KR20050053764A - 낮은 구조물 높이를 위한 리츠 와이어 고정 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 직조 와이어(woven wire), 바람직하게는 리츠 와이어(litz wire)를 고정하기 위한 단부를 구비하는 적어도 하나의 핀(pin)을 포함하는 코일(coil)(1)에 관한 것으로, 구조물의 높이를 낮게 한다. 상기 핀 단부는 슬롯(5)을 형성하는 U자형 부분(3)을 갖고, 상기 슬롯(5)은 상기 와이어(4)의 직경과 같거나 이보다 작은 내부 폭을 갖는다. 그래서, 감는 동안 고정 핀은 와이어에 대한 단단한 고정 위치를 제공하고, 고정 핀은 리츠 와이어용으로 사용될 수 있어서, 종래 기술의 단점을 해결할 뿐만 아니라, 후속 납땜 공정에 대한 우수한 기초를 얻는다. 또한, 코일의 높이는 종래 기술의 코일보다 작다.

Description

낮은 구조물 높이를 위한 리츠 와이어 고정{LITZ WIRE FIXATION FOR LOW BUILDING HEIGHT}

본 발명은 직조 와이어(woven wire) 고정용 단부를 구비한 적어도 하나의 핀을 포함하는 코일에 관한 것으로, 바람직하게는 구조물 높이를 낮게 하는 리츠 와이어(litz wire)에 관한 것이다.

코일 제조에 사용되는 와이어는 여러 가지 유형과 모양을 갖는다. 주로, 본 발명은, 여러 개의 스트랜드로 엮인 와이어인 리츠 와이어에 관한 것이다. 개별 스트랜드는 꼬임(twist)과 마디 길이(length of lay)의 균일 패턴으로, 다발로 만들어지거나 짜여질 수 있다.

"리첸드래프트(litzendraft)" 와이어라고도 불리는 리츠 와이어는, 그래서 개별적으로 절연된 스트랜드의 다발이고, 예를 들어 직경이 0.1mm의 16개 스트랜드 (16*0.1)일 수 있다. 이러한 절연 물질은, 예를 들어 중합체일 수 있다. 일부 리츠 와이어는, 예를 들어 직물(textile)로 절연된다.

리츠 와이어는 전력 손실을 최소화하고, 솔리드 전도체(solid conductor)에서 흔히 직면하는, 고 주파수에서의 소위 "스킨 효과(skin-effect)"를 감소시키기 위해 코일에 사용된다. 개별 스트랜드 다발은 단면적이 동일한 하나의 솔리드 스트랜드/전도체보다 낮은 AC 저항을 갖는다. AC 저항은 부품의 총 손실을 나타내는 저항, 즉 DC 저항, 스킨 효과, 근접 효과 및 코어 손실(core loss)로 변형될 수 있다.

또한, 리츠 와이어의 최상의 결과를 얻기 위해서는, 각각의 개별 스트랜드를, 주어진 길이에서 중심으로부터 바깥쪽과 뒤쪽으로 움직이는 균일한 패턴으로 리츠 구조에 놓는 것이 필수적이다.

코일의 커넥터 핀은 와이어 단부를 연결하는데 사용되어, 와이어의 일 단부가 와이어를 코일 둘레에 감기 전 고정되고, 이후, 타 단부는 감은 후 고정된다. 와이어의 고정은 와어이를 납땜하기 전 특정 위치에 와이어를 유지하기 위해 수행되고, 종래 기술의 고정은 와이어를 핀 둘레에 여러 번 둘러싸서 수행된다.

알려진 코일(1)에서, 커넥터 핀은 도 1에 도시된 바와 같이 전형적으로 L-자형(2) 또는 I-자형(3)이다. 종래 기술의 핀 둘레에 와이어를 단단히 위치시키기 위해, 와이어는 도 1에 도시된 바와 같이 기본적으로 2번 내지 4번 핀 둘레에 감긴다. 따라서, 도 1에 도면 번호 "a"로 도시된 핀의 이 부분의 크기는, 전형적으로 와이어 직경의 적어도 2배 내지 4배로, 이는 광폭을 갖는 코일을 생성한다.

또한, 리츠 와이어가 종래 기술의 핀 둘레에 감기면, 리츠 와이어는, 개별 스트랜드가 그 자체를 곧게 펴서, 와이어와 핀 사이에 일정한 거리를 만든다는 사실 때문에 핀으로부터 그 자체를 푸는 경향이 있다. 이 때문에, 납땜 공정에서 땜납이 미끄러지고, 그래서 납땜은, 갖게 될 것으로 예상한 효과를 갖지 않는다.

