KR20150073067A

KR20150073067A - 코일 부품 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20150073067A
Application number: KR1020140136630A
Authority: KR
Inventors: 이영민; 안덕진; 박근영
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2014-10-10
Publication date: 2015-06-30

Abstract

본 발명은 상세하게는 코일 부품을 크기를 최소화하면서 제조가 용이한 코일 부품과 그 제조 방법에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명의 실시예에 따른 코일이 권선되는 권선부와 상기 권선부의 일단에 플랜지부가 형성된 제1 코어, 상기 제1 코어의 권선부 타단에 고정 체결되는 베이스, 및 상기 베이스를 수용하며 상기 제1 코어와 결합되는 제2 코어를 포함할 수 있다.

Description

코일 부품 및 그 제조 방법{COIL COMPONENT AND MANUFACTURING METHOD THERE OF}

본 발명은 코일 부품 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코일 부품을 크기를 최소화하면서 제조가 용이한 코일 부품과 그 제조 방법에 관한 것이다.

디스플레이 장치나 프린터 및 기타 전기, 전자기기에는 전원 공급장치로 SMPS(Switching Mode Power Supply)가 사용된다.

SMPS는 외부로부터 공급되는 전기를 컴퓨터, TV, VCR, 교환기, 무선 통신 기기 등 각종 전기, 전자기기에 맞도록 변환시켜 주는 모듈형의 전원공급장치로, 반도체 스위칭 특성을 이용해 상용 주파수 이상의 고주파에 단속 제어를 하고 충격을 완화시켜 주는 역할을 한다.

최근, TV가 대형화함에 따라 높은 전력이 요구되고 있다. 이를 위해 대형 패널의 백 라이트를 점등시키기 위해 SMPS에는 복수의 코일 부품들이 탑재되고 있다.

종래의 SMPS에 탑재되는 코일 부품들은 일반적으로 보빈에 코일이 권선되고, 코어가 보빈에 결합되는 구조를 갖는다.

따라서 종래의 코일 부품은 기본적으로 보빈에 코일이 권선되는 권선부가 구비되므로, 보빈의 크기를 줄이는 데에 한계가 있다. 이로 인해 코일 부품의 전체 크기를 축소하는 것도 한계가 있다.

일본공개특허공보 제2009-135456호

본 발명의 목적은 크기를 최소화할 수 있는 코일 부품 및 그 제조 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 코어에 코일을 권선할 수 있는 코일 부품과 그 제조 방법을 제공하는 데에 있다.

또한 본 발명의 또 다른 목적은 소형이면서도 코일의 자동 권선이 가능한 코일 부품 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 코일 부품은, 코일이 권선되는 권선부와 상기 권선부의 일단에 플랜지부가 형성된 제1 코어; 상기 제1 코어의 권선부 타단에 고정 체결되는 베이스; 및 상기 베이스를 수용하며 상기 제1 코어와 결합되는 제2 코어;를 포함한다.

여기서, 제1 코어와 제2 코어는 서로 결합되어 완성된 코어를 형성한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 코일 부품의 제조 방법은, 제1 코어를 베이스에 결합하는 단계; 상기 제1 코어에 코일을 권선하는 단계; 및 제2 코어를 상기 제1 코어와 결합하여 코어를 완성하는 단계;를 포함한다.

여기서, 코일은 자동 권선 장치를 통해 상기 제1 코어에 권선될 수 있다.

본 발명에 따른 코일 부품은 코일이 보빈에 권선되지 않고 코어에 직접 권선되므로, 종래의 보빈에서 코일이 권선되던 부분을 생략하고 코어와 베이스만으로 구성할 수 있다. 따라서 코일 부품의 크기와 제조 비용을 최소화할 수 있다.

또한 자동 권선 장치를 이용하여 자동으로 코일을 코어에 용이하게 권선할 수 있으므로, 코일의 권선에 소요되는 시간을 줄일 수 있어 제조 시간을 단축할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 코일 부품의 분해 사시도.
도 3은 도 1의 A-A에 따른 단면도.
도 4 및 도 5는 본 실시예에 따른 코일 부품의 제조 방법을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 도시한 사시도.
도 7은 도 6에 도시된 코일 부품의 저면 사시도.
도 8은 도 6에 도시된 코일 부품의 분해 사시도.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 도시한 사시도.
도 10은 도 9에 도시된 코일 부품의 분해 사시도.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 도시한 사시도.
도 12는 도 10에 도시된 코일 부품의 분해 사시도.
도 13은 제1 코어의 저면을 도시한 저면 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 코일 부품의 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 A-A에 따른 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 코일 부품(100)은 TV 등에 탑재되는 전원공급장치에 구비되는 코일 부품일 수 있으며, 코어(80), 코일(70), 절연판(20), 및 베이스(50)를 포함하여 구성될 수 있다.

