磁性元件及其绕线基座的制作方法
【专利摘要】一种磁性元件及其绕线基座，绕线基座包含：第一侧壁；第二侧壁，与第一侧壁相对设置，且第二侧壁具有多个主延伸部，由第二侧壁的端缘向外凸出，每一主延伸部分别具有内侧面及主凹槽，两主延伸部的内侧面之间相距预定距离且彼此面对面设置，各主凹槽形成于各内侧面上且彼此交错；绕线区，设置于第一及第二侧壁之间；通道，贯穿第一、第二侧壁及绕线区；多个第一导接脚，分别对应设置于多个主延伸部；以及多个第二导接脚，分别对应设置于主延伸部；其中，第一与第二导接脚分别垂直地设置于对应的各主延伸部的底面，各主延伸部的底面分别与其内侧面相互垂直。
【专利说明】磁性元件及其绕线基座
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种磁性元件，尤其涉及一种用于自动化绕线工艺的磁性元件及其绕
线基座。
【背景技术】
[0002]变压器为各式电器设备中经常使用的磁性元件，其是利用电能、磁能转换感应的原理来调整不同的电压，使其达到电器设备能够适用的范围。
[0003]由于现今许多工艺为了节省人力成本、缩短工时的情况下，又必须考量到产品的品质及良率，故逐渐让工艺的生产方式趋向于全自动化，以通过机器来取代人力，借此节省人力并可提升生产效能。请参阅图1A，其为初级绕线绕设于现有的绕线基座的示意图。如图所示，现有绕线基座I包含第一侧壁10及第二侧壁11、绕线区12以及多个导接脚13，第一侧壁10与第二侧壁11彼此相对设置，而绕线区12则是形成于第一侧壁10及第二侧壁11之间，以供初级绕线14绕设。多个导接脚13由第二侧壁11向外垂直延伸设置，使得初级绕线14的出线端可缠绕于多个导接脚13上。
[0004]如图1A所示，初级绕线14具有第一出线端141及第二出线端142，且第一出线端141及第二出线端142分别对应缠绕于多个导接脚13的第一导接脚131及第二导接脚132。换言之，自动绕线机在进行绕线作业时，会自动将初级绕线14的第一出线端141绕设于第一导接脚131，而第二出线端142则绕设于第二导接脚132，以完成初级绕线14的绕线作业。然而，由于自动绕线机仅能以直线方向进行绕线作业，以图1A为例，当初级绕线14的第二出线端142已缠绕至第二导接脚132后，自动绕线机再将第一出线端141以直线方式直接绕至第一导接脚131进行缠绕，如此会使得第一出线端141直接与第二出线端142重叠交叉，故容易造成短路。为解决上述问题，现有技术会选择套设套管，或是贴附胶布来达到初级绕线14的第一出线端141及第二出线端142彼此绝缘的目的，如此将衍生出人力成本、工时增加以及材料成本上升等问题，同时亦无法达到绕线全自动化作业的目的。
[0005]请参阅图1B，其为现有绕线基座于绕线完成的部分结构示意图。如图所示，现有绕线基座I的第二侧壁11更包含多个延伸部111及多个理线槽112，多个延伸部111由第二侧壁11的边缘向外平行延伸而出，使得多个导接脚13可对应设置于该多个延伸部111，至于多个理线槽112形成于两相邻延伸部111之间，以供初级绕线14的出线端绕设。
[0006]现有技术中，绕线基座I的外侧延伸部111更具有一理线槽113，使得在人工进行理线作业时，可通过人力将初级绕线14的出线端先绕设于理线槽113的后再使其缠绕于对应的导接脚。然而，为了符合自动化生产的需求，必须通过自动绕线机将绕线作业全自动化，故当初级绕线14的出线端欲绕设于理线槽113时，由于自动绕线机仅能以直线方向进行绕线作业，如此将会造成初级绕线14的出线端掉线，因此当完成绕线作业的绕线基座I欲与磁芯组(未图示)进行组装时，则会干涉磁芯组而不易组装，若强行组装磁芯组则会导致初级绕线14断裂，而产生安全性的问题，甚而使得变压器无法运作。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种用于自动化绕线工艺的磁性元件及其绕线基座，以解决自动绕线机于现有绕线基座进行绕线作业时会产生绕线重叠交叉，以及掉线而干涉磁芯组组装的缺失。
