TW201327593A - 磁性元件 - Google Patents

Abstract

一種磁性元件，包含：一繞線架，繞線架具有一內環結構，內環結構定義出一貫穿通道並在其兩端各具有兩個以上突出部；兩個導電繞組，對稱配置於繞線架的第一面與第二面，導電繞組具有兩個以上導電部件，各導電部件彼此間相靠，各導電部件皆具有一通孔及位於通孔周邊並與內環結構的突出部相對應的缺口，各導電部件還同時具有兩個以上引腳；以及磁芯組，穿設於貫穿通道並與繞線架相組合。本發明所提出的磁性元件，通過改進其繞線架及導電繞組的結構，使得導電繞組中的導電部件及其引腳腳位都不產生偏移，從而可以提高磁性元件產品的品質。

Description

磁性元件

本發明是有關於磁性元件，且特別是有關於具有繞組結構的磁性元件。

一般而言，電器設備中常設有許多磁性元件，如變壓器、電感元件等，而為了適應電器設備的薄型化，磁性元件及內部使用的導電繞組也需朝薄型化的趨勢發展，以降低電器設備的整體體積。
以變壓器為例，公知地是將導線纏繞於繞線基座上以作為變壓器的初級繞線和次級繞線，由於繞線基座必須保留一定的空間供初級、次級繞線纏繞，因此難以降低變壓器的體積，進而影響其功率密度。因此，為了減小變壓器的體積，目前已有利用銅片製成導電繞組而取代公知的通過繞線製成的導電繞組。
參照第1圖，第1圖繪示了現有的變壓器的爆炸圖。如第1圖所示，變壓器1包含繞線架11、第一銅片12、第二銅片13及磁芯組14。其中，繞線架11具有一內環111，第一銅片12具有引腳(pin)121、122，第二銅片13具有引腳131、132，磁芯組14具有第一磁芯部件141及第二磁芯部件142，第一磁芯部件141具有軸心141a，第二磁芯部件142a。對於變壓器1，其組裝方式一般為，將第一銅片12、第二銅片13套設在繞線架11的內環111上，然後將繞線架11組裝在第一磁芯部件141與第二磁芯部件142之間，並使軸心141a、142a穿過繞線架11的內環111的通孔內。
但是，對於變壓器1，其第一銅片12的引腳121、122及第二銅片13的引腳131、132的位置不好控制，易在X方向(徑向)與Y方向(軸向)產生偏移，這可能造成變壓器成品的腳位尺寸不良，從而影響插件。此外，第一銅片12與第二銅片13之間的間隙過大，即易在Y方向上偏移，不好控制，從而可能造成變壓器品質不良現象的發生。
為了固定上述之各引腳，本領域相關技術人員提出了一種基板(base)，如第2圖所示，第2圖繪示了一種固定變壓器1的銅片各引腳的基板的結構示意圖。如圖所示，基板2具有多個穿孔21，這些穿孔21可以用來固定變壓器1的第一銅片12、第二銅片13的各引腳，使得第一銅片12、第二銅片13的引腳不偏移。
但是，對於基板2，其可以固定第一銅片12、第二銅片13的引腳，但卻不能固定第一銅片12、第二銅片13，即其不能解決第一銅片12與第二銅片13之間的偏移。此外，由於需要額外配置基板2，則將增加生產成本，如基板2的原料成本與生產其的人力成本。
有鑒於此，如何設計一種磁性元件，改進其繞線架及導電繞組，以使導電繞組中的導電部件及其引腳不偏移，從而提高磁性元件產品的品質並節省生產成本，是業內相關技術人員亟待解決的一項課題。

