KR20240009216A - 인덕터 - Google Patents

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Abstract

본 인덕터는 코일이 권선된 형태의 코일 조립체와, 상기 코일 조립체에 삽입되는 절연 기능을 하는 보빈과, 상기 보빈에 삽입되고 코일 조립체와 일정 갭을 두고 배치되는 코어와, 상기 코어의 외면에 감싸지게 배치되고 하면이 개방된 하우징과, 상기 하우징의 개방된 하면에 배치되고 코일 조립체 및 코어와 접촉되어 코일 조립체와 코어에서 발생되는 열을 방열하는 방열유닛을 포함하고, 상기 하우징과 보빈은 인서트 사출에 의해 코일 조립체 및 코어와 일체로 형성되어 기존의 방열용 몰드물을 제거할 수 있어 하우징과 보빈의 인서트 사출성형이 가능하여 제조공정을 단축하고 제조비용을 줄일 수 있다.

Description

인덕터{INDUCTOR}
본 발명은 방열 구조를 개선하여 제조공정을 단순화하고 제조비용을 줄일 수 있는 인덕터를 제공하는 것이다.
인덕터는 저항, 커패시터와 더불어 전자 회로를 이루어 노이즈를 제거하는 대표적인 수동소자로써, 전자기적 특성을 이용하여 커패시터와 조합하여 특정 주파수 대역의 신호를 증폭시키는 공진회로, 필터 회로 등의 구성에 사용된다.
기존의 인덕터는 대한민국 등록특허 10-2043295(2019년 11월 05일)에 개시된 바와 같이, 캡 코어와, 코일이 감겨지는 원통 형태의 보빈을 포함하고, 보빈에는 코일과 연결되는 2개의 전극단자 모듈이 형성된다.
이와 같은 인덕터는 인덕터에서 발생되는 열을 방열하기 위해 대체적으로 코어의 외부에 케이스가 구비되고, 케이스 내부에 방열을 위한 몰딩을 실시하여 방열이 이루어진다.
이러한 방열구조는 케이스가 별도로 구비되어 케이스에 코어 및 코일을 배치한 후 방열용 몰딩을 실시하여 제조되므로 제조비용이 증가하고, 조립성이 떨어지는 문제가 있다.
또한, 기존의 인덕터는 코일의 전원 연결을 위한 별도의 전극단자 모듈이 구비되고, 전극단자 모듈이 보빈에 장착되므로 부품수가 증가하고 조립성이 떨어지는 문제가 있다.
대한민국 등록특허 10-2043295(2019년 11월 05일)
따라서, 본 발명의 목적은 하우징의 하면에 방열유닛을 구비하여 기존의 방열용 몰딩이 불필요하고, 방열 성능을 향상시킬 수 있는 인덕터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 하우징과 보빈을 인서트 사출에 의해 성형할 수 있어 제조공정을 단순화하고, 제조비용을 줄일 수 있는 인덕터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 코일 조립체의 코일 양쪽 끝부분이 하우징에서 돌출되어 PCB에 직접 연결되거나, 전원 연결부가 직접 연결되어 별도의 전극이 불필요하여 제조비용을 줄일 수 있는 인덕터를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 인덕터는 코일이 권선된 형태의 코일 조립체와, 상기 코일 조립체에 삽입되는 절연 기능을 하는 보빈과, 상기 보빈에 삽입되고 코일 조립체와 일정 갭을 두고 배치되는 코어와, 상기 코어의 외면에 감싸지게 배치되고 하면이 개방된 하우징과, 상기 하우징의 개방된 하면에 배치되고 코일 조립체 및 코어와 접촉되어 코일 조립체와 코어에서 발생되는 열을 방열하는 방열유닛을 포함하고, 상기 하우징과 보빈은 인서트 사출에 의해 코일 조립체 및 코어와 일체로 형성된다.
상기 코일 조립체는 코일이 환형으로 권선되는 코일부와, 상기 코일부의 한쪽 끝부분에서 코일이 연장되어 전극역할을 하는 제1전극부와, 상기 코일부의 다른쪽 끝부분에서 코일이 연장되어 전극역할을 하는 제2전극부를 포함하고, 상기 제1전극부 및 제2전극부는 하우징의 상면에서 돌출되어 PCB에 직접 납땜되거나, 전원 연결부가 직접 연결될 수 있다.
상기 코일 조립체는 코일의 단면이 직사각형인 평판 형태이거나, 그 단면이 원형으로 형성될 수 있다.
