KR880002520B1

KR880002520B1 - 전기코일

Info

Publication number: KR880002520B1
Application number: KR8203359A
Authority: KR
Inventors: 허버드 메디스 스멧츠 프란스
Original assignee: 디.제이.싹커스; 엔.브이.필립스 글로아이람펜 파브리켄
Priority date: 1981-07-30
Filing date: 1982-07-27
Publication date: 1988-11-26
Also published as: NL8103601A; JPS5830110A; AU8650182A; ES274617Y; AU549972B2; KR840000954A; DE3267683D1; EP0071305B1; US4463334A; EP0071305A1; JPH0135484B2; ES274617U; CA1203298A

Abstract

내용 없음.

Description

전기코일

제 1 도는 본 발명에 따른 전기코일의 제 1 실시예의 측면도.

제 2 도는 제 1 도에 도시한 코일의 전면도.

제 3 도는 제 2 실시예에 따른 코일의 제 3 실시예를 장착하기 위한 다수의 가능성을 도시한 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 로드(rod)형 중심코어 부분 3, 5 : 단부

7, 9 : 내부표면 11 : 중심부분 축

13 : 권선 15 : 도전체

16 : 홈 17, 45 : 고정지점

19 : 접착기체 21, 23 : 접착표면

25, 35, 43 : 외부표면 27 : 기판

29 : 접합층

본 발명은 로드형 중심코어 부분을 포함하고 각각의 말단부에서 중심 부분에 접하고 이 중심부분의 축에 거의 수직으로 연장된 내부표면을 포함하는 단부를 포함하고, 이 내부표면들 사이에는 2개의 단부들중의 제1단부상의 고정 지점에 고정된 단부들을 가진 도전체로 만든 권선이 배치된 코일 형성기를 가진 전기 코일에 관한 것이다.

이 종류의 공지된 코일(예를들어, 독일연방공화국 특허 제2,229,859호 참조)의 단부는 중심부분의 축에 수직으로 연장되고 -고정지점을 가진 돌출부가 위에 제공된 디스크와 같은 형태로 되어 있다. 이 코일들은 평평한 기판, 예를들어, 인쇄회로 기판이나 하이브리드 회로상에 장착하도록 되어 있다. 기판에 관련된 코일의 위치는 돌출부의 위치에 의해 결정된다. 일반적으로 이 돌출부들은 제공된 코일 형태에 대한 코일기체(base)의 로드형 중심부분의 축이 항상 기판의 평면에 수직으로 연장되거나 이 평면에 평행하게 연장되도록 배치된다. (예를들어, 독일연방공화국 특허 제1,815,749호 참조). 결국, 동일 형태로된 2개의 코일이 한 고정자의 부근에 장착되면, 이 중심부분들의 축들은 서로 평행하게 되므로, 코일들은 비교적 높은 상호 결합을 나타내게 된다. 대부분의 경우에, 이러한 결합은 코일들이 결합된

로의 동작에 해롭다.

다른 경우에, 이러한 결합은 바람직하나, 코일들의 결합도는 선정된 값을 가져야 한다. 2개의 평행하게 배열된 코일들사이의 결합은 코일들을 멀리 배치시킴으로서 점점 감소될 수 있으나, 더 많은 공간을 필요로하고 회로가 더욱 비싸지게 된다. 상이한 형태의 코일들, 즉 기판에 수직으로 연장된 축을 가진 코일과 기판에 평행하게 연장된 축을 가진 제 2코일을 사용함으로써 서로 부근에 배치된 2개의 코일들 사이의 결합을 최소화 시킬수가 있다. 그러나, 한 회로내에 상이한 형태의 코일들을 사용하면 비교적 값이 비싸게 되고, 자동장착 기술에 부적합한 회로를 만들게 된다. 2개의 코일들 사이의 결합에 영향을 미치는 제 3 방법을 이것들의 축이 0°와 90°사이의 선정된 각을 둘러싸도록 기판에 평행한 이것들의 축으로 코일들을 장착하는 것이다. 이 경우에, 기판상에 코일을 배치시키는 공구는 대응 각을 통해 이 코일들중의 한 코일을 회전시켜야 한다. 즉, 이것은 더욱 복잡한 공구을 사용해야 한다. 더우기, 설계자가 도전체 트랙의 층과 납땜 지점의 위치를 선택하는데 상당한 제한을 받게 된다.

