TWI511170B

TWI511170B - 一種電感元件

Info

Publication number: TWI511170B
Application number: TW103134584A
Authority: TW
Inventors: Ming Tzu Chen; Yu Chin Hsu
Original assignee: Ud Electronic Corp
Priority date: 2014-10-03
Filing date: 2014-10-03
Publication date: 2015-12-01
Also published as: US9536652B2; US20160099101A1; TW201614694A

Description

一種電感元件

本發明係關於電感元件製造與結構之技術領域，尤指一種電感元件。

電感器發展至今已有相當寬廣範圍之應用，包含通訊系統、信號處理系統、濾波器、諧振電路(tank circuit)等等，都需要電感器來達成電路的目的。隨著時代變遷，電子系統逐漸縮小，使得電子元件也必須按比例縮小，因此，當不能在電路設計中排除電感器時，工程師們便致力於減少電感器之尺寸，增加耐壓強度與並消弭電弧的產生機率。

電感元件為電子電路中的被動元件，基本構件包含磁芯及線圈。為了因應不同的電子電路，便設計出不同形式的電感元件，不同形式的電感元件會有不同的電感屬性，像是有間隙之電感元件和無間隙之電感元件就有不同的特性。相較於有間隙之電感元件，無間隙之電感元件的鐵磁上沒有間隙，可使電感元件具有較高電感值及較小電流，而有間隙之電感元件，該鐵磁上的間隙可防止當電流流經電感元件時，導致電感元件進入磁飽和狀態而無法使用。

請參考第一圖，係示範習用電感元件之立體圖。習用電感元件包含一纏繞部P11以及二法蘭部P12，每一個法蘭部P12又具有四個漆包線容置部P121，如此，於習用之電感元件製程中，係將四條漆包線P2先纏繞於該纏繞部P11，再將每一條漆包線P2之兩端分別設置於該些漆包線容置部P121上。

進一步地，請繼續參閱第一圖，並請同時參閱第二圖，係習用之電感元件結合至電路板示意圖；如圖所示，於電感元件之應用當中，係由於其元件特性之需求，而必須將位於中間處之兩個漆包線容置部P121進行短路，因此，當習用電感元件設置在電路板上時，該四個漆包線容置部P121會分別地電性接觸於電路板P3上的第一導電片P31與第二導電片P32上，使得該四條漆包線P2達到兩兩分別相互地短路之特性。

然而，於習用電感元件與其製程之中，由於該二個法蘭部P12係設置於該纏繞部P11之兩端，因此，漆包線之纏繞圈數及長度係直接地受限於該纏繞部P11之長度，如此，當欲增加電感元件之電感特性時，通常需藉由提高該纏繞部P11之體積才可完成，但如此方式卻將使得整體電感元件之體積增大，是以，如何於電感特性與元件體積之間取得平衡，係往往導致製造商與設計者陷入兩難之中。

呈上之敘述，再者，由於習用之電感元件結構中係分別透過四個漆包線容置部P121以容置該些漆包線之兩端，並再透過該電路板P3上之第二導電片P32以將該些漆包線進行短路，然而，於電路板P3之製程當中，該第二導電片P32係由於需分別連接兩個漆包線容置部P121，因而導致其面積相對較大，如此，將會導致電感元件之製造成本提升與資源浪費等缺點。

經由上述，可以得知習用之電感元件係具有缺點與不足；有鑑於此，本案之發明人係極力加以研究發明，終於研發完成本發明之一種電感元件。

本發明之主要目的，在於提供一種電感元件，主要係包括有：一主體、繞設於該主體上之一金屬繞線以及蓋設於該主體上之一殼體所構成，其中，該金屬繞線係透過四條金屬線相互地纏繞所形成，且該四條金屬線係焊接固定於該主體所形成之四個焊接頭與二個中央抽頭上；如此設計，係可大幅地縮小電感元件之體積並提高其電感特性，且進一步地簡化電感元件之製作流程。

因此，為了達成上述本發明之主要目的，本案之發明人提出一種電感元件，係包括：一主體；一金屬繞線，係繞設於該主體上，且該金屬繞線係透過二條一次側金屬線與二條二次側金屬線相互地纏繞所形成；以及一殼體，係蓋設於該主體上；其中，該主體係形成有二個一次側焊接頭、一個一次側中央抽頭、二個二次側焊接頭以及一個二次側中央抽頭；其中，該二條一次側金屬線之一端係分別焊接固定於該二個一次側焊接頭上，而其另一端則同時焊接固定於該一次側中央抽頭上；其中，該二條二次側金屬線之一端係分別焊接固定於該二個二次側焊接頭上，而其另一端則同時焊接固定於該二次側中央抽頭上。