상기 방열유닛은 하우징의 개방된 하면에 배치되고 코어의 하면에 접촉되어 코어에서 발생되는 열을 전달하는 제1열전달부재와, 상기 코일 조립체의 하면에 접촉되어 코일 조립체에서 발생되는 열을 전달하는 제2열전달부재와, 상기 제1열전달부재와 제2열전달부재가 각각 접촉되어 코어와 코일 조립체에서 발생되는 열을 방열하는 방열부재를 포함할 수 있다.
상기 제1열전달부재와 제2열전달부재는 열전달 기능을 하면서 절연 기능을 갖는 재질로 형성되고, 방열부재는 방열성능을 갖는 금속재질로 형성될 수 있다.
상기 코어는 코일 조립체의 내면에 배치되는 제1코어부와, 코일 조립체의 양쪽 외면에 각각 일정 갭을 두고 배치되는 제2코어부 및 제3코어부와, 코일 조립체의 측면에 배치되는 제4코어부를 포함하고, 제1열전달부재는 상기 제2코어부 및 제3코어부의 하면에 접촉되는 제1전달부와, 상기 제4코어부의 하면에 접촉되는 제2전달부를 포함하고, 사각틀 형태로 형성될 수 있다.
상기 제2열전달부재는 코일 조립체의 하면이 안착될 수 있도록 코일 조립체의 하면과 동일한 형태의 홈부가 형성되고, 상기 방열유닛은 그 상면 중앙에 제2열전달부재가 삽입되는 제1접촉부가 홈형태로 형성되고, 상기 제1접촉부의 가장자리에 제1열전달부재가 접촉되는 제2접촉부가 형성될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 인덕터는 하우징의 하면에 코어에 접촉되어 코어에서 발생되는 열을 전달하는 제1열전달부재와, 코일 조립체에 접촉되어 코일 조립체에서 발생되는 열을 전달하는 제2열전달부재와, 제1열전달부재와 제2열전달부재가 각각 접촉되어 코어와 코일 조립체에서 발생되는 열을 방열하는 방열부재를 구비하여 기존의 방열용 몰딩이 불필요하고 방열 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 하우징과 보빈을 코일 조립체 및 코어와 인서트 사출에 의해 일체로 성형할 수 있어 제조공정을 단순화하고, 제조비용을 줄일 수 있다.
또한, 코일 조립체의 코일 양쪽 끝부분이 하우징에서 돌출되어 PCB에 직접 연결되거나, 전원 연결부가 직접 연결되어 별도의 전극이 불필요하여 제조비용을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터의 분해 사시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터의 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터는 코일이 권선되어 형성되는 코일 조립체(10)와, 코일 조립체(10)에 삽입되어 절연 기능을 하는 보빈(20)과, 보빈(20)에 삽입되는 코어(30)와, 코어(30)의 외면에 감싸지게 배치되는 하우징(40)과, 하우징의 하면에 배치되고 코일 조립체(10) 및 코어(20)와 접촉되어 코일 조립체(10)와 코어(30)에서 발생되는 열을 방열하는 방열유닛(50)을 포함한다.
코일 조립체(10)는 코일이 환형으로 권선되어 형성되고 코일이 일정 두께를 갖는 평판형태로 형성되는 코일부(12)와, 코일부(12)의 한쪽 끝부분에서 코일이 연장되어 전극역할을 하는 제1전극부(14)와, 코일부(12)의 다른쪽 끝부분에서 코일이 연장되어 전극역할을 하는 제2전극부(16)를 포함한다. 제1전극부(14) 및 제2전극부(16)는 각각 하우징(40)의 상면에서 외측방향으로 돌출되어 전원 연결을 위한 전원 연결용 전극으로 사용된다.
이러한 코일 조립체(10)는 인덕터 제조공정에서 코일이 권선된 상태이고, 제1전극부(14)와 제2전극부(16)가 각각 상측방향으로 돌출된 형태로 미리 제작된 후 조립공정에 투입된다.
제1전극부(14) 및 제2전극부(16)는 PCB에 인덕터가 실장되어 일체로 형성되는 타입 또는 전원 연결을 위한 전원 연결부가 연결되는 타입에서 제1전극부(14) 및 제2전극부(16)가 전원 연결을 위한 전극 역할을 하게 된다.
일예로, 인덕터를 PCB에 실장할 때 제1전극부(14) 및 제2전극부(16)가 각각 PCB에 삽입되고, PCB에 납땜 등의 방법으로 고정되어 전원 연결이 이루어진다. 그리고, 일반적인 전원 연결부가 연결될 경우에는 하우징(40)의 외부로 돌출된 제1전극부(14) 및 제2전극부(16)에 전원 연결부가 직접 연결된다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 코일 조립체(10)는 코일의 일부가 연장되는 제1전극부(14) 및 제2전극부(16)에 직접 전원 연결이 이루어지므로 전원 연결을 위한 별도의 전원 연결용 전극을 케이스 또는 보빈 등에 장착하는 공정을 삭제할 수 있어 조립공정을 줄일 수 있고, 제조비용을 줄일 수 있게 된다.