본 발명의 목적은 공구가 제한된 수의 기준 지점에 코일들을 배치할 수 있도록 제 1코일과 동일한 위치에 제 2코일을 장착함으로써 상이한 방법으로 동일형태의 제 2코일에 결합되거나 제 1코일에 대해서 90°또내 180°회전될 수 있는 상술한 형태의 코일을 제공하는 것이다.

이 목적을 위하여, 본 발명에 따른 코일은 코일 부분이 제 1단부의 외부표면을 포함하고 로드형 중심부분의 축에 대해 5°이상 85°이하의 각을 둘러싸는 제 1 경계면 이상으로 돌출하지 않는 것을 특징으로 한다. 2개의 이러한 코일들이 서로 인접해서 장착되면, 이것들의 축들은 서로 평행(최대결합)하게 되거나 서로의 각을 둘러싸는데, 이것은 제 1 경계면에 대한 축의 위치에 의해서 결정된다. 코일과 기판에 존재하는 도전체 트랙 사이의 전기접속은 제 1 경계면이 한 고정지접에 전기적으로 접속된 최소한 1개의 접착표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 코일의 양호한 실시예에서 매우 간단하게 실현될 수 있다.

본 발명에 따른 코일의 다른 양호한 실시예는 제 1 경계면과 정반대 측에, 코일 부분이 돌출하지 못하게 한다. 제 2 경계면이 배치되고, 상기 제 2 경계면은 2개의 단부들 중의 제 2 단부의 외부표면을 포함하고 제 1 경계면에 평행하게 되는 것을 특징으로 한다. 이것은 예를들어 진송 피펫트(pipette)에 의해서 기판상의 정학한 위치에 코일을 매우 손쉽게 배치시킬 수 있는 것을 특징으로 한다. 이제부터, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해서 상세하게 기술하겠다.

제 1 도와 제 2 도에 도시한 전기 코일은 로드형 중심코어부분(1, 제 1 도에 점선으로 표시됨)과 이것의 각각의 말단부에 있는 단부(3, 5)를 가진 코일 형성기를 포함한다. 각각의 단부(3, 5)는 중심 부분(1)에 접하고 중심 부분의 축(11, 쇄선으로 표시됨)에 대해서 약 90°의 각을 만드는 내부표면(7, 9)를 각각 갖고 있다. 중심부분(1)상에는, 2개의 내부표면(7, 9)사이에 권선(13)이 배열되는데, 이 권선은 예를들어 구리선과 같은 도전체(15)로 만들어진다. 도전체(15)의 단부들은 제 1 단부(3)내의 홈(16)을 통해지나가고 제 1 단부상에 형성된 고정지점(17)에 고정된다. 이 고정지점들은 각각 2개의 접착표면(21, 23)을 포함하는 접착기체(19)와 단부(3)사이에 변환이 형성되는 것을 압축시키도록 배치된다. 이 접착표면들은 금속화 되어 있고 예를들어 납땜 접속에 의해서 도전체(15)의 단부에 전기적으로 접속된다. 중심부분(1), 2개의 단부(3, 5), 및 접착기체(19)로 구성된 코일기체는 양호하게 페라이트로 단일 유니트로 만들어져 있다.

제 1 도와 제 2 도의 하방향에 있는 접착표면(21)은 하방향으로 접한 제 1 단부(21)과 외부표면(25)와 동일 평면에 배치되어 있다. 접착표면(21)은과 외부표면(25)에 의해 정해진 평면은 코일 부분이 돌출하지 못하게 하는 코일의 제 1 경계면을 구성한다. 결과적으로, 코이은 표면 결선된 기판(27)과 같은 평평한 기판위에 접착표면(21)과 외부표면(25)에 의해서 배치될 수 있다. 외부표면(25)는 기계접속하기 위해 접합층(29)에 의해서 기판(27)에 접속되고 접착표면(21)은 납땜 접속부(31)을 통해 기판(도시하지 않음)상의 도전체 트랙에 전기적으로 기계적으로 접속된다. 접착표면(21)과 외부표면(25)가 배치되어 있는 제 1 경계면은 중심부분(1)의 축으로 45°각을 둘러싸므로, 이 축은 기판(27)의 표면으로 동일각을 둘러싼다. 기판(27)상에 코일을 자동장착하기 위해서, 코일은 예를들어 진공 피펫트(33)에 의해서 픽업되고 이동되는 것이 바람직하다. 이 목적을 위해서, 제 1 경계면의 정반대측, 즉 제 1 도와 제 2 도의 코일 상부에, 코일 부분이 돌출하지 못하게 하고 제 2 단부(5)의 이 외부표면(35)를 포함하는 제 2 경계면이 배치되어 있다. 제 2 단부(5)의 이 외부표면(35)는 제 1 단부(3)의 외부표면(25)와 평행하므로, 제 2 경계면은 제 1 경계면과 평행하게 된다.