코어(80)는 후술되는 코일(70)이 권선될 수 있으며, 제1, 제2 코어(81, 86)가 결합되어 완성된 하나의 코어(80)를 형성할 수 있다.

제1 코어(81)는 기둥 형태의 몸체부(82)와, 몸체부(82)의 일단에서 외경 방향으로 확장되어 형성되는 플랜지부(83)를 포함하여 구성될 수 있다.

제1 코어(81)의 플랜지부(83)는 편평한 판 형태로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 플랜지부(83)가 사각 형상으로 형성되는 경우를 예로 들고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 다양한 형태로 변형될 수 있다.

몸체부(82)는 플랜지부(83)의 일면 중심에서 직각을 이루며 돌출되는 기둥 형태로 형성될 수 있다. 따라서, 제1 코어(81)는 전체적인 측면이 T 형상으로 형성될 수 있다.

몸체부(82)는 후술되는 코일(70)이 권선된다. 이를 위해 몸체부(82)는 단면이 원형인 원통 형상으로 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 타원 기둥이나 모서리가 라운드 처리된 다각 기둥의 형태로 형성되는 등 다양한 응용이 가능하다.

또한 몸체부(82) 끝단에는 끼움 홈(82a)이 형성될 수 있다. 끼움 홈(82a)은 몸체부(82) 끝단면을 가로지르는 형태의 홈으로 형성될 수 있다. 끼움 홈(82a)은 제1 코어(81)가 후술되는 베이스(50)에 결합될 때, 베이스(50)의 지지 프레임(53)이 끼워지는 부분이다. 따라서 끼움 홈(82a)은 베이스(50)의 지지 프레임(53)과 대응하는 형상으로 형성될 수 있다.

제2 코어(86)는 베이스(50)를 내부에 수용하는 형태로 제1 코어(81)와 결합될 수 있다. 이를 위해 제2 코어(86)는 두 개의 각부(88)와 이들을 상호 연결하는 연결부(87)를 포함할 수 있다.

각부(88)는 연결부(87)의 양단에서 직각을 이루는 형태로 평행하게 연장될 수 있다. 따라서 제2 코어(86)는 전체적인 측면이 ㄷ형상으로 형성될 수 있다.

제1 코어(81)와 제2 코어(86)가 결합되는 경우, 제2 코어(86)의 연결부(87)는 제1 코어(81)의 플랜지부(83)와 대향하는 위치에 배치된다. 따라서 제2 코어(86)의 연결부(87)는 제1 코어(81)의 플랜지부(83)와 동일하거나, 유사한 형상으로 형성될 수 있다.

각부(88)는 베이스(50)의 측면에 각각 배치되며, 끝단이 제1 코어(81)의 플랜지부(83)와 접촉하도록 제1 코어(81)와 결합될 수 있다. 이때, 각부(88)의 끝단은 제1 코어(81)의 플랜지부(83) 내부면(또는 하부면)과 접촉할 수 있다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 각부(88)의 내부면이 플랜지부(83)의 측면에 접촉하도록 구성하는 등 필요에 따라 다양한 변형이 가능하다.

또한 제1 코어(81)와 제2 코어(86)가 결합될 때 제1 코어(81)의 몸체부(82) 끝단은 제2 코어(86)의 연결부(87) 일면(즉 내부면)에 접촉할 수 있다. 따라서 제1 코어(81)와 제2 코어(86)가 결합되면, 제1 코어(81)와 제2 코어(86)는 각부(88)와 몸체부(82)에 의해 서로 접촉하며 전체적으로 日 형상을 형성할 수 있다.

한편 상기한 바와 같이 코어(80)는 각부(88)와 몸체부(82)가 서로 접촉하는 형태로 제1 코어(81)와 제2 코어(86)가 결합될 수 있으나, 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제1 코어(81)와 제2 코어(86)가 결합되더라도 각부(88)와 몸체부(82) 중 적어도 어느 하나는 접촉하지 않고 그 사이에 이격 공간(예컨대 간극)이 형성되도록 구성하는 것도 가능하다.

이러한 코어(80)는 다른 재질에 비해 고투자율, 저손실, 높은 포화자속밀도, 안정성 및 낮은 생산 비용을 갖는 페라이트(ferrite)로 형성될 수 있다.

예를 들어 본 실시예에 따른 코어(80)는 니켈(Ni)계 페라이트나 망간(Mn)계 페라이트가 이용될 수 있다. 특히, 본 실시예에 따른 코일 부품(100)이 구동 코일(70)로 이용되는 경우, 코어(80)는 망간계 페라이트로 형성되는 것이 보다 높은 효율을 얻을 수 있다.