보빈(20)은 코일 조립체(10)에 삽입되어 코일과 코어가 직접 접촉되는 방지하는 절연 역할을 하는 것으로, 코일 조립체(10)에 삽입되어 코일 조립체(10)의 내면에 배치되는 내면부(22)와, 코일 조립체(10)의 양쪽 측면에 배치되는 외면부(24)를 포함할 수 있다.
이러한 보빈(20)은 인서트 사출 금형에 의해 코일 조립체(10)와 코어(30) 사이에 일체로 형성된다. 즉, 인서트 사출 금형에 코일 조립체(10)와 코어(30)를 배치한 후 인서트 사출을 진행하여 코일 조립체(10), 코어(30) 및 보빈(20)이 일체로 형성된다.
코어(30)는 코일 조립체의 양쪽에 배치되는 한 쌍으로 구성되고, 보빈(20)에 삽입되어 코일 조립체(10)의 내면에 배치되는 제1코어부(32)와, 코일 조립체(10)의 양쪽 외면에 각각 일정 갭을 두고 배치되는 제2코어부(34) 및 제3코어부(36)와, 보빈(20)의 외면부에 배치되는 제4코어부(38)를 포함할 수 있다.
이와 같은 코어(30)는 도면상 상하방향으로 한 쌍이 배치되는데, 하나가 일체로 형성되는 것도 가능하고, 두 개로 분리되어 상하로 적층되는 구조도 적용이 가능하다.
하우징(40)은 하면이 개방되고 상면 및 측면이 코어(30)에 감싸지게 형성되고, 상면에는 제1전극부(14)와, 제2전극부(16)가 돌출되는 제1 및 제2전극 인출홀부(42,44)가 형성되고, 그 측면에는 인덕터를 인덕터가 설치되는 부위에 고정하기 위한 볼트 체결용 플랜지부(46)가 형성된다.
이와 같은 하우징(40)은 인서트 사출 금형에 의해 코일 조립체(10) 및 코어(30)와 일체로 형성된다. 즉, 인서트 사출 금형에 코일 조립체(10)와 코어(30)를 배치한 후 인서트 사출을 진행하여 하우징(40)와 보빈(20)을 일체로 형성한다.
하우징(40)과 보빈(20)은 한번의 인서트 사출 공정에서 한번에 성형될 수 있고, 보빈(20)을 1차로 인서트 사출에 의해 먼저 성형하고, 하우징(40)이 2차로 인서트 사출하여 2차로 성형하는 것도 가능하다.
하우징(40)과 보빈(20)은 방열 성능을 갖는 재질로 형성되어 하우징과 보빈에서도 방열이 가능하도록 한다. 구체적으로 하우징(40)과 보빈(20)은 방열성능을 갖는 PPS(Polyphenylene Sulfide) 재질로 형성될 수 있다.
이와 같이, 하우징(40)과 보빈(20)을 인서트 사출 공정으로 성형하면 조립공정을 단축하고, 제조 비용을 줄일 수 있는데, 이는 하우징에 별도의 방열유닛이 설치되어 몰딩에 의한 방열 구조가 불필요하므로 가능하게 된다.
방열유닛(50)은 하우징(40)의 개방된 하면에 배치되고 코어(20)의 하면에 접촉되어 코어(20)에서 발생되는 열을 전달하는 제1열전달부재(52)와, 코일 조립체(10)의 하면에 접촉되어 코일 조립체(10)에서 발생되는 열을 전달하는 제2열전달부재(54)와, 제1열전달부재(52)와 제2열전달부재(54)가 각각 접촉되어 코어(30)와 코일 조립체(10)에서 발생되는 열을 방열하는 방열부재(56)를 포함한다.
제1열전달부재(52)와 제2열전달부재(54)는 코어(30) 및 코일 조립체(10)에서 발생되는 열을 신속하게 방열부재(56)로 전달하는 역할을 하면서 절연성을 갖는 재질로 형성된다.
방열부재(56)는 알루미늄, 구리 또는 알루미늄 합금, 구리합금 등으로 형성되어 방열 성능이 우수한 금속재질로 형성될 수 있다.