[0008]本发明的另一目的在于提供一种用于自动化绕线工艺的磁性元件及其绕线基座，其利于全自动化绕线作业，是以更能减少人力成本，且提升全自动化绕线工艺品质，同时提升产品的可靠度。
[0009]为达上述目的，本发明的一较广义实施态样为提供一种绕线基座，包含:第一侧壁；第二侧壁，与第一侧壁相对设置，且第二侧壁具有多个主延伸部，其由第二侧壁的一端缘向外凸出，每一主延伸部分别具有内侧面及主凹槽，其中两主延伸部的内侧面之间相距预定距离且彼此面对面设置，而各主凹槽分别形成于各内侧面上且彼此交错；绕线区，设置于第一侧壁及第二侧壁之间；通道，贯穿第一侧壁、绕线区及第二侧壁；多个第一导接脚，分别对应设置于多个主延伸部；以及多个第二导接脚，分别对应设置于多个主延伸部；其中，第一导接脚与第二导接脚分别垂直地设置于对应的各主延伸部的底面，各主延伸部的底面分别与其内侧面相互垂直。
[0010]为达上述目的，本发明的另一较广义实施态样为提供一种磁性元件，包含:绕线结构，包含至少一初级绕线及次级绕线，且初级绕线具有多个第一出线端；绕线基座，包含:第一侧壁；第二侧壁，与第一侧壁相对设置，且第二侧壁具有多个主延伸部，其由第二侧壁的一端缘向外凸出，每一主延伸部分别具有内侧面及主凹槽，其中两主延伸部的内侧面之间相距预定距离且彼此面对面设置，而各主凹槽分别形成于各内侧面上且彼此交错，且多个第一出线端对应设置多个主凹槽内；绕线区，设置于第一侧壁及第二侧壁之间；通道，穿第一侧壁、绕线区及第二侧壁；多个第一导接脚，分别对应设置于多个主延伸部；以及多个第二导接脚，分别对应设置于多个主延伸部，第一导接脚与第二导接脚分别垂直地设置于对应的主延伸部的一底面，各主延伸部的底面分别与其内侧面相互垂直；以及磁芯组，其部分设置于绕线基座的该通道中。
[0011]本发明的磁性元件及其绕线基座能够隔绝不同绕组的初级绕线，以改善自动化绕线机进行绕线作业会造成绕线交叉而导致短路的缺失。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1A为初级绕线绕设于现有的绕线基座的示意图。
[0013]图1B为现有绕线基座于绕线完成的部分结构示意图。
[0014]图2为本发明较佳实施例的磁性元件的结构示意图。
[0015]图3A为图2所示的绕线基座于完成绕线时的结构示意图。
[0016]图3B为图3A所不的绕线基座的另一视角不意图。
[0017]其中，附图标记说明如下:
[0018]绕线基座:I
[0019]第一侧壁:10、210
[0020]第二侧壁:11、211
[0021]端缘:211a[0022]延伸部:111
[0023]理线槽:112、113
[0024]绕线区:12、212
[0025]导接脚:13、214
[0026]第一导接脚:131、214a
[0027]第二导接脚:132、214b
[0028]初级绕线:14、201
[0029]第一出线端:141、203
[0030]第一主出线端:203a
[0031]第一副出线端:203b
[0032]第二出线端:142、204
[0033]磁性元件'2
[0034]绕线结构:20
[0035]次级绕线:202
[0036]绕线基座:21
[0037]通道:213
[0038]主延伸部:215
[0039]内侧面:215a