제 3 도는 기판(41), 예를들어, 표면 결선을 포함한 기판위에 장착된 2개의 코일(37 및 39)를 도시한 사시도이다. 코일(37 및 39)는 각각, 제 1 도와 제 2 도에 도시한 코일과 마찬가지로, 제 1 단부(3)과 제 2 단부(5)를 가진 페라이트로된 코일 기체를 포함하는데, 이 기체들 사이에는 권선(13)을 가진 중심 코어부분(도시하지 않음)이 배열된다. 2개의 단부들은 중심부분과 접하고 권선(13)을 제한하는 내부표면(7과 9)를 각각 포함한다. 더우기, 제 1 단부(3)은 제 1 경계면에 배치되고 중심부분의 축(11)에 대해 45°각을 둘러싸는 외부표면(25)를 갖고 있다. 제 2 단부(5)는 제 1 경계면에 평행한 제 2 경계면에 배치된 외부표면(35)를 포함한다. 그러므로, 코일(37 과 39)는 제 1 도와 제 2 도에 도시한 코일과 대응하게 된다.

접착표면(21)은 이 실시예에서 접착저부(19)상에 제공되지 않고, 기판(41)에 접하는 제 1 단부(3)의 외부표면(25)의 일부분상에 제공되어 있다. 제 1 외부표면(25)에 수직으로 되고 중심부분의 축(11)에 대해 45°각을 둘러싸는 이 단부의 제 2 외부표면(43)상에는, 접착표면(23)이 제공되어 있다. 이 금속화된 접착표면들은 권선(13)을 형성하기 위해 사용된 도전체(15)의 단부에 대한 고정 부분을 구성하는 제 1 단부(3)의 제 3 외부표면(47)의 금속부분(45)에 전기적으로 접속된다. 이 단부들은 납땜 접속부(49)에 의해 고정지점(45)에 전기적으로 기계적으로 접속된다. 접착표면(21)과 기판(41)상의 도전체 트랙(도시하지 않음)사이의 접속은 납땜에 의해서, 또는 예를들어 전기 용접에 의해서 실현될 수 있다.

제 1 도와 제 2 도의 접합층(29)에 의한 것과 같은 코일과 기판과의 분리 접속은 통상적으로 불필요하다. 한편, 평판 고정지점(45)에 고정시키는 것임 더욱 복잡해지고 압축에 의해 형성된 고정지점(17)에 고정시키는 것보다 시간을 더 많이 소모하게 된다. 이것은 실시예가 주어진 경우에 양호해 지는지의 상황에 좌우된다. 코일(37)은 축(11)의 좌측을 향하도록 장착되어 있고 코일(39)는 180°회전한 위치에 뒤에 장착되어 있으므로, 이것의 축(11)은 우측을 향하게 된다. 이 2개의 축(11)은 모두 기판(41)의 상부표면에 대해 45°각을 둘러싸므로, 이 축들은 서로 90°각을 둘러싸게 된다. 이것은 전면코일(37)의 스트레이(stray)자계가 후면 코일(39)속으로 효과적으로 통과하지 못하게 하고 그 반대로 후면코일(39)의 스트레이 자계가 전면코일(37)속으로 통과하지 못하게 한다는 것을 의미한다. 그러므로, 2개의 코일들은 이것들의 공간 d가 매우 작게 되더라도 연장해서 결합되지 않는다.

코일들을 상호 결합시키는 것이 바람직하면, 예를들어 후면코일(39)가 전면코일(37)과 동일방향으로 장착될 수 있으므로, 2개의 축(11)은 서로 평행하게 연장된다. 이때 결합도는 거리 d에 좌우되므로 전진시에 선택될 수 있다. 2개의 코일의 권선(13)이 직렬로 접속되면, 비교적 높은 인덕턴스가 실현될 수 있다. 동일한 인덕턴스를 갖고 있는 2개의 코일들이 전기적으로 병렬로 접속되면, 전력소모가 단일 코일의 경우보다 약 2배로 된다. 그러브로 고부하는 다수의 소형 코일에 의해서 처리될 수 있다. 2개 이상의 코일의 직렬 접속의 경우 뿐만 아니라 병렬 접속의 경우에, 결합물의 전체 인덕턴스는 코일들사이의 결합도에 좌우된다. 또한 2개의 강력하게 결합된 코일들을 적용하면 전면코일(37)이 제 1 권선을 구성하고 후면코일(39)가 제 2 권선을 구성하는 변압기가 제조된다. 바람직한 경우에, 후면코일(39)는 전면코일(37)에 대해 90°회전하도록 선택적으로 장착될수도 있다. 이때 이 2개의 코일의 축(11)은 서로 0°와 90°사이의 각(60°)을 둘러싸므로, 상호결합도 중간 값을 갖게 된다.