구체적으로, 코어(80)는 망간-아연(Mn-Zn) 페라이트가 이용될 수 있다. 코어(80)로 망간-아연(Mn-Zn) 페라이트를 사용하는 경우, 니켈-아연(Ni-Zn) 페라이트를 사용하는 경우보다 전류 용량을 증가시킬 수 있다. 따라서 높은 전류를 사용하는 구동 코일(70) 등에서는 망간-아연(Mn-Zn) 페라이트를 이용하는 것이 바람직하다.

한편, 코어(80)로 망간-아연(Mn-Zn) 페라이트를 이용하는 경우, 코어(80)의 절연 저항이 약해질 수 있다. 따라서, 이 경우 코어(80)의 외부면에는 절연층(도시되지 않음)이 부가될 수 있다. 여기서 절연층은 에폭시 수지와 같은 절연 수지로 형성될 수 있다.

코일(70, coil)은 제1 코어(81)의 몸체부(82)에 권선되며, 도 3에 도시된 바와 같이 제1 코일(71)과 제2 코일(72)을 포함할 수 있다.

제1 코일(71)과 제2 코일(72)은 각각 상호 간에 전기적으로 절연되는 다수 개의 개별 코일들을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 코일(71)과 제2 코일(72)의 개별 코일 수는 필요에 따라 적절하게 변경될 수 있다.

본 실시예에 따른 제1 코일(71)은 1차 코일이고 제2 코일(72)은 2차 코일일 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 코일(71)을 2차 코일로, 제2 코일(72)을 1차 코일로 구성하는 것도 가능하다.

또한 본 실시예에 따른 제1 코일(71)은 다중 절연 코일(예컨대 TIW, Triple Insulated Wire)이 이용될 수 있다. 그리고 제2 코일(72)은 통상의 절연 코일(예컨대, 폴리우레탄 와이어, polyurethane wire)이 이용될 수 있다.

더하여 본 실시예에 따른 코일(70)은 도 3에 도시된 바와 같이 제2 코일(72)이 제1 코일(71)의 사이에 개재되는 샌드위치 형태로 적층 권선될 수 있다. 즉 몸체부(82)의 외부면에 먼저 제1 코일(71a)이 권선되고, 그 위에 제2 코일(72)이 적층되며 권선된 후, 제2 코일(72) 위에 다시 제1 코일(71b)이 권선될 수 있다. 이때, 제2 코일(72)에 의해 분리된 제1 코일들(71a, 71b)은 서로 직렬 또는 병렬로 서로 연결될 수 있다.

이와 같이 코일(70)이 구성되는 경우, 코어(80)에 직접 접촉하는 제1 코일(71)은 다중 절연 코일로 이루어지므로 제1 코일(71)과 코어(80) 간의 절연을 확보할 수 있다. 또한 제2 코일(72)은 제1 코일(71a, 71b)의 사이에 개재되므로, 코어(80)의 몸체부(82)나 각부(88)에 대한 절연은 제1 코일(71)을 매개로 하여 확보할 수 있다.

그리고 제2 코일(72)과 코어(80)의 플랜지부(83) 사이의 절연은 절연판(20)을 이용할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 코일 부품(100)은 코일(70)과 코어(80)의 플랜지부(83) 사이에 절연판(20)을 개재함으로써 제2 코일(72)와 플랜지부(83) 사이의 절연을 확보할 수 있다.

따라서 절연판(20)은 제2 코일(72)과 플랜지부(83)를 상호 절연시킬 수 있는 절연 재질로 형성될 수 있으며, 코어의 플랜지부(83) 형상을 따라 중심에 구멍이 형성된 편평한 판형상으로 형성될 수 있다. 본 실시예의 경우, 절연판(20)이 중심에 구멍이 형성된 도넛(doughnut) 형상의 판으로 형성되는 경우를 예로 들고 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며 플랜지부의 형상을 따라 사각 형상의 판으로 형성되는 것도 가능하다.

한편, 제1 코일(71)이 1차 코일이고 제2 코일(72)은 2차 코일인 경우, 2차 코일은 1차 코일 사이에 개재되는 형태로 배치된다. 이러한 경우, 1차, 2차 간 누설 전류의 양을 최소화 할 수 있는 이점이 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

본 실시예에 따른 코일들(70)은 각각 한 가닥의 와이어가 이용될 수 있으며, 여러 가닥을 꼬아 형성한 연선(예컨대, 리쯔 와이어, Ritz Wire)가 이용될 수도 있다. 코일(70)의 양 끝단인 리드선은 후술되는 베이스(50)에 구비되는 외부 접속 단자(60)와 전기적, 물리적으로 연결될 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 제1 코일(71)은 다중 절연 코일로 구성하였으나, 필요에 따라 다중 절연 코일이 아닌 통상의 절연 코일로 형성할 수도 있다. 이 경우 제1 코일(71)과 코어 사이에는 절연을 위해 절연 테이프 등이 개재될 수 있다.

