 않는다. 기질은 전도성 재료일 수 있고, 전도성 재료가 아닐 수도 있으며, 코일의 두께는 무한정 작을 수 있어, 초박형 적층 코일로 제조하여 적층 코일의 응용범위를 확대한다. 실시예 2 중의 균일단면(uniform cross section) 직사각형 코일은 고주파 영역의 전류 환경 중에 응용하여 에너지 효율을 향상시키고 발열을 줄이며 출력 밀도를 효과적으로 향상시킬 수 있다.
실시예 3은 상기 적층 코일의 제조방법을 제공하는 데,
하나의 기질에서 가공하여 다수 개의 적층유닛을 포함하는 기질을 형성하고, 기질의 양단에 접속유닛을 미리 남기며; 상기 적층유닛은 개구, 제1 공동변과 제2 공동변을 포함하고, 인접한 2개의 적층유닛의 개구방향이 상반되며, 상기 적층유닛은 제1 공동변과 제2 공동변을 통해 각각 인접한 2개의 적층유닛과 접합하며, 즉, 도 1과 도 5에서 도시하는 바와 같이, 기질에서 적층유닛을 갖는 기질을 먼저 가공하는 적층유닛 공정단계 S1;
상기 기질을 상기 적층유닛의 제1 공동변과 제2 공동변을 따라 폴딩하여 적층유닛이 차례대로 적층된 중간재를 형성하는 폴딩 및 적층 공정단계 S2;
미리 설정된 구조에 따라 중간재를 정형화하는 동시에, 상기 중간재 중에 절연층 간극을 미리 남기며, 정형화 공정단계 중에서, 적층 코일의 응용 환경과 구체 상황에 근거하여 적층 상태에서의 기질을 정형화 하고, 정형화하는 과정에서 절연층 간극을 미리 남겨두는 정형화 공정단계 S3;
상기 중간재의 절연층 간극 중에 절연층을 추가하여 절연층이 상기 기질을 감싸도록 하며, 절연 공정단계에서, 스프레이 코팅, 함침 등 공법을 통해 절연재료를 절연층 간극 중에 추가하여 일정한 두께의 절연층을 형성하는 절연 공정단계 S4;를 포함한다.
실시예 3이 제공하는 적층 코일 제조방법은 적층유닛을 갖는 기질을 먼저 제조하고, 다시, 폴딩과 적층 등 공법을 실행하며, 코일의 제조 정밀도를 향상시키고 응력이 코일 성형에 대해 미치는 영향을 줄인다.
실시예 4는 상기 적층 코일의 또 다른 제조방법을 제공하는 데,
하나의 기질을 폴딩하고, 기질의 양단에 접속유닛을 미리 남겨 적층 상태의 제1 중간재를 형성하며, 층차의 방향에 따라 직접 하나의 기질을 폴딩하고, 압착한 후 층 간에 틈을 남겨두지 않으며, 적층 상태의 제1 중간재를 형성하는 폴딩 공정단계 S1;
적층 상태의 제1 중간재에서 가공하여 개구를 갖고 중공을 갖는 다수 개의 적층유닛으로 구성된 기질을 형성하고; 인접한 2개의 적층유닛의 개구방향이 상반되며, 상기 적층유닛은 제1 공동변과 제2 공동변을 통해 각각 인접한 2개의 적층유닛과 접합하여 적층유닛이 차례대로 적층된 제2 중간재를 형성하며, 상기 제2 중간재 중에 절연층 간극을 미리 남기고, 적층유닛 공법에서, 먼저 제1 중간재의 기초에 구멍을 뚫은 후, 각 층의 중공이 고리형을 이루도록 하며; 그런 다음, 펼쳐진 상태에서, 각각 인접한 2개 층의 일단을 절단하여 개구 방향과 상반되고 중공을 가진 다수 개의 적층유닛으로 구성된 기질을 형성하며; 마지막으로, 적층유닛은 제1 공동변과 제2 공동변을 통해 각각 인접한 2개의 적층유닛과 접합하여 적층유닛이 차례대로 적층된 제2 중간재를 형성하고, 제2 중간재 중에 절연층 간극을 미리 남기는 적층유닛 공정단계 S2;
미리 설정된 구조에 따라 중간재를 정형화하는 동시에, 상기 제2 중간재 중에 절연층 간극을 미리 남기며; 정형화 공정단계에서, 적층 코일의 응용 환경과 구체 상황에 근거해 적층 상태에서의 기질을 정형화하고, 정형화 과정에서 절연층 간극을 미리 남기는 정형화 공정단계 S3;
상기 제2 중간재의 절연층 간극 중에 절연층을 추가하여 절연층이 상기 기질을 감싸도록 하며, 절연 공정단계에서, 스프레이 코팅, 함침 등 공법으로 절연자재를 절연층 간극 중에 추가하여 일정한 두께의 절연층을 형성하는 절연 공정단계 S4;를 포함한다.