제 3 도에서, 제 1 코일(37)은 제 2 코일(39)의 전면에 배열되어 있으므로, 이것들의 축(11)은 서로 수직으로 연장될때 한 평면에 배치되지 않는다. 선택적으로 제 1 코일(37)의 우측에 제 2 코일(39)을 장착할 수 있으므로, 축(11)은 서로 수직으로 될때 동일 평면에 있게된다. 이때 제 1 코일(37)에 대한 제 2 코일(39)의 위치는 코일들의 결합이 거의 0, 중간 또는 최대인지의 여부를 다시 결정한다.

제4a도는 본 발명에 따른 코일의 제 3 실시예의 측면도이다. 이 코일(51)의 구조는 기본적으로 제 3 도의 코일(37 과 39)와 동일하고 대응부분에는 동일 번호가 붙어있다. 그러나, 차이점은 코일(51)의 중심부분의 축(11)이 제 1 단부(3)의 제 1 외부표면(25)를 포함하는 제 1 경계면에 대해 60°의 각 α를 둘러싼다는 것이다. 이때 제 1 외부표면(25)에 수직으로 되는 이 단부의 제 2 외부표면(43)은 축(11)에 대해 30°각을 둘러싼다. 이 제 2 외부표면은 코일의 부분이 위로 돌출하지 못하게 하는 제 3 경계면을 정한다. 그러므로, 이 제 3 경계면은 제 1 경계면에 수직으로 연장되고 축(11)에 대해 이것에 의해 둘러싸인 각은 축과 제 1 경계면 사이의 각 α의 여각으로 된다. 이 종류의 제 3 경계면은 코일(37 과 39)에도 나타나고 접착표면(23)을 포함하는 제 1 도와 제 2 도에 도시한 코일에도 나타난다. 제 1 경계면과 축(11)사이의 각은 이들 경우에 45°와 동등하기 때문에, 이각(제 3 경계면과 축 사이의 각)의 여각도 45°와 동등하게 된다. 그러므로 제1 또는 제 3 경계면이 기판(41 또는 27)에 접하도록 이 코일들이 장착되건 안되건 기본적인 차이를 만들지 않는다. 그러나, 코일(51)의 경우에, 이 2개의 코일들의 축(11)사이의 각은 코일의 수직축 주위로 한개의 코일을 90°또는 180°회전시키는 것에 의해서 뿐만아니라, 코일의 수평축 주위에서 한개의 코일을 90°기울러지게 함으로써 영향을 받게된다. 제4b도 내지 제4e도를 참조하여 후자의 가능성 결과에 대해서 간단하게 기술하겠다.

이 도면들은 각각 코일(51)과 유사한 코일(53)의 측면도를 도시한 것이다. 코일(53)은 코일(51)의 전면에 있는 기판(41)상에 장착되어 있다고 가정한 것이므로, 제4b도 내지 제4e도도 제4a도의 전면에 배치되는 것으로 가정한다. 이때 2개의 코일(51,53)의 배열은 제 3 도의 2개의 코일(37,39)의 것과 비교될 수 있다.

제4b도에 도시한 코일(53)은 코일(51)과 동일한 위치에 장착되어 있으므로, 이것들의 축(11)은 서로 평행하게 되고 이것들의 상호 결합은 최대로 된다.

제4c도를 제 2 외부표면(43)이 기판(41)에 접하도록 장착된 코일(53)을 도시한 것으로, 이 코일은 축(11)이 좌축을 향하도록 회전되어 있다. 이때 코일(53)의 축(11)은 기판(41)에 대해 30°각을 둘러싸므로 코일(51)의 축에 대해 30°각을 둘러싸게 된다. 동일한 상호 거리 때문에, 2개의 코일들사이의 결합은 제4b도에 도시한 배열에서 보다 약간 적게된다.