為了解決上述問題，本發明提出了一種磁性元件，包含：一繞線架，繞線架具有一內環結構，內環結構定義出一貫穿通道並在其兩端各具有兩個以上突出部；兩個導電繞組，對稱配置於繞線架的第一面與第二面，導電繞組具有兩個以上導電部件，各導電部件彼此間相靠，各導電部件皆具有一通孔及位於通孔周邊並與內環結構的突出部相對應的缺口，各導電部件還同時具有兩個以上引腳；以及磁芯組，穿設於貫穿通道並與繞線架相組合；其中，同時/分別將各導電部件的缺口對位於內環結構的突出部把各導電部件組裝於繞線架的內環結構上，同時/分別沿通孔所在的切向方向旋轉各導電部件以使各導電部件的缺口與內環結構的突出部不對位元，從而使得各導電部件卡位於內環結構上，進而使得各導電部件及其引腳在通孔的軸向上不偏移。
在本發明的一實施方式中，繞線架還具有一固定結構，用以固定各導電部件的引腳以使各導電部件的引腳在與通孔的軸向相垂直的一方向上不偏移。
在本發明的一實施方式中，當各導電部件具有一第一引腳及一第二引腳時，繞線架的固定結構具有一第一凹口、一第二凹口及一第三凹口，其中，各導電部件的第一引腳交錯地容置在第一凹口與第三凹口裏，各導電部件的第二引腳容置在第二凹口裏。
在本發明的一實施方式中，繞線架還具有一繞線槽，繞線槽用以供一初級繞線纏繞於其上。
在本發明的一實施方式中，各導電部件為兩個以上的金屬導電片疊加而成。
在本發明的一實施方式中，金屬導電片為銅片。
在本發明的一實施方式中，各導電部件之間電性絕緣。
在本發明的一實施方式中，磁芯組具有一第一磁芯部件、一第二磁芯部件，第一磁芯部件具有一第一軸心、第二磁芯部件具有一第二軸心，第一軸心、第二軸心穿設於貫穿通道中。
綜上，本發明所提出的磁性元件，通過改進其繞線架及導電繞組的結構，使得導電繞組中的導電部件及其引腳腳位都不產生偏移，從而可以提高磁性元件產品的品質。此外，由於不採用現有的用於固定引腳的基板，因此，可以節省生產成本。