실시예 4가 제공한 적층 코일 제조방법은 먼저 기질을 폴딩하고, 다시, 적층유닛을 갖는 기질을 가공하며, 다시, 폴딩과 적층 등 공법을 실시하는 데, 실시예 3에 대비해 코일의 제조효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 적층 코일 및 그 제조방법에 있어서, 하나의 기질을 차례대로 폴딩하여 다수 개의 적층유닛을 형성하여 상기 기질이 적층 상태에서 나선 형상의 통전 경로를 형성하도록 하고, 상기 적층 코일 구조 하에서, 본 발명이 제공하는 제조공법을 이용하여 직사각형 단면 또는 직사각형 균일단면 적층 코일을 고정밀도, 고효율로 제조할 수 있으며, 코일을 기대하는 형상으로 가공하여 직사각형 코일의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 폴딩공법은 코일을 제조할 때 생성되는 응력을 뚜렷하게 줄이고, 코일을 제조할 때 인장과 압축응력으로 발생되는 균열을 피면하여 적층 코일의 유효성과 믿음성을 향상시킬 수 있다. 동시에, 본 발명의 기질은 캐리어이며, 초전도체를 폴딩 성형된 기질에 부착하여 초박형 적층 코일로 제조할 수 있으며, 적층 코일의 응용범위를 확대하고, 기질의 재료가 한정받지 않는다. 본 기술방안이 제공하는 적층 코일 및 그 제조방법은 적층 코일의 제조 정밀도와 제조 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있으며, 관련 제품의 응용 분야가 광범위하여 실제 응용과 경제 효과면 에서 모두 중요한 의의를 가지고 있다.
상술한 내용은 본 발명의 바람직한 구체적인 실시방식에 불과하지만, 본 발명의 보호범위는 이에 한정되지 않는다. 본 기술분야의 기술자들이라면, 본 발명이 공표한 기술범위 내에서 쉽게 변화 또는 대체를 생각해 낼 수 있을 것으로 보아지며, 그들은 모두 본 발명의 보호범위 내에 포함되어야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 청구항의 보호범위를 기준으로 하여야 한다.

Claims (10)

  1. 적층 코일에 있어서,
    하나의 기질을 폴딩하여 형성된 다수 개의 적층유닛을 포함하고, 상기 적층유닛은 개구, 제1 공동변과 제2 공동변을 포함하며, 인접한 2개의 적층유닛의 개구 방향이 상반되고, 상기 적층유닛은 제1 공동변과 제2 공동변을 통해 각각 인접한 2개의 적층유닛과 접합하여 상기 기질이 적층 상태 하에서 나선 형상의 통전경로를 형성하고,
    상기 적층유닛은 U형 유닛을 포함하고, 상기 U형 유닛은 제1 호형변, 제2 호형변, 제3 호형변, 제4 호형변, 제1 연결변, 제2 연결변, 제3 연결변과 제4 연결변을 포함하며; 상기 제1 공동변, 제1 호형변, 제1 연결변, 제2 호형변, 제2 공동변, 제3 호형변, 제2 연결변, 제3 연결변, 제4 연결변과 제4 호형변은 차례대로 처음과 끝을 연결하여 U형을 형성하는 것을 특징으로 하는 적층 코일.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 U형 유닛의 제1 호형변과 인접한 U형 유닛의 제4 호형변이 결합한 후 원심각이 90°인 원호를 형성하고, 상기 U형 유닛의 제2 호형변과 다른 하나의 인접한 U형 유닛의 제3 호형변은 결합한 후 원심각이 90°인 원호를 형성하며; 상기 제1 공동변과 제4 연결변의 간격, 상기 제2 공동변과 제2 연결변의 간격은 모두 원호의 반경의 절반이며, 상기 제1 연결변과 제3 연결변의 간격은 원호의 반경과 동일한 것을 특징으로 하는 적층 코일.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 U형 유닛은 제2 연결변과 제3 연결변을 연결하는 제5 호형변과, 상기 제3 연결변과 제4 연결변을 연결하는 제6 호형변을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적층 코일.
  5. 제1항, 제3항, 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기질 표면에는 전도층이 부착되며, 절연층은 상기 전도층을 감싸는 것을 특징으로 하는 적층 코일.
  6. 적층 코일 제조방법에 있어서,
    하나의 기질에서 가공하여 다수 개의 적층유닛을 포함하는 기질을 형성하고, 기질의 양단에 접속유닛을 미리 남기며; 상기 적층유닛은 개구, 제1 공동변과 제2 공동변을 포함하고, 인접한 2개의 적층유닛의 개구방향이 상반되며, 상기 적층유닛은 제1 공동변과 제2 공동변을 통해 각각 인접한 2개의 적층유닛과 접합하는 적층유닛 공정단계 S1;
    상기 기질을 상기 적층유닛의 제1 공동변과 제2 공동변을 따라 폴딩하여 적층유닛이 차례대로 적층된 중간재를 형성하는 폴딩 및 적층 공정단계 S2;
    미리 설정된 구조에 따라 중간재를 정형화하는 동시에, 상기 중간재 중에 절연층 간극을 미리 남기는 정형화 공정단계 S3;
    상기 중간재의 절연층 간극 중에 절연층을 추가하여 절연층이 상기 기질을 감싸도록 하는 절연 공정단계 S4;를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층 코일 제조방법.