제4d도의 코일(53)은 제 1 외부표면(25)가 기판(41)에 접하도록 다시 장착되어 있으나, 제4b도에 도시한 위치에 대해 수직축 주위에서 180°회전되어 있다. 이때 코일(53)의 축(11)은 기판(41)에 대해 120°각을 둘러싸고 2개의 코일(51 과 53)의 축(11)사이의 각은 60°로 된다. 그러므로, 코일들 사이의 결합은 다시 제4c도에 도시한 배열에서보다 적게 된다.

제4e도의 코일(53)은 제 2 외부표면(43)이 기판(41)에 접하도록 장착되어 있으나, 제 4c도와 비교하여 수직축 주위에서 180°회전되었으므로, 축(11)은 우측을 향하게 되고 기판(41)에 대해 150°각을 둘러싼다. 코일(51)의 축(11)에 대한 이 축의 각은 90°이고 2개의 코일들 사이의 각은 최소로 된다. 그러므로 제4a도 내지 제4e도의 설명으로 부터, 코일들 사이의 상호 결합이 자동장비로 손쉽게 실시될수 있는 매우 간단한 코일 위치의 변화에 의해 다수의 단계로 제어될수 있다는 것을 알수 있다. 다수의 단계는, 이 경우에, 수직축 주위에서의 180°회전 뿐만 아니라 이 축 주위에서의 90°회전을 고려함으로써 증가될수도 있다. 다수의 가능성은 기판(41)의 다른 주요표면(제 4 도의 저부표면)상에 코일을 장착시키거나 코일들을 수용하지 않는 이 주요표면들에 의해 2개의 기판들을 서로 대향 배치시킴으로써 증가될수도 있다.

상술한 실시예에서, 축(11)과 제 1 경계면 사이의 각은 30°또는 45°이나, 제 1 및 제 3 경계면 사이에 차이점이 존재하지 않기 때문에 30°각은 60°각과 등가라는 것을 고려해야 한다. 그외의 다른 적당한 상호 결합이 다른 각을 선택함으로서 실현될수 있다. 즉 수직축 주위에서의 180°회전이 코일들 사이의 결합에 무시할 정도로 작은 영향을 미치기 때문에, 이 각들은 5°와 85°사이가 바람직하다. 경우에 따라서, 기판상의 제 1 경계면과 축(1)사이에 다른 각으로 2개 이상의 코일을 배열할 수 있다.

Claims

로드형 중심 코아부분(1)을 포함하고 각각의 말단부에 중심부분과 접하고 중심부분의 축(11)에 거의 수직으로 연장된 내부표면(7,9)을 포함하는 단부(3,5)를 포함하며, 내부표면들 사이에는 2개의 단부들중의 제 1 단부(3)상의 고정지점(17,45)에 고정된 단부를 가진 도전체(15)로 만들어진 권선(13)이 배치된 코일 형성기를 가진 전기 코일에 있어서, 제 1 단부(3)의 외부표면(25)을 포함하고 로드형 중심 부분(1)의 축(11)에 대해 5°이상 85°이하의 각을 둘러싸는 제 1 경계면위로 코일 부분이 돌출하지 않는 것을 특징으로 하는 전기 코일.
제 1 항에 있어서, 제 1 경계면이 한개의 고정 지점(17,45)에 전기적으로 접속된 최소의 한개의 접착표면(21,23)을 포함하는 것을 특빙으로 하는 전기 코일.
제 1 항에 있어서, 제 1 경계면의 정반대 축에 코일 부분이 위로 돌출하지 못하게 하는 제 2 경계면이 배치되어 있고 상기 제 2 경계면은 2개의 단부중의 제 2 단부(5)의 외부표면(35)을 포함하고 제 1 경계면에 평행하게 되는 것을 특징으로 하는 전기 코일.
제 1 항에 있어서, 로드형 중심부분(1)의 축(11)과 제 1 경계면 사이의 각이 45°인 것을 특징으로 하는 전기 코일.
제 1 항에 있어서, 로드형 중심 부분(1)의 축(11)과 제 1 경계면 사이의 각이 30°또는 60°인 것을 특징으로 하는 전기 코일.
제 3 항에 있어서, 코일의 부분이 돌출하지 못하게 하는 제 3 경계면이 있고, 이 제 3 경게면은 제 1 단부(3)의 외부표면(43)을 포함하고 상기 축과 제 1 경계면 사이의 각의 여각인 로드형 중심부분(1)의 축(11)에 대한 각을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 전기 코일.
제 2 항에 있어서, 접착표면(21,23)이 관련된 단부(3)에 접속된 접착 기체(19)상에 배치되고, 고정 지점(17)이 존재하게 하는 압축이 단부와 접착 기체 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 전기코일.