제1열전달부재(52)는 코어(30)의 제2코어부(34) 및 제3코어부(36)의 하면에 접촉되는 제1전달부(62)와, 코일의 제4코어부(38)의 하면에 접촉되는 제2전달부(64)를 포함하고, 전체적으로 사각틀 형태로 형성된다. 이와 같이, 제1열전달부(52)는 코어와 접촉면적을 최대로 하여 코어에서 발생되는 열을 신속하게 전달할 수 있도록 한다.
제2열전달부재(54)는 코일 조립체(10)의 하면이 안착될 수 있도록 코일 조립체의 하면과 동일한 형태의 홈부가 형성되어 코일 조립체(10)와의 접촉면적이 최대가 되도록 한다.
방열유닛(56)은 그 상면 중앙에 제2열전달부재(54)가 삽입되어 제2열전달부재(54)의 외면과의 접촉면적을 최대로 하는 제1접촉부(72)가 홈형태로 형성되고, 제1접촉부(72)의 가장자리에 사각틀 형태로 제1열전달부재(52)가 접촉되는 제2접촉부(74)가 형성된다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 인덕터는 방열유닛이 하우징의 하측에 배치되어 방열을 위한 몰딩이 불필요하고 몰드물이 없어 하우징 및 보빈의 인서트 사출성형이 가능하므로 제조공정을 단축하고, 제조비용을 줄일 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
10: 코일 조립체 14: 제1전극부
16: 제2전극부 20: 보빈
30: 코어 40: 하우징
50: 방열유닛 52: 제1열전달부재
54: 제2열전달부재 56: 방열부재

Claims (9)

  1. 코일이 권선된 형태의 코일 조립체;
    상기 코일 조립체에 삽입되는 절연 기능을 하는 보빈;
    상기 보빈에 삽입되고 코일 조립체와 일정 갭을 두고 배치되는 코어;
    상기 코어의 외면에 감싸지게 배치되고 하면이 개방된 하우징; 및
    상기 하우징의 개방된 하면에 배치되고 코일 조립체 및 코어와 접촉되어 코일 조립체와 코어에서 발생되는 열을 방열하는 방열유닛을 포함하고,
    상기 하우징과 보빈은 인서트 사출에 의해 코일 조립체 및 코어와 일체로 형성되는 인덕터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징과 보빈은 방열 기능을 갖는 PPS(Polyphenylene Sulfide)로 형성되는 인덕터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코일 조립체는 코일이 환형으로 권선되는 코일부와, 상기 코일부의 한쪽 끝부분에서 코일이 연장되어 전극역할을 하는 제1전극부와, 상기 코일부의 다른쪽 끝부분에서 코일이 연장되어 전극역할을 하는 제2전극부를 포함하고,
    상기 제1전극부 및 제2전극부는 하우징의 상면에서 돌출되어 PCB에 직접 납땜되거나, 전원 연결부가 직접 연결되는 인덕터.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 코일 조립체는 코일의 단면이 직사각형인 평판 형태이거나, 그 단면이 원형으로 형성되는 인덕터.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 하우징은 그 상면에 제1전극부 및 제2전극부가 인출되는 전극 인출홀부가 형성되는 인덕터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 방열유닛은 하우징의 개방된 하면에 배치되고 코어의 하면에 접촉되어 코어에서 발생되는 열을 전달하는 제1열전달부재;
    상기 코일 조립체의 하면에 접촉되어 코일 조립체에서 발생되는 열을 전달하는 제2열전달부재; 및
    상기 제1열전달부재와 제2열전달부재가 각각 접촉되어 코어와 코일 조립체에서 발생되는 열을 방열하는 방열부재를 포함하는 인덕터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1열전달부재와 제2열전달부재는 열전달 기능을 하면서 절연 기능을 갖는 재질로 형성되고, 방열부재는 방열성능을 갖는 금속재질로 형성되는 인덕터.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 코어는 코일 조립체의 내면에 배치되는 제1코어부와, 코일 조립체의 양쪽 외면에 각각 일정 갭을 두고 배치되는 제2코어부 및 제3코어부와, 코일 조립체의 측면에 배치되는 제4코어부를 포함하고,
    제1열전달부재는 상기 제2코어부 및 제3코어부의 하면에 접촉되는 제1전달부와, 상기 제4코어부의 하면에 접촉되는 제2전달부를 포함하고, 사각틀 형태로 형성되는 인덕터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2열전달부재는 코일 조립체의 하면이 안착될 수 있도록 코일 조립체의 하면과 동일한 형태의 홈부가 형성되고,
    상기 방열유닛은 그 상면 중앙에 제2열전달부재가 삽입되는 제1접촉부가 홈형태로 형성되고, 상기 제1접촉부의 가장자리에 제1열전달부재가 접촉되는 제2접촉부가 형성되는 인덕터.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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