마찬가지로 제2 코일(72)을 통상의 절연 코일이 아닌 다중 절연 코일로 형성하는 등 필요에 따라 다양한 변형이 가능하다.

베이스(50)에는 제1 코어(81)의 몸체부(82) 끝단이 결합될 수 있다. 따라서, 베이스(50)는 제1 코어(81)가 견고하게 결합됨과 동시에, 자동 권선을 위해 제1 코어(81)의 몸체부(82)를 완전히 노출시킬 수 있는 구조로 형성된다.

보다 구체적으로, 본 실시예에 따른 베이스(50)는 납작한 판 형태의 몸체를 가지며, 코어 수용부(52)와 단자 체결부(55) 및 외부 접속 단자(60)를 포함할 수 있다.

코어 수용부(52)는 베이스(50)의 중심에 형성될 수 있다. 코어 수용부(52)는 제1 코어(80)의 몸체부(82) 끝단이 결합되는 부분이다. 이를 위해 코어 수용부(52)는 제1 코어(81)의 몸체부(82) 끝단이 삽입될 수 있는 형태의 구멍이나 홈의 형태로 형성될 수 있다.

구체적으로, 본 실시예에 따른 코어 수용부(52)는 코어(80)의 몸체부(82) 끝단의 형상에 대응하는 구멍으로 형성된다.

본 실시예에 따른 몸체부(82)는 끝단이 전체적으로 원형으로 형성되며 중심을 가로지르며 끼움 홈(82a)이 형성된다. 따라서 코어 수용부(52)는 몸체부(82) 끝단이 끼워질 수 있도록 동일한 형상의 구멍으로 형성될 수 있다.

또한 코어 수용부(52)는 구멍의 중심을 가로지르는 형태로 형성되는 지지 프레임(53)을 포함할 수 있다. 지지 프레임(53)은 코어의 몸체부(82) 끝단에 형성된 끼움 홈(82a)에 끼워지는 부분이다. 따라서 지지 프레임(53)의 두께는 끼움 홈(82a)의 깊이에 대응하는 크기와 형상으로 형성될 수 있다.

또한 베이스(50)의 양단에는 외부 접속 단자들(60)이 체결되는 단자 체결부(55)가 형성될 수 있다. 단자 체결부(55)는 외부 접속 단자(60)들이 견고하게 체결될 수 있도록 베이스(50)의 중심 부분보다 두꺼운 두께로 형성될 수 있다. 또한 양단의 단자 체결부들(55)의 사이에는 제2 코어(86)의 각부(88)가 배치되는 홈(57)이 베이스(50)의 내측을 향해 형성될 수 있다.

외부 접속 단자(60)는 단자 체결부(55)에서 외부로 돌출되는 형태로 베이스(50)에 체결될 수 있다. 본 실시예에서는 단자 체결부(55)에서 하부로 외부 접속 단자(60)가 돌출되도록 형성되는 경우를 예로 들고 있다.

그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 외부 접속 단자(60)가 하부가 아닌 단자 체결부(55)의 측면으로 돌출되도록 체결될 수 있으며, 외부 접속 단자(60)의 일부가 절곡되는 형태로 형성될 수도 있다.

한편 본 실시예에 따른 코일 부품(100)은 자동 권선 장치(도 5의 90)를 이용하여 코일(70)을 자동으로 코어(80)에 권선할 수 있다. 따라서 코일(70)이 권선되는 영역인 코어(80)의 몸체부(82)는 전체가 완전하게 외부로 노출되어야 한다.

따라서 본 실시예에 따른 베이스(50)는 제1 코어(81)가 결합되는 일면이 편평한 평면으로 형성된다. 따라서 단자 체결부(55)에도 제1 코어(81)가 결합되는 측으로 돌기나 요철 등이 형성되지 않는다.

이러한 베이스(50)는 절연성의 수지 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 고내열성과 고내전압성을 갖는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한 사출 성형에 의해 용이하게 제조될 수 있다.

베이스(50)를 형성하는 재질로는 폴리페닐렌설파이드(PPS), 액정폴리에스테르(LCP), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 페놀계 수지 등이 이용될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.