그러나, 리츠 와이어의 풀림(release)은, 직접적으로, 주석 납땜의 모세관 작용 때문에 납땜을 위한 단점은 아니다. 그러나, 너무나 느슨한 와이어는 감고 납땜하는 시간 사이의 시간에 움직이거나 풀릴 수 있고, 이는 이러한 경우 불량 납땜이나 심지어 단락을 일으킨다.

EP 0 304 593호는, 와이어가 커넥터 핀 부근에 고정되고, 이 때문에 핀이 와이어 둘레를 죄도록 구부러지며, 이를 통해 납땜 공정 전 와이어를 이 위치에 유지하는 코일이 기재되어 있다. 이러한 조임 공정은 감기 공정에 사용되는 힘 때문에 코일의 감기 공정 전 리츠 와이어를 고정시키는데 충분치 않아서, 이러한 핀은 리츠 와이어에 사용할 수 없다.

코일의 알려진 커넥터 핀이 리츠 와이어용으로 특별하게 사용 가능하지는 않은데, 이는 앞에서 기술한 바와 같이, 납땜 전과 납땜하는 동안 리츠 와이어를 고정 핀 둘레에 여러 번 감아서만 리츠 와이어를 제 위치에 유지할 수 있는 것은 아니기 때문이다.

또한, 최상의 납땜 결과를 얻기 위해서는, 리츠 와이어의 내의 모든 스트랜드가 납땜되어야 하고, 이에 따라 납땜 공정에 노출되어야만 하는데, 이는, 스트랜드가 이들의 초기 위치(스트랜드가 최대로 펴지는)로 돌아가는 방법을 발견하므로 리츠 와이어가 핀에서 그 자체를 푼다는 사실 때문에, 핀 둘레에 리츠 와이어를 감아서만 적절히 수행되지는 않는다.

도 1은, 종래의 L자형 커넥터 핀과 알려진 I자형 커넥터 핀을 구비한 코일을 도시하는 도면으로, 예시적인 목적만을 위해, 코일은 I자형과 L자형 커넥터 핀을 모두 포함하는, 도면.

도 2는, 본 발명에 따른 고정 핀의 배치를 예시하는, 안쪽에서 본 코일을 나타내는 도면.

도 3은, 도 2를 위에서 본 코일 배열을 나타낸 도면.

본 발명의 목적은, 와이어와 고정 핀 사이에 접촉이 얻어지고, 와이어를 고정하는 동안 개별 스트랜드가 납땜 공정에 다소 노출되는 코일을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 리츠 와이어에 적합하고, 와이어를 납땜하기 전 와이어를 고정하는 동안 개별 스트랜드를 펴는 코일을 제공하는 것이다.

본 발명의 추가 목적은 코일의 높이와 폭을 최소화하는 것이다.

상기 목적은, 슬롯을 형성하는 U자형 부분을 갖는 핀 단부에 의해 본 발명에 따라 이루어지고, 상기 슬롯은 와이어 직경과 같거나 이보다 작은 내부 폭을 갖는다.

슬롯의 내부 폭은 와이어의 직경과 같거나 이보다 작기 때문에, 와이어는 슬롯에 단단히 고정되고, 와이어의 추가 고정은 와이어를 고정 핀 둘레에 한 번 감은 다음, 다시 한번 이를 슬롯에 고정해서 얻어질 수 있다. 와이어의 추가 고정은 코일의 감기 공정 전 와이어를 고정하는데 특히 사용된다.

본 발명의 코일에 의해, 감는 동안 고정 핀은 와이어에 대해 단단한 고정 위치를 제공하고, 고정 핀은 리츠 와이어용으로 사용될 수 있어서, 상술된 종래 기술의 단점을 해결할 뿐만 아니라, 후속 납땜 공정에 대한 우수한 기초를 얻는다.

본 발명에 따른 코일은 또한, 종래 기술의 코일에 관해서 코일의 폭을 더 크게 하지 않으면서 장착된 코일의 높이를 더 작게 하는 고정 핀을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 코일을 사용해서, 와이어의 고정은 와이어를, 코일의 고정 핀의 슬롯 안으로 당겨서 실행된다. 코일의 감기 공정 전에, 와이어를 고정 핀 둘레에 한 번 감은 다음, 한 번 더 슬롯 안으로 당기는 것이 유리할 수 있다. 그래서, 리츠 와이어는, 상술한 바와 같이 그 탄력성 때문에, 리츠 와이어 그 자체를 핀에서 풀지 않으면서 고정 핀에 의해 단단히 고정된다.

또한, 리츠 와이어는, 와이어의 대부분의 개별 스트랜드가 납땜 공정에 노출되도록 변형된다. 그래서, 와이어와 핀 사이의 짧은 거리와 스트랜드 간 짧은 상호 거리 때문에 납땜 공정 중에 모세관 효과가 사용될 수 있고, 이는 전문가들을 놀라게 한다.