下文是舉實施方式配合附圖作詳細說明，但所提供的實施方式並非用以限制本發明所涵蓋的範圍，而結構運作的描述非用以限制其執行的順序，任何由元件重新組合的結構，所產生具有均等功效的裝置，皆為本發明所涵蓋的範圍。此外，圖式僅以說明為目的，並未依照原尺寸作圖。
關於本文中所出現的“磁性元件”，是指具有繞組結構的磁性元件，其至少可以包含變壓器及電感元件。此外，在本文中所出現的，“兩個以上”，其含義包含“兩個”，即“兩個以上”是指“兩個或多於兩個”。
請同時參照第3圖、第4A-4B圖及第5A-5B圖，第3圖繪示了本發明一實施方式的變壓器的爆炸圖，第4A-4B圖繪示了第3圖所示變壓器的繞線架的結構示意圖，第5A-5B圖繪示了第3圖所示變壓器的導電繞組中的導電部件的結構示意圖。
如第3圖所示，變壓器3包含一繞線架31、兩個含有導電部件32的導電繞組及一磁芯組33。
如第4A-4B圖所示，繞線架31具有一內環結構311，內環結構311具有兩個以上的突出部3111，即具有兩個或多於兩個的突出部3111，在本實施方式中，以兩個突出部3111進行說明，即如圖中所示的突出部3111a、3111b，但不以此為限，在其他一些實施方式中，突出部3111可以是3個、4個或其他個數，並且，各突出部3111之間的位置並不受圖中所示限制。此外，在本實施方式中，內環結構311可以定義出一貫穿通道P，即在其內部形成一通道。在本實施方式中，繞線架31還可以具有一固定結構312，固定結構312位於繞線架31的側邊處，此固定結構312具有第一凹口312a、第二凹口312b及第三凹口312c，這些凹口可以通過多個凸塊來形成。在本實施方式中，繞線架31還具有一繞線槽313，此繞線槽313可以供一初級繞線(未繪示)纏繞於其上，從而形成初級繞組。
對於兩個導電繞組，可以對稱配置於繞線架31的第一面S1與第二面S2上，即，位於繞線架31的S1這一面的導電繞組與位於S2這一面的導電繞組為對稱結構，所以為了敍述簡要，下文中主要對繞線架31及在其S1這一面的導電繞組進行敍述，而對於另一面S2的導電繞組不作敍述。導電繞組可以具有兩個以上的導電部件32，且各導電部件32彼此間相靠，在本實施方式中，如第3圖所示，以兩個導電部件32來進行說明，即導電繞組具有導電部件32a與導電部件32b，且導電部件32a與導電部件32b彼此間相靠，但是，需說明的是，在其他一些實施方式中，導電繞組可以具有多於兩個的導電部件32。
如第5A-5B圖所示，導電部件32具有一通孔321，及位於通孔321周邊並與內環結構311的突出部3111相對應的缺口322，比如，當內環結構311具有突出部3111a、3111b時，則相應地，導電部件32具有缺口322a與缺口322b。此外，導電部件32具有兩個以上引腳323，在本實施方式中，以兩個引腳為例，即導電部件32具有第一引腳323a與第二引腳323b。
如第3圖所示，磁芯組33，穿設於上述之貫穿通道P並與繞線架31相組合。磁芯組33具有一第一磁芯部件331、一第二磁芯部件332，第一磁芯部件331具有一第一軸心331a、第二磁芯部件332具有一第二軸心332a，第一軸心331a、第二軸心331a穿設於貫穿通道P中。
再請參照第6A-6C圖，第6A-6C圖繪示了第3圖所示的變壓器中的繞線架與導電部件的組裝示意圖。
首先，如第6A圖所示，將導電部件32的缺口322a、322b分別對位於內環結構311的突出部3111a與3111b，並把導電部件32組裝於繞線架31的內環結構311上，即將導電部件32透過其通孔321套設在內環結構311上。然後，如第6B圖所示，旋轉導電部件32，以使導電部件32的缺口322a、322b與內環結構311的突出部3111a、3111b不相對位，此時，將使得導電部件32卡位於內環結構311上，內環結構311的突出部3111a、3111b作為卡位件，進而使得導電部件311及其引腳323a、323b在通孔321的軸向(如圖中Y方向)上不偏移。之後，較佳地，如第6C圖所示，繼續旋轉導電部件32到一定位置，從而可以將導電部件32的引腳323a、323b分別容置在固定結構312中的凹口312a、312b中，即讓導電部件32的引腳323a、323b卡位在凹口312a、312b中，從而使得導電部件32的引腳323a、323b在與通孔321的軸向(如圖中Y方向)相垂直的一方向(如圖中X方向)上不偏移。這裏僅僅對一個導電部件32，即導電部件32b組裝在繞線架31上的過程進行描述，而對於導電部件32a可以採用類似方式並先於導電部件32b組裝在繞線架31上，使其第一引腳及第二引腳分別容置在凹口312c、312b中，不同的是，當導電部件32a以如第3圖中所示的S3這一面與繞線架31第一面S1相靠近而組裝上去，則導電部件32b以S3這一面相反的那面S4與繞線架31的第一面S1相靠近而組裝上去，具體而言，當導電部件32a將其S3這一面靠近繞線架31的第一面S1而組裝在繞線架31上，那麼導電部件32b將需翻轉180°而以S3這一面的背面(S4)，靠近繞線架31的第一面S1而組裝在繞線架31上，這樣就可以實現導電部件32a、導電部件32b的第一引腳交錯容置在凹口312a、312c中，而導電部件32a、導電部件32b的第二引腳都容置在凹口312b中。以此類推，在其他一些實施方式中，當導電繞組具有多於兩個的導電部件32時，那麼各導電部件32的第一引腳323a仍為交錯地容置在凹口312a、312c中，而各導電部件32的第一引腳323a都容置在凹口312b中。
此外，在其他一些實施方式中，可以同時將各導電部件32組裝在繞線架31上。具體而言，首先，同時將各導電部件32(如導電部件32a、32b)的缺口322a及322b分別對位於內環結構311的突出部3111a與3111b，把導電部件32、導電部件33同時組裝於繞線架31的內環結構311上；然後，同時旋轉各導電部件32，以使各導電部件32的缺口322a及322b與內環結構311的突出部3111a、3111b不對位，進而使得各導電部件32卡位於內環結構311上，進而使得各導電部件32及其引腳323在Y方向上不偏移，並且當各導電部件32的引腳323a、323b分別位於凹口312a或312c、312b裏，此時，各導電部件32的各引腳323卡位在相應的凹口裏，而不會在X方向上偏移。
由上可知，當各導電部件32，如導電部件32a與導電部件32b都組裝在繞線架31上之後，則導電部件32a、導電部件32b及其各引腳腳位在X方向與Y方向都不會偏移，則使得導電部件32a與導電部件32b之間的間隙及其各引腳腳位能夠得到很好控制。
在本實施方式中，導電部件32可以是兩個以上的金屬導電片疊加而成，並將其相同端引腳焊接在一起，舉例之，導電部件32採用兩個金屬導電片進行疊加，而每一金屬導電片具有兩個引腳，則此時將兩個金屬導電片疊加在一起，並將此兩個金屬導電片的相同端的引腳焊接在一起，藉此，可使兩個金屬導電片的總引腳數為兩個，當然，導電部件32也可以是多於兩個的金屬導電片疊加而成。對於此金屬導電片，較佳地，可以為銅片，但不以此為限，也可以是其他材料製成的金屬導電片，比如採用銅合金製成的金屬導電片。需說明的是，在本實施方式中，各導電部件32(如導電部件32a與導電部件32b)為相同結構，但在其他一些實施方式中，各導電部件32之間的在結構上具有一定的不同，但它們必須滿足具有相同的缺口結構，以便能夠與繞線架31上的突出部3111相配合。此外，各導電部件32，如導電部件32a與導電部件32b，彼此間為電性絕緣，比如可以在導電部件32a與導電部件32b的表層塗上一層絕緣層，使得導電部件32a與導電部件32b即使相靠，但彼此間仍為電性絕緣。
在本實施方式中，當然，為使變壓器3的組裝穩固，還可以選擇性地在第一磁芯部件331與第二磁芯部件332的內表面之間形成黏接元件(未繪示)，例如粘膠，通過黏接元件的使用，可以使變壓器3的組裝更為穩固。
需說明的是，上述實施方式僅以變壓器3進行說明，但是，本領域技術人員應當理解，在其他一些實施方式中，可以將上述繞線架31配合導電繞組及磁芯組33形成電感元件，其結構與組裝方式與上述實施方式相同，故在此不再贅述。
綜上，本發明所提出的磁性元件，通過改進其繞線架及導電繞組的結構，使得導電繞組中的導電部件及其引腳腳位都不產生偏移，從而可以提高磁性元件產品的品質。此外，由於不採用現有的用於固定引腳的基板，因此，可以節省生產成本。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