이와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 코일 부품(100)은 자동화된 제조 방법에 적합하도록 구성되는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 실시예에 따른 코일 부품(100)은 제1 코어(81)와 베이스(50)가 결합된 상태에서 별도의 자동 권선 장치를 이용하여 코일(70)을 코어(80)에 권선할 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 코일 부품의 제조 방법을 설명하기로 한다. 이하의 설명을 통해 전술한 코일 부품(100)의 구성 또한 명확하게 설명될 것이다.

도 4 및 도 5는 본 실시예에 따른 코일 부품의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 4 및 도 5를 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품의 제조 방법은 먼저 도 4에 도시된 바와 같이 제1 코어(81)를 베이스(50)에 결합하는 단계가 수행된다.

먼저 제1 코어(81)의 몸체부(82)에 절연판(20)을 결합한 후, 제1 코어(81)를 베이스(50)에 체결한다. 이때, 베이스(50)의 지지 프레임(53)은 제1 코어(81)의 끼움 홈(도 2의 82a)에 삽입되며, 제1 코어(81)의 끝단은 베이스(50)의 코어 수용부(도 2의 52)에 삽입되며 결합된다.

여기서 본 방법을 통해 제조되는 코일 부품의 코일(도 2의 70)을 모두 다중 절연 코일을 이용하는 경우, 절연판(20)은 생략될 수 있다.

또한 베이스(50)와 제1 코어(81)가 접촉하는 부분에는 필요에 따라 접착제가 개재될 수 있다. 즉, 제1 코어(81)가 결합되기 전에, 코어 수용홈(55)의 내부에는 접착제가 도포될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며 제1 코어(81)와 베이스(50)와의 결합력이 충분한 경우, 본 단계에서 접착제는 생략될 수 있다.

제1 코어(81)와 베이스(50)가 결합되면, 이어서 제1 코어(81)의 몸체부(82)에 코일(70)을 권선하는 단계가 수행된다. 이 단계는 별도의 자동 권선 장치를 통해 수행될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 먼저 제1 코어(81)와 베이스(50)가 결합된 조립체(101)를 자동 권선 장치(90)에 배치한다. 이때, 자동 권선 장치(90)의 회전 축(S)과 상기한 조립체의 회전 축(P)은 일직선 상에 배치될 수 있다. 여기서, 조립체(101)의 회전 축(P)은 제1 코어(81) 몸체부(82)의 중심 축(P)일 수 있다.

이어서, 코일(70)의 일단을 외부 접속 단자(60)에 결선한 후, 조립체(101)를 회전시키며 코일(70)을 제1 코어(81)의 몸체부(82)에 권선한다. 이에 코일(70)은 코어(80)의 플랜지부(83)와 베이스(50) 사이의 공간에 삽입되며 몸체부(82)의 외주면에 권선된다.

여기서 코일(70)의 권선은 자동 권선 장치(90)의 회전 샤프트(94)를 회전시킴에 따라 수행될 수 있다. 또한, 자동 권선 장치(90)의 노즐(95)은 몸체부(82)의 외부에서 몸체부(82)의 길이 범위로 왕복 이동하며 코일(70)을 지속적으로 제공할 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 코일(70)의 권선 방법은 도 3에 도시된 바와 같이 먼저 몸체부(82)의 외주면에 제1 코일(71)을 권선한 후, 제1 코일(71)의 외주면에 제2 코일(72)을 권선한다. 그리고 제2 코일(72)의 외주면에 다시 제1 코일(71)을 권선한다. 이에 본 실시예에 따른 코일(70)은 제2 코일(72)이 제1 코일(71)의 사이에 개재되는 샌드위치 형태로 적층될 수 있다.

코일(70)의 권선이 완료되면, 이어서 제2 코어(86)를 조립체(101)에 결합하여 코어(80)를 완성한다. 이에 따라 도 1에 도시된 본 실시예에 따른 코일 부품(100)을 완성하게 된다. 이때, 제2 코어(86)가 제1 코어(81)와 견고하게 결합될 수 있도록 코어(80)의 외부면에 절연 테이프 등을 감는 것도 가능하다.

이후, 필요에 따라 용융 솔더 등을 이용하여 외부 접속 단자(60)와 코일(70)의 리드선을 접합하는 단계나, 니스 등의 절연 수지가 담긴 용액 내에 코일 부품(100)을 함침시켜 코일(70)과 코어(80), 베이스(50)를 절연 수지로 고정 접합하는 단계가 더 수행될 수 있다.

이와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 코일 부품(100)의 제조 방법은, 코일(70)이 보빈에 권선되지 않고 코어(80)에 권선되므로, 종래의 보빈에서 코일(70)이 권선되던 부분을 생략하고 본 실시예와 같이 베이스(50)만으로 구성할 수 있다. 따라서 코일 부품(100)의 크기를 최소화할 수 있다.