[0040]底面:215b
[0041]副延伸部:216
[0042]主凹槽:217
[0043]副凹槽:218
[0044]沟槽:219
[0045]磁芯组:22
[0046]第一磁芯:221
[0047]第二磁芯:222
[0048]连接部:2211、2221
[0049]中柱:2212、2222
[0050]侧柱:2213、2223
[0051]第一绝缘介质:231
[0052]第二绝缘介质:232
[0053]预定距离:H
【具体实施方式】
[0054]体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上当作说明之用，而非架构于限制本发明。
[0055]请参阅图2，其为本发明较佳实施例的磁性元件的结构示意图。本发明的磁性元件2可为但不限为变压器或电感器，而于图2所示的本实施例中，为一变压器为较佳。如图2所示，磁性元件2包括绕线结构20、绕线基座21以及磁芯组22，其中绕线结构20包含至少一初级绕线201及次级绕线202，而绕线基座21用以供初级绕线201及次级绕线202缠绕，且初级绕线201与次级绕线202彼此绝缘且叠置地缠绕于绕线基座21上。磁芯组22部分地设置于绕线基座21中且与绕线基座21相组合，以完成磁性元件2的组装。
[0056]请再参阅图2，绕线基座21包含第一侧壁210、第二侧壁211、绕线区212及通道213，其中第一侧壁210与第二侧壁211相对设置，且绕线区212设置于第一侧壁210及第二侧壁211之间，以供初级绕线201与次级绕线202绕设。通道213贯穿第一侧壁210、绕线区212及第二侧壁211，以用于容置部分的磁芯组22。于本实施例中，绕线基座21以一体成型为较佳。初级绕线201和次级绕线202以具有外绝缘层的导线为较佳。初级绕线201和次级绕线202于缠绕至绕线基座21的绕线区212时，其两者之间可通过第一绝缘介质231，例如绝缘胶带，加以隔离，此外，次级绕线202的外围亦可选择性地包覆第二绝缘介质232，以达到绝缘的目的。初级绕线201具有多个第一出线端203，而次级绕线202亦具有多个第二出线端204，且初级绕线201的第一出线端203与次级绕线202的第二出线端204朝相对方向自绕线基座21的绕线区212延伸而出，而初级绕线201的第一出线端203缠绕于对应的导接脚214，次级绕线202的第二出线端204则是于其尾端部涂覆焊锡后，再与电路板(未附图)电性连接。
[0057]磁性兀件2的磁芯组22包括第一磁芯221和第二磁芯222,于本实施例中，第一磁芯221与第二磁芯222以EE型磁芯(EE core)的组合为佳，但不以此为限。第一磁芯221与第二磁芯222分别具有连接部2211、2221、中柱2212、2222与两侧柱2213、2223，各两侧柱2213、2223分别由各连接部2211、2221的两相对侧边垂直地向外延伸，各中柱2212、2222分别由各连接部2211、2221的中心区域垂直地向外延伸且分别设置于各两侧柱2213、2223之间。当第一磁芯221和第二磁芯222与绕线基座21组合时，第一磁芯221的中柱2212和第二磁芯的中柱2222可容设于绕线基座21的通道213中，第一磁芯221的连接部2211和第二磁芯222的连接部2221可分别贴附于绕线基座21的第一侧壁210和第二侧壁211，且第一磁芯221的两侧柱2213和第二磁芯222的两侧柱2223可部分包覆于绕线结构20及绕线基座21的外围。于一些实施例中，第一磁芯221与第二磁芯222间亦可选择性地通过粘着介质(未附图)粘接，以将绕线结构20及绕线基座21稳固地设置于第一磁芯221与第二磁芯222之间而构成磁性元件2。