3．．．變壓器

31．．．繞線架

311．．．內環結構

3111、3111a、3111b．．．突出部

312．．．固定結構

312a．．．第一凹口

312b．．．第二凹口

312c．．．第三凹口

313．．．繞線槽

32、32a、32b．．．導電部件

321．．．通孔

322a、322b．．．缺口

323、323a、323b．．．引腳

33．．．磁芯組

331．．．第一磁芯部件

331a．．．第一軸心

332．．．第二磁芯部件

332a．．．第二軸心

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下：

第1圖繪示了現有的變壓器的爆炸圖；
第2圖繪示了一種固定變壓器1的銅片各引腳的基板的結構示意圖；
第3圖繪示了本發明一實施方式的變壓器的爆炸圖；
第4A-4B圖繪示了第3圖所示變壓器的繞線架的結構示意圖；
第5A-5B圖繪示了第3圖所示變壓器的導電繞組中的導電部件的結構示意圖；
第6A-6C圖繪示了第3圖所示的變壓器中的繞線架與導電部件的組裝示意圖。

3．．．變壓器

31．．．繞線架

32、32a、32b．．．導電部件

33．．．磁芯組

331．．．第一磁芯部件

331a．．．第一軸心

332．．．第二磁芯部件

332a．．．第二軸心

Claims (8)

1. 一種磁性元件，包含：
   一繞線架，該繞線架具有一內環結構，該內環結構定義出一貫穿通道並在其兩端各具有兩個以上突出部；
   兩個導電繞組，對稱配置於該繞線架的第一面與第二面，該導電繞組具有兩個以上導電部件，各該導電部件彼此間相靠，各該導電部件皆具有一通孔及位於該通孔周邊並與該內環結構的突出部相對應的缺口，各該導電部件還同時具有兩個以上引腳；以及
   磁芯組，穿設於該貫穿通道並與該繞線架相組合；
   其中，同時/分別將各該導電部件的缺口對位於該內環結構的突出部把各該導電部件組裝於該繞線架的該內環結構上，同時/分別沿該通孔所在的切向方向旋轉各該導電部件以使各該導電部件的缺口與該內環結構的突出部不對位元，從而使得各該導電部件卡位於該內環結構上，進而使得各該導電部件及其引腳在該通孔的軸向上不偏移。
2. 如請求項1所述之磁性元件，其中該繞線架還具有一固定結構，用以固定各該導電部件的引腳以使各該導電部件的引腳在與該通孔的軸向相垂直的一方向上不偏移。
3. 如請求項2所述之磁性元件，當各該導電部件具有一第一引腳及一第二引腳時，該繞線架的該固定結構具有一第一凹口、一第二凹口及一第三凹口，其中，各該導電部件的第一引腳交錯地容置在該第一凹口與該第三凹口裏，各該導電部件的第二引腳容置在該第二凹口裏。
4. 如請求項1、2或3所述之磁性元件，其中該繞線架還具有一繞線槽，該繞線槽用以供一初級繞線纏繞於其上。
5. 如請求項1所述之磁性元件，其中各該導電部件為兩個以上的金屬導電片疊加而成。
6. 如請求項5所述之磁性元件，其中該金屬導電片為銅片。
7. 如請求項1所述之磁性元件，其中各該導電部件之間電性絕緣。
8. 如請求項1所述之磁性元件，其中該磁芯組具有一第一磁芯部件、一第二磁芯部件，該第一磁芯部件具有一第一軸心、該第二磁芯部件具有一第二軸心，該第一軸心、該第二軸心穿設於該貫穿通道中。