또한 제1 코어(81)와 베이스(50)가 결합된 상태에서 코일(70)을 권선할 수 있다. 즉, 자동 권선 장치(90)를 이용하여 자동으로 코일(70)을 코어(80)에 용이하게 권선할 수 있으므로, 코일(70)의 권선에 소요되는 시간을 줄일 수 있어 제조 시간을 단축할 수 있다.

한편, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며 다양한 응용이 가능하다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 7은 도 6에 도시된 코일 부품의 저면 사시도이며, 도 8은 도 6에 도시된 코일 부품의 분해 사시도이다.

본 실시예에 따른 코일 부품(200)은 전술한 실시예의 코일 부품(도 1의 100)와 유사한 구조로 구성되며 베이스의 구조과 코어의 형상에 있어서만 차이를 갖는다. 따라서 동일한 구성요소들에 대한 상세한 설명은 생략하며 차이가 있는 구성들을 중심으로 하여 보다 상세하게 설명하기로 한다. 또한, 전술한 실시예와 동일한 구성 요소들에 대해서는 동일한 부호를 이용하여 설명하기로 한다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(200)은 전술한 실시예와 마찬가지로 코일(70), 코어(80), 및 베이스(50)를 포함하여 구성될 수 있다.

본 실시예에 따른 제1 코어(81)는 플랜지부(83)가 원반 형상으로 형성된다. 그리고 이에 대응하여 제2 코어(86)의 연결부(87)도 원반 형상으로 형성되고 각부(88)는 원반의 원주를 따라 호형으로 형성된다. 여기서 연결부(87)는 외부 접속 단자들(60)과의 절연 거리를 확보하기 위해 완전한 원반이 아닌, 도 8과 같이 양단에 홈(89)이 형성된 형상으로 형성될 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 베이스(50)의 코어 수용부(52)는 홈이나 구멍 형태가 아닌 편평한 판 형상으로 형성되며, 중심에 지지 프레임(53)이 돌출되어 형성된다. 따라서 제1 코어(81)의 몸체부(82)는 끝단이 베이스(50) 중심의 코어 수용부(52)에 면접촉하며 베이스(50)에 결합될 수 있다. 이때 지지 프레임(53)은 몸체부(82)의 끼움 홈(82a)에 삽입될 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 베이스(50)는 단자 체결부(55)를 가로지르며 인출 홈(58)이 형성될 수 있다. 인출 홈(58)은 코일(70)의 리드선이 베이스(50)의 하부로 인출되는 경로를 제공할 수 있다. 따라서 인출 홈(58)은 코어(80)에 권선된 코일(70)의 하부 즉, 몸체부(82)까지 단자 체결부(55)를 절개하는 형태로 형성될 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 코일 부품은 필요에 따라 코어(80)와 베이스(50)가 다양한 형상으로 변형될 수 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 10은 도 9에 도시된 코일 부품의 분해 사시도이다.

도 9 내지 도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(300)의 제1 코어(81)는 플랜지부(83)가 원반 형상으로 형성된다. 그리고 제1 코어(81)의 플랜지부(83)와 몸체부(82) 중심에는 구멍 형태의 돌기 수용부(84)가 형성된다.

여기서 돌기 수용부(84)는 제1 코어를 관통하는 관통 구멍의 형태로 형성되나, 이에 한정되지 않으며, 홈의 형태로 형성하는 등 다양한 응용이 가능하다.

또한 플랜지부(83)의 외부면에 형성되는 돌기 수용부(84)의 입구에는 돌기 수용부(84)의 직경을 확장하는 확장 홈(85)이 형성될 수 있다.

베이스(50)는 코어 수용부(52)의 중심에 결합 돌기(59)가 형성된다. 결합 돌기(59)는 긴 막대 형상으로 형성될 수 있으며 상기한 제1 코어(81)의 돌기 수용부(84)에 삽입된다. 따라서 결합 돌기(59)와 돌기 수용부(84)는 서로 견고하게 결합되는 형상으로 형성될 수 있다.

결합 돌기(59)의 끝단에는 결합 돌기(59)의 외경 방향으로 돌출되는 돌출부(59a)가 형성될 수 있다. 또한 돌출부(59a)가 형성된 끝단의 중심을 가로지르는 형태로 탄성 홈(59b)이 형성될 수 있다.

돌출부(59a)는 전술한 확장 홈(85)에 끼워지기 위한 구성 요소이다. 따라서 확장 홈(85)의 형상에 대응하여 형성될 수 있다.