[0058]请参阅图3A及图3B并配合图2，其中图3A为图2所示的绕线基座于完成绕线时的结构不意图；图3B为图3A所不的绕线基座的另一视角不意图。如图3A所不，于本实施例中，绕线基座21的第二侧壁211包含两主延伸部215及两副延伸部216，且两主延伸部215与两副延伸部216由第二侧壁211的端缘211a向外凸出。于本实施例中，主延伸部215与副延伸部216的数目分别为两个为佳，但不以此为限，且两个主延伸部215相邻设置并于两者间形成一沟槽219，两个副延伸部216可分别设置于主延伸部215的两侧，而主延伸部215向外凸出的长度实质上大于副延伸部216向外凸出的长度。初级绕线201的第一出线端203包含多个第一主出线端203a及多个第一副出线端203b，此外，每一主延伸部215分别具有一内侧面215a及一主凹槽217，其中两主延伸部215的内侧面215a之间相距一预定距离H且彼此面对面设置，而主凹槽217则是形成于内侧面215a上。于一些实施例中，两主延伸部215的两主凹槽217彼此交错设置，以分别供初级绕线201的多个第一主出线端203a设置，并避免设置于主凹槽217的多个第一主出线端203a彼此接触，如此一来，便可以隔绝不同绕组的初级绕线201，以改善现有磁性元件结构于自动化绕线机进行绕线作业所造成绕线交叉而导致短路的缺失。
[0059]另一方面，绕线基座21更可包含多个副凹槽218，其形成于主延伸部215与副延伸部216之间，以供初级绕线201的第一副出线端203b设置，并借由多个主凹槽217及副凹槽218的设置，使得不同绕组的初级绕线201的第一出线端203可以沿着多个主凹槽217及副凹槽218设置再缠绕于对应的导接脚214。借此，可有效地将初级绕线201的多个第一出线端203集中，以解决自动绕线机仅能以直线方式进行绕线作业的问题，以避免掉线而干涉磁芯组22与绕线基座21组装。
[0060]请再参阅图3B，绕线基座21的导接脚214更包含两第一导接脚214a及两第二导接脚214b，两第一导接脚214a分别对应设置于该两主延伸部215，且两第二导接脚214b亦分别对应设置于该两主延伸部215。更详细地说，两第一导接脚214a与两第二导接脚214b分别垂直地设置于对应的各主延伸部215的底面215b，且各该主延伸部的底面215b分别与其内侧面215a相互垂直，各第一导接脚214a分别与各第二导接脚214b并列设置。于本实施例中，第一导接脚214a与第二导接脚214b的数目分别为两个，且各第一导接脚214a与各第二导接脚214b各一前后并列设置于各主延伸部215，当然第一导接脚214a与第二导接脚214b的数量并不以此为限，可依照实施方式任施变化。如此一来，借由第一导接脚214a与第二导接脚214b前后并列设置，可有效地将初级绕线201的多个第一出线端203集中，以解决自动绕线机仅能以直线方式进行绕线作业，以及防止绕线交叉以及掉线等问题。
[0061]请再参阅图3A及图3B，初级绕线201的第一主出线端203a可分别沿着主延伸部215的主凹槽217设置至第一导接脚214a并与其缠绕固定，而初级绕线201的第一副主出线端203b沿着副延伸部216与主延伸部215之间的副凹槽218设置至第二导接脚214b并与其缠绕固定。当然，第一出线端203的绕设方式并不限于上述方式，亦可依照实施方式任施变化。如此一来，借由多个主凹槽217及副凹槽218可避免不同绕组的初级绕线201的第一出线端203的多个第一主出线端203a之间和多个第一副出线端203b之间产生绕线交叉的问题，借此可解决磁性元件易造成短路的缺失。此外，导接脚214的第一导接脚214a及第二导接脚214b以前后并列的方式设置，以将第一出线端203集中，如此不但解决自动绕线机仅能以直线方式进行绕线作业，更能避免造成掉线的缺失，以使磁芯组22能顺利与绕线基座21组装，以完成磁性元件2的组装作业。