본 발명에 따른 유리한 실시예에서, 고정 핀의 핀 단부는 코일로부터 반경 방향으로 수직 또는 수평 돌출한다. 그래서, 코일의 높이는 와이어의 단단한 위치를 위태롭게 하지 않으면서 최소화된다.

본 발명에 따른 유리한 실시예에서, 슬롯의 폭은 슬롯의 폐 단부 쪽으로 감소한다. 이러한 감소하는 폭은 여러 직경을 갖는 와이어의 고정을 가능하게 한다.

고정 핀이라는 용어는, 이 명세서 전후관계에서 구부러질 수 있는 임의 종류의 강성 금속 또는 핀 형태의 납땜 가능한 도금(plating)으로 덮인 금속뿐만 아니라, 로드, 바, 폴, 스틱, 파이프, 튜브, 샤프트 또는 스텀프로도 해석된다.

고정(anchor)이라는 용어는, 이 명세서의 전후관계에서, 움직일 수 있는 물체, 본 명세서에서 와이어를, 고정된 물체, 본 명세서에서 고정 핀에 고정시켜, 움직일 수 있는 물체가 유지될 뿐만 아니라, 단단하게 고정된 위치에 고정되는 것으로 해석된다.

본 발명의 상기 이점뿐만 아니라, 추가 이점은, 첨부된 도면을 참조해서, 본 발명의 바람직한 실시예의 다음의 예시적이고 비 제한적인 상세한 설명을 통해 더 잘 이해될 것이다.

모든 도면은 개략적이고 축적에 맞지 않으며, 본 발명의 바람직한 실시예의 명확함을 위해 필요한 부분만을 나타낸다.

도 2는, 두 개의 고정 핀(2a와 2b)과, 코일(1) 둘레에 와이어(4)를 감기 전 제 1 핀(2b)에 고정되고, 이와 마찬가지로 감기 공정 후 와이어(4)가 제 2 핀(2a)에 고정되는 와이어(4)를 포함하는, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 코일(1)을 나타낸다.

도 3은, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도 2를 위에서 본 코일(1)을 나타내는데, 코일(1)은 직조 와이어(woven wire)(4), 바람직하게는 리츠 와이어를 고정하기 위한 단부를 구비하는 핀(2)을 포함하고, 상기 핀(2) 단부는 슬롯(5)을 형성하는 U자형 부분(3)을 가지며, 상기 슬롯(5)은 와이어(4)의 직경과 같거나 이보다 작은 내부 폭을 갖고, 슬롯(5)은 와이어(4)를 납땜하기 전과 납땜하는 동안 와이어(4)를 편리한 방법으로 고정시킬 수 있다.

와이어(4)는, 슬롯(5) 안으로 당겨진 와이어(4)의 변형 때문에, 와이어(4)의 표면과 슬롯(5)의 내부 측면 간 마찰에 의해 슬롯(5)에 고정된다. 리츠 와이어(4)의 개별 스트랜드는 와이어(4)를 슬롯(5)에 고정하는 동안 서로 다소 벌어지고, 이를 통해 핀(2)은 실질적으로 대부분의 와이어(4) 및 개별 스트랜드와 접하고, 이는 와이어(4)와 개별 스트랜드의 완벽한 납땜을 위한 훌륭한 기초를 만든다.

도 2와 3에서, 고정 핀(2)은 코일(1)에서 반경 방향으로 돌출한 U자형 부분(3)을 갖는 것으로 도시된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 고정 핀(2)의 U자형 부분(3)은 실질적으로 코일(1)의 수평 평면에 있고, 슬롯(5)의 중심축은 코일(1)의 중심축에 대해 90도 각도로 있다.

본 발명에 따른 다른 실시예에서, 슬롯의 폭은 다소 개방된 U자 모양(미도시)을 만들기 위해 슬롯(5)의 폐 단부 쪽으로 감소한다.

또한, 고정핀(2)의 U자형 부분(3)은 더 정사각형 모양의 U 슬롯(미도시)을 형성하기 위해 슬롯(5)의 바닥에서 보다 더 곧을 수 있다.

본 발명의 추가 실시예에서, 슬롯(5)의 모양은 직경이 서로 다른 와이어를 수용하기 위해 V자 모양이다. 이러한 점에서, 슬롯의 디자인 또는 모양을 본 발명의 사상에서 벗어나지 않으면서 사용되는 개별 와이어로 수정하는 것이 가능하다. 슬롯의 모양에 대한 공통점은, 슬롯이 이를 통해 당겨지는 와이어의 직경과 같거나 이보다 작은 폭을 갖고 있다는 점이다.