  7. 적층 코일 제조방법에 있어서,
    하나의 기질을 폴딩하고, 기질의 양단에 접속유닛을 미리 남겨 적층 상태의 제1 중간재를 형성하는 폴딩 공정단계 S1;
    적층 상태의 제1 중간재에서 가공하여 개구를 갖고 중공을 가진 다수 개의 적층유닛으로 구성된 기질을 형성하고; 인접한 2개의 적층유닛의 개구방향이 상반되며, 상기 적층유닛은 제1 공동변과 제2 공동변을 통해 각각 인접한 2개의 적층유닛과 접합하여 적층유닛이 차례대로 적층된 제2 중간재를 형성하며, 상기 제2 중간재 구조 중에 절연층 간극을 미리 남기는 적층유닛 공정단계 S2;
    미리 설정된 구조에 따라 중간재를 정형화하는 동시에, 상기 제2 중간재 중에 절연층 간극을 미리 남기는 정형화 공정단계 S3;
    상기 제2 중간재의 절연층 간극 중에 절연층을 추가하여 절연층이 상기 기질을 감싸도록 하는 절연 공정단계 S4;를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층 코일 제조방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 적층유닛은 U형 유닛을 포함하고, 상기 U형 유닛은 제1 호형변, 제2 호형변, 제3 호형변, 제4 호형변, 제1 연결변, 제2 연결변, 제3 연결변과 제4 연결변을 포함하며; 상기 제1 공동변, 제1 호형변, 제1 연결변, 제2 호형변, 제2 공동변, 제3 호형변, 제2 연결변, 제3 연결변, 제4 연결변과 제4 호형변은 차례대로 처음과 끝을 연결하여 U형을 형성하는 것을 특징으로 하는 적층 코일 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 U형 유닛의 제1 호형변과 인접한 U형 유닛의 제4 호형변이 결합한 후 원심각이 90°인 원호를 형성하고, 상기 U형 유닛의 제2 호형변과 다른 하나의 인접한 U형 유닛의 제3 호형변은 결합한 후 원심각이 90°인 원호를 형성하며; 상기 제1 공동변과 제4 연결변의 간격, 상기 제2 공동변과 제2 연결변의 간격은 모두 원호의 반경의 절반이며, 상기 제1 연결변과 제3 연결변의 간격은 원호의 반경과 동일한 것을 특징으로 하는 적층 코일 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기질 표면에는 전도층이 부착되며, 절연층이 상기 전도층을 감싸는 것을 특징으로 하는 적층 코일 제조방법.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102227275B1 (ko) * 2020-09-28 2021-03-12 지앤엠피 주식회사 절곡방식의 코일유닛 및 그 제작방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004111457A (ja) 2002-09-13 2004-04-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd コイル部品の製造方法
JP2008028301A (ja) 2006-07-25 2008-02-07 Tokyo Seiden Kk 積層電気部品及びその製造方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT151224B (de) * 1935-05-14 1937-10-25 Siemens Ag Spule für elektrotechnische Zwecke, insbesondere Erregerspule.
DE1764087A1 (de) * 1968-03-30 1971-04-22 Ibm Deutschland Verfahren zum Herstellen von Faltwicklungen fuer elektrische Geraete
JPS61184806A (ja) * 1985-02-12 1986-08-18 Tokyo Kosumosu Denki Kk らせん状コイル
SU1714699A1 (ru) * 1988-09-26 1992-02-23 Ленинградский Политехнический Институт Им.М.И.Калинина Катушка индукционного устройства
US5017902A (en) * 1989-05-30 1991-05-21 General Electric Company Conductive film magnetic components
JP3073035B2 (ja) * 1991-02-21 2000-08-07 毅 池田 Lcノイズフィルタ
US6198375B1 (en) * 1999-03-16 2001-03-06 Vishay Dale Electronics, Inc. Inductor coil structure
DE19602614A1 (de) * 1996-01-25 1997-07-31 Bosch Gmbh Robert Spule und Verfahren zur Herstellung von Spulen
JP4462896B2 (ja) * 2003-10-27 2010-05-12 富士重工業株式会社 電気機器用コイルの製造方法
CN101373658B (zh) * 2007-08-21 2011-06-29 台达电子工业股份有限公司 导电绕组结构及使用该导电绕组结构的变压器
CN203941792U (zh) * 2014-05-15 2014-11-12 深圳市诺威实业有限公司 一种新型电感线圈结构
AU2018231770B2 (en) * 2017-03-08 2023-02-23 Craig Robert MC CHLERY Transformer radiator
CN208589342U (zh) * 2018-06-28 2019-03-08 高屋科技(深圳)有限公司 层叠线圈

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004111457A (ja) 2002-09-13 2004-04-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd コイル部品の製造方法
JP2008028301A (ja) 2006-07-25 2008-02-07 Tokyo Seiden Kk 積層電気部品及びその製造方法

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