탄성 홈(59b)은 돌출부(59a)가 형성된 부분인 결합 돌기(59)의 끝단을 제1 코어(81)의 돌기 수용부(84) 내로 용이하게 삽입 및 이동시키기 위해 구비된다.

보다 구체적으로 설명하면, 결합 돌기(59)가 돌기 수용부(84)에 삽입될 때, 결합 돌기(59)는 탄성 홈(59b)의 폭이 좁아지는 형태로 변형되며 돌기 수용부(84) 내에 삽입될 수 있다. 또한 결합 돌기(59)가 모두 돌기 수용부(84)에 삽입된 경우, 끝단의 돌출부(59a)는 확장 홈(85)에 수용되며 이에 탄성 홈(59b)은 원상태로 돌아갈 수 있다.

돌출부(59a)가 확장 홈(85)에 수용됨에 따라, 제1 코어(81)가 베이스(50)로부터 다시 쉽게 분리되는 것을 억제할 수 있다. 따라서 본 실시예의 경우, 별도의 접착 부재를 이용하지 않더라도 제1 코어(81)와 베이스(50)를 용이하게 결합할 수 있으며, 결합 후에 다시 분리되는 것을 방지할 수 있다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 12는 도 10에 도시된 코일 부품의 분해 사시도로, 설명의 편의를 위해 코일을 생략하고 도시하였다. 또한 도 13은 제1 코어(81)의 저면을 도시한 저면 사시도이다.

도 11 내지 도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(400)은 도 1에 도시된 코일 부품(100)의 구성과 도 9에 도시된 코일 부품(300)의 구성을 복합적으로 포함할 수 있다.

구체적으로, 본 실시예에 따른 베이스(50)는 결합 돌기(59)와 돌출부(59a), 및 탄성 홈(59b)을 포함하며, 결합 돌기(59)는 코어 수용부(52)에 형성된 지지 프레임(53)에서 돌출될 수 있다. 또한 제1 코어(81)는 결합 돌기(59)가 결합되는 돌기 수용부(84)와 확장 홈(85), 그리고 지지 프레임(53)이 삽입되는 끼움 홈(82a)을 포함할 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 제1 코어(81)는 플랜지부(83)가 직사각 형상으로 형성되며, 절연판(20)이 부분적으로 플랜지부(83)의 외부로 노출될 수 있다. 이는 코어(80)의 외부로 노출되는 코일들(미도시)을 지지하기 위한 구성이다. 즉, 코어(80)에 권선된 코일(70)이 플랜지부(83)의 외부로 노출되더라도 절연판(20)에 의해 흐트러지지 않고 코일(70)의 권선 상태를 유지할 수 있다.

한편, 이상에서 설명한 본 발명에 따른 코일 부품 및 그 제조 방법은 전술한 실시예들에 한정되지 않으며, 다양한 응용이 가능하다.

또한, 본 실시예에서는 전원공급장치에 채용되는 DC/DC 컨버터에 적용되는 코일 부품을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며 코일과 코어를 이용하는 코일 부품이라면 다양한 전자 부품 및 전자 기기에 폭넓게 적용될 수 있다.

20: 절연판
50: 베이스
52: 코어 수용부
55: 단자 체결부
59: 결합 돌기
60: 외부 접속 단자
70: 코일
80: 코어
81: 제1 코어
86: 제2 코어
82: 몸체부
83: 플랜지부
90: 자동 권선 장치
100, 200, 300, 400: 코일 부품