此外，上述之電感元件，係可透過下述步驟所製成：金屬線互相纏繞步驟：將二條一次側金屬線與二條二次側金屬線相互地纏繞以形成一金屬繞線；金屬繞線繞設並固定於主體步驟：將該金屬繞線纏繞並電性連接於一主體上；殼體蓋設於主體步驟：將一殼體蓋設於該主體上；其中，該主體係形成有四個焊接頭與二個中央抽頭，且該二條一次側金屬線與該二條二次側金屬線之兩端係分別電性固定於該四個焊接頭與該二個中央抽頭上；其中，該二條一次側金屬線係透過其中一中央抽頭而相互短路，且該二條二次側金屬線係透過另一中央抽頭而相互短路。

<習知>

P3‧‧‧電路板

P2‧‧‧漆包線

P11‧‧‧纏繞部

P12‧‧‧法蘭部

P121‧‧‧漆包線容置部

P31‧‧‧第一導電片

P32‧‧‧第二導電片

<本發明>

1‧‧‧電感元件

11‧‧‧金屬繞線

12‧‧‧主體

13‧‧‧殼體

111‧‧‧一次側金屬線

112‧‧‧一次側金屬線

113‧‧‧二次側金屬線

114‧‧‧二次側金屬線

111a‧‧‧金屬線端

111a’‧‧‧金屬線端

112a‧‧‧金屬線端

112a’‧‧‧金屬線端

113b‧‧‧金屬線端

113b’‧‧‧金屬線端

114b‧‧‧金屬線端

114b’‧‧‧金屬線端

121‧‧‧繞線部

122‧‧‧焊接固定部

123a‧‧‧一次側中央抽頭

123b‧‧‧二次側中央抽頭

124a‧‧‧一次側焊接頭

124b‧‧‧二次側焊接頭

125a‧‧‧一次側焊接頭

125b‧‧‧二次側焊接頭

126‧‧‧金屬線定位槽

127‧‧‧下止部

131‧‧‧容置孔

132‧‧‧定位槽

第一圖係示範習用電感元件之立體圖；第二圖係習用之電感元件結合至電路板示意圖；第三圖係本發明之一種電感元件立體圖；第四圖係電感元件之組裝示意圖；第五圖係本發明之金屬繞線立體圖；第六圖係本發明之主體立體圖；第七圖係本發明之殼體剖面立體圖；第八圖係本明之金屬線焊接點示意圖；第九A圖至第九D圖係本發明之金屬繞線繞設並固定於主體上之流程示意圖；第十圖係本發明之一種電感元件的另一實施例組裝示意圖；第十一圖係第十圖之另一角度組裝示意圖；以及第十二圖係本發明之一種電感元件的另一實施例殼體剖面立體圖。

為了能夠更清楚地描述本發明所提出之一種電感元件，以下將配合圖式，詳盡說明本發明之較佳實施例。

請參閱第三圖與第四圖，係本發明之一種電感元件立體圖與組裝示意圖。如第三圖與第四圖所示，藉由本發明之電感元件製造方法所製造之電感元件1主要係由：一主體12、纏繞並焊接固定於該主體12上之一金屬繞線11以及蓋設於該主體12上之一殼體13所組成，其中，該主體12與該殼體13係由摻雜有鐵粉的塑料所形成，且該些一次側金屬線(111、112)與該些二次側金屬線(113、114)係皆由一銅線與包覆於該銅線外之一絕緣層所構成。

進一步地，請繼續參閱第三圖與第四圖，並請同時參閱第五圖、第六圖、第七圖以及第八圖，係本發明之金屬繞線立體圖、主體立體圖、殼體剖面立體圖以及金屬線焊接點示意圖。如圖所示，本發明之電感元件1係可透過：金屬線互相纏繞步驟、金屬繞線繞設並固定於主體步驟以及殼體蓋設於主體步驟而完成。

其中，如第五圖所示，本發明之金屬線互相纏繞步驟係將二條一次側金屬線(111、112)與二條二次側金屬線(113、114)相互地纏繞以形成該金屬繞線11，並且，該些一次側金屬線(111、112)與該些二次側金屬線(113、114)之兩端(111a、111a’、112a、112a’、113b、113b’、114b、114b’) 係分別地位於該金屬繞線11之兩端。

接著，本發明係進行金屬繞線繞設並固定於主體步驟，將該金屬繞線11纏繞並電性焊接於該主體12上，其中，該主體12係形成有二個一次側焊接頭(124a，125a)、一個一次側中央抽頭123a、二個二次側焊接頭(124b，125b)以及一個二次側中央抽頭123b。

如第八圖所示，於本發明之中，該二條一次側金屬線(111、112)之一端(111a、112a’)係分別焊接固定於該二個一次側焊接頭(124a，125a)上，而其另一端(111a’、112a)則同時焊接固定於該一次側中央抽頭123a上；並且，該二條二次側金屬線(113、114)之一端(113b、114b’)係分別焊接固定於該二個二次側焊接頭(124b，125b)上，而其另一端(113b’、114b)則同時焊接固定於該二次側中央抽頭123b上。