본 발명에 따라 편리한 방식으로, 고정 핀(2)의 U자형 부분(3)은 코일(1)에서 반경 방향으로 수직으로 돌출해서, 슬롯(5)은 코일(1)의 중심축과 평행하다.

본 발명의 바람직한 추가 실시예에서, 고정 핀(2)의 U자형 부분(3)은 코일(1)에서 반경 방향으로 돌출할 수 있어서, 슬롯(5)의 중심축(6)은 코일(1)의 중심축(7)에 대해 무작위 각도에 있다. 이를 통해, 슬롯(5)의 중심축(6)과 코일(1)의 중심축(7) 간 각도의 선택은, 코일의 최선의 가장 효율적인 제조를 발견하는데 있어서 코일의 생산을 최적화하는 동안 당업자에 의해 평가된다.

본 발명에 따라 리츠 와이어는, 예를 들어 다음의 치수 (개별 스트랜드의 개수*직경), 즉 16*0.1mm, 20*0.1mm, 20*0.71mm, 25*0.071mm, 80*0.071mm 및 4*0.2mm를 가질 수 있고, 내부 폭이 0.25mm인 슬롯에 관해서 사용될 수 있으며, 예를 들어 치수가 80*0.1mm인 리츠 와이어는 내부 너비가 0.8mm인 슬롯에 관해서 사용될 수 있다. 이러한 예는, 와이어 직경과 비교해서 슬롯의 더 작은 폭 때문에 유리한 것으로 나타났고, 그래서 와이어의 단단한 배치를 얻는다.

각각의 슬롯에 관해서 앞에서 명시한 리츠 와이어를 사용하는 것은, 와이어가 슬롯으로 당겨지고, 와이어(4)의 개별 스트랜드가 슬롯(5)에서 와이어(4) 고정시 다소 더 펴지기 때문에, 와이어가 어느 정도 변형되는 것을 보여주었다. 이는, 핀(2)과 와이어(4) 사이의 짧은 거리와, 스트랜드 사이의 짧은 상호 거리로 인한 모세관 효과를 통해 와이어의 스트랜드 사이로 납땜이 흡수되는 것을 제공한다.

실제, 도 1의 거리는, 도 3의 거리(b)보다 더 긴 것으로 도시되었고, 이는, 알려진 L자형과 I자형 고정 핀과 비교해서 코일을 더 높게 하지 않으면서 코일의 폭을 더 작게 하기 때문에, 본 발명의 고정 핀을 유리하게 한다.

또한, 본 발명에 따른 코일은, 비머(beamer) 또는 LCD 프로젝션 텔레비전용 UHP 점화 트랜스와 같은, 전력 변환 장치에 사용되는 것이 유리할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 코일은 SMD (표면 설치 디바이스) 설치에 사용될 수 있다.

본 발명은 본 발명의 바람직한 실시예에 의해 개시되지만, 다음 청구항에서 한정된 본 발명에서 벗어나지 않으면서 여러 개선이 가능하다는 것은 임의의 당업자에게 분명하다.

상술한 바와 같이, 본 발명은, 와이어와 고정 핀 사이에 접촉이 얻어지고, 와이어를 고정하는 동안 개별 스트랜드가 납땜 공정에 다소 노출되는 코일을 제공하는데 사용된다.

Claims (7)

1. 직조 와이어(woven wire)(4), 바람직하게는 리츠 와이어(litz wire)를 고정하기 위한 단부를 구비하는 적어도 하나의 핀(pin)(2)을 포함하는 코일(coil)(1)로서,

   상기 핀(2) 단부는 슬롯(5)을 형성하는 U자형 부분(3)을 갖고, 상기 슬롯(5)은 상기 와이어(4)의 직경과 같거나 이보다 작은 내부 폭을 갖는 것을 특징으로 하는, 코일.
2. 제 1항에 있어서, 상기 핀 단부는 상기 코일(1)에서 반경 방향으로 수평으로 돌출한 것을 특징으로 하는, 코일.
3. 제 1항에 있어서, 상기 핀 단부는 상기 코일(1)에서 반경 방향으로 수직으로 돌출한 것을 특징으로 하는, 코일.
4. 제 1항에 있어서, 상기 슬롯(5)의 상기 폭은 상기 슬롯(5)의 폐 단부 쪽으로 감소하는 것을 특징으로 하는, 코일.
5. 코일용 고정 핀으로서,

   상기 핀은 슬롯(5)을 형성하는 U자형 부분(3)을 갖는 단부를 포함하고, 상기 슬롯(5)은 리츠 와이어(4)의 직경과 같거나 이보다 작은 내부 폭을 갖는, 코일용 고정 핀.
6. 제 1항에 청구된 코일을 구비하는 전력 변환기.
7. 제 5항에 청구된 고정 핀을 구비하는 코일을 갖는 전력 변환기.