Claims

코일이 권선되는 권선부와 상기 권선부의 일단에 플랜지부가 형성된 제1 코어;
상기 제1 코어의 권선부 타단에 고정 체결되는 베이스; 및
상기 베이스를 수용하며 상기 제1 코어와 결합되는 제2 코어;
를 포함하는 코일 부품.
제1항에 있어서,
상기 제1 코어는 단면이 T 형상으로 형성되고, 상기 제2 코어는 단면이 U 형상으로 형성되는 포함하는 코일 부품.
제1항에 있어서, 상기 제1 코어는,
타단에 상기 베이스가 끼워지는 끼움 홈이 형성된 포함하는 코일 부품.
제3항에 있어서, 상기 베이스는,
상기 제1 코어의 상기 끼움 홈에 끼워지는 지지 프레임이 형성되는 코일 부품.
제4항에 있어서, 상기 베이스는,
내부에 구멍 또는 홈 형태의 코어 수용부가 형성되며, 상기 제1 코어는 타단의 일부가 상기 코어 수용부에 수용되며 상기 베이스에 결합되는 코일 부품.
제5항에 있어서, 상기 베이스의 상기 지지 프레임은,
상기 코어 수용부를 가로지르며 배치되는 코일 부품.
제4항에 있어서, 상기 베이스의 상기 지지 프레임은,
상기 베이스의 일면에서 돌출되어 형성되는 코일 부품.
제1항에 있어서, 상기 제1 코어는,
상기 권선부의 내부에 형성되며, 상기 베이스의 일부가 삽입되는 돌기 수용부를 포함하는 코일 부품.
제8항에 있어서, 상기 베이스는,
일면에서 돌출되어 상기 제1 코어의 돌기 수용부에 삽입되는 결합 돌기를 포함하는 코일 부품.
제9항에 있어서, 상기 제1 코어의 상기 돌기 수용부는,
상기 플랜지부를 관통하는 관통 구멍으로 형성되는 코일 부품.
제9항에 있어서, 상기 돌기 수용부는,
외경 방향으로 직경이 확장되어 형성되는 적어도 하나의 확장 홈을 포함하는 코일 부품.
제11항에 있어서, 상기 베이스의 상기 결합 돌기는,
상기 외경 방향으로 돌출되는 돌출부를 포함하고,
상기 돌출부는 상기 결합 돌기가 상기 제1 코어의 돌기 수용부에 삽입될 때 상기 확장 홈에 끼워지는 코일 부품.
제12항에 있어서, 상기 베이스의 상기 결합 돌기는,
상기 돌출부가 형성된 부분에 형성되며, 상기 결합 돌기의 길이 방향을 따라 형성되는 탄성 홈을 포함하는 코일 부품.
제9항에 있어서, 상기 베이스는,
다수의 외부 접속 단자가 체결되는 단자 체결부; 및
상기 코일이 상기 외부 접속 단자로 안내하기 위해 상기 단자 체결부를 가로지르며 형성되는 인출 홈;
을 포함하는 코일 부품.
제1항에 있어서,
상기 코일과 상기 제1 코어의 플랜지부 사이에 개재되는 적어도 하나의 절연판을 더 포함하는 코일 부품.
제15항에 있어서, 상기 절연판은,
적어도 일부가 상기 제1 코어의 플랜지부 외부로 돌출되는 코일 부품.
제16항에 있어서, 상기 코일은,
다중 절연 코일로 이루어지는 적어도 하나의 제1 코일; 및
일반 절연 코일로 이루어지는 적어도 하나의 제2 코일;
을 포함하는 코일 부품.
제17항에 있어서,
상기 제1 코일은 상기 권선부에 권선되고, 상기 제2 코일은 상기 제1 코일 상에 적층되며 권선되는 코일 부품.
제17항에 있어서, 상기 제2 코일은,
두 개의 상기 제1 코일 사이에 개재되도록 권선되는 코일 부품.
코일이 권선되는 제1 코어;
일면에 상기 제1 코어가 고정 체결되는 베이스; 및
상기 제1 코어와 결합하여 자로를 형성하는 제2 코어;
를 포함하는 코일 부품.
제1 코어를 베이스에 결합하는 단계;
상기 제1 코어에 코일을 권선하는 단계; 및
제2 코어를 상기 제1 코어와 결합하여 코어를 완성하는 단계;
를 포함하는 코일 부품 제조 방법.
제21항에 있어서, 상기 코일을 권선하는 단계는,
자동 권선 장치를 통해 상기 제1 코어에 코일을 권선하는 단계인 코일 부품 제조 방법.
제22항에 있어서, 상기 제1 코어를 베이스에 결합하는 단계는,
상기 제1 코어에 절연판을 결합하는 단계를 더 포함하는 코일 부품 제조 방법.
제23항에 있어서, 상기 코일을 권선하는 단계는,
상기 절연판과 상기 베이스 사이에 상기 코일을 권선하는 단계인 코일 부품 제조 방법.
제24항에 있어서, 상기 코일을 권선하는 단계는,
다중 절연 코일인 제1 코일을 상기 제1 코어에 권선하는 단계; 및
상기 제1 코일 상에 일반 절연 코일인 제2 코일을 권선하는 단계;
를 포함하는 코일 부품 제조 방법.
제21항에 있어서, 상기 제1 코어를 베이스에 결합하는 단계는,
상기 베이스의 일면에 형성된 지지 프레임을 상기 제1 코어에 형성된 끼움 홈에 끼워 넣어 결합하는 단계를 포함하는 코일 부품 제조 방법.
제21항에 있어서, 상기 제1 코어를 베이스에 결합하는 단계는,
상기 베이스의 일면에 돌출된 결합 돌기를 상기 제1 코어의 내부에 형성된 돌기 수용부에 삽입하며 결합하는 단계를 포함하는 코일 부품 제조 방법.