進一步地，該主體12更形成有位於上述一次側(一次側焊接頭、一次側中央抽頭)與二次側(二次側焊接頭、二次側中央抽頭)之間的的二個金屬線定位槽126於該焊接固定部122上，其中，該些一次側金屬線(111、112)與該些二次側金屬線(113、114)係分別透過該二個金屬線定位槽126而焊接固定於該焊接固定部122上。此外，必須特別說明的是，本發明於實際產品製作中，亦可依據產品考量而僅形成一金屬線定位槽於焊接固定部上，並使得金屬線皆藉由上述金屬線定位槽而焊接固定於接固定部上，以進一步地簡化電感元件之結構。

最後，本發明係進行殼體蓋設於主體步驟，將該殼體13蓋設於該主體12上，其中，如第三圖、第四圖與第六圖所示，該主體12係具有一焊接固定部122與一繞線部121，且該些一次側焊接頭(124a，125a)、該一次側中央抽頭123a、該些二次側焊接頭(124b，125b)以及該二次側中央抽頭123b係形成於該焊接固定部122上，並且，該金屬繞線11係繞設於該繞線部121上。

於本實施例之中，該主體12更具有一下止部127於該繞線部121下端，並且，該殼體13係對應於該下止部127而穿設有一容置孔131，其中，當該殼體13蓋設於該主體12上時，該繞線部121係包覆於該殼體13內，且該下止部127係透過該容置孔131而露出於該殼體13外。

如此，經由上述，本發明之一種電感元件之構造與相關製造方法的技術特徵與結構已經大致地被說明，接下來，將繼續藉由圖式的方式以進一步地呈現本發明之中，該金屬繞線繞設並固定於主體步驟的詳細流程。

請繼續參閱第八圖，並請同時參閱第九A圖至第九D圖，係本發明之金屬繞線繞設並固定於主體上之流程示意圖，如第八圖與第九A圖至第九D圖所示，首先，將二條一次側金屬線之一端(111a、112a)分別地透過其中一金屬線定位槽126而焊接固定於該主體12之一次側焊接頭124a與一次側中央抽頭123a上；接著，藉由將該主體12旋轉半圈之方式，以便於將二條二次側金屬線之一端(113b、114b)分別地透過另一金屬線定位槽126而焊接固定於該主體12之二次側焊接頭125b與二次側中央抽頭123b上。

完成前述作業後，係接著藉由旋轉該主體12之方式，使得該金屬繞線11由該繞線部121之上端繞設至其下端，並再由其下端繞設回其上端；最後，在將二條一次側金屬線之另一端(112a’、111a’)分別地透過其中一金屬線定位槽126而焊接固定於該主體12之一次側焊接頭125a與一次側中央抽頭123a上；並同樣藉由將該主體12旋轉半圈之方式，以便於將二條二次側金屬線之另一端(114b’、113b’)分別地透另一金屬線定位槽126而焊接固定於該主體12之二次側焊接頭124b與二次側中央抽頭123b上，並完成金屬繞線繞設並固定於主體步驟。

除此之外，本案之發明人更提出了電感元件1之另一種實施例，請參閱第十圖、第十一圖以及第十二圖，係本發明之一種電感元件的另一實施例組裝示意圖、另一角度組裝示意圖以及另一實施例之殼體剖面立體圖，如第九圖、第十圖與第十一圖所示，於另一實施例之中，該殼體13係對應於該繞線部121而形成有一定位槽132於其內側底部，並且，當該殼體13蓋設於該主體12上時，該繞線部121 係包覆於該殼體13內，且該繞線部121之底端係固設於該定位槽132內。

如此，上述係已完整且清楚地說明本發明之電感元件之構造與製造方法及其構造；並且，吾人可以得知本發明具有下述之優點：

1.藉由金屬線互相纏繞步驟係可使得本發明無須延伸電感元件主體長度，即可具有相對較長之金屬線長度，進而提高電感元件之電感特性。

2.呈第1點之敘述，透過金屬線互相纏繞步驟，使得電感元件之結構改變，並藉此縮小體積，進而取代傳統之電感元件。

3.藉由焊接頭與中央抽頭之設計，而實現於電感元件中，只有六個輸出端之特性，進而使得與電感元件相對應之電路板上，僅需要安裝六個導電片即可使得電感元件運作。

4.透過本發明之製作方法，不僅可大幅地減小電感元件之體積，更可以簡化電感元件之製作流程，進而降低電感元件之製造成本。

必須加以強調的是，上述之詳細說明係針對本發明可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。