[0062]综上所述，本发明用于自动化绕线工艺的绕线基座及其磁性元件主要是由绕线基座的第二侧壁的主延伸部包含多个主凹槽，且主凹槽彼此交错设置于对应的主延伸部上，因此当初级绕线的多个第一主出线端分别沿着对应的主凹槽绕设至导接脚上时，该交错设置的主凹槽可将设置于主延伸部的多个第一主出线端彼此错开，以避免绕线接触。如此一来，便可以隔绝不同绕组的初级绕线，以改善自动化绕线机进行绕线作业，会造成绕线交叉而导致短路的缺失。此外，本发明的绕线基座于副延伸部与主延伸部之间形成副凹槽，以供初级绕线的第一副出线端设置，借此不但解决自动绕线机仅能以直线方式进行绕线作业，更能避免造成掉线的缺失，以使磁芯组能顺利与绕线基座组装。另一方面，通过至少一第一导接脚及至少一第二导接脚前后并列设置于绕线基座的第二侧壁的主延伸部的底部，借此将初级绕线的第一出线端集中，进而避免造成掉线以及绕线交叉的缺失，以利于全自动化绕线作业，是以更能减少人力成本，且提升全自动化绕线工艺品质，同时提升产品的可靠度。
[0063]本发明得由本领域普通技术人员任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱所附权利要求所欲保护者。
【权利要求】
1.一种绕线基座,其特征在于,包含: 一第一侧壁； 一第二侧壁，与该第一侧壁相对设置，且该第二侧壁具有多个主延伸部，其由该第二侧壁的一端缘向外凸出，每一主延伸部分别具有一内侧面及一主凹槽，其中两主延伸部的该内侧面之间相距一预定距离且彼此面对面设置，而各该主凹槽分别形成于各该内侧面上且彼此交错； 一绕线区，设置于该第一侧壁及该第二侧壁之间； 一通道，贯穿该第一侧壁、该绕线区及该第二侧壁； 多个第一导接脚，分别对应设置于该多个主延伸部；以及 多个第二导接脚，分别对应设置于该多个主延伸部； 其中，该多个第一导接脚与该多个第二导接脚分别垂直地设置于对应的各该主延伸部的一底面，各该主延伸部的该底面分别与其该内侧面相互垂直。
2.如权利要求1所述的绕线基座，其还包含多个副延伸部，该多个副延伸部由该第二侧壁的该端缘向外凸出并设置于该多个主延伸部的两侧，且该多个主延伸部向外凸出的长度大于该多个副延伸部向外凸出的长度。
3.如权利要求2 所述的绕线基座，其还包含多个副凹槽，其形成于该多个主延伸部与该多个副延伸部之间。
4.如权利要求1所述的绕线基座，其中该多个第一导接脚与该多个第二导接脚前后并列设置。
5.一种磁性元件，其特征在于，包含: 一绕线结构，包含至少一初级绕线及一次级绕线，且该初级绕线具有多个第一出线端; 一绕线基座，包含: 一第一侧壁； 一第二侧壁，与该第一侧壁相对设置，且该第二侧壁具有多个主延伸部，其由该第二侧壁的一端缘向外凸出，每一主延伸部分别具有一内侧面及一主凹槽，其中两主延伸部的该内侧面之间相距一预定距离且彼此面对面设置，而各该主凹槽分别形成于各该内侧面上且彼此交错，且该多个第一出线端分别对应设置于该多个主凹槽； 一绕线区，设置于该第一侧壁及该第二侧壁之间； 一通道，贯穿该第一侧壁、该绕线区及该第二侧壁； 多个第一导接脚，分别对应设置于该多个主延伸部；以及 多个第二导接脚，分别对应设置于该多个主延伸部，该多个第一导接脚与该多个第二导接脚分别垂直地设置于对应的该主延伸部的一底面，各该主延伸部的该底面分别与其该内侧面相互垂直；以及 一磁芯组，其部分设置于该绕线基座的该通道中。
6.如权利要求5所述的磁性元件，其中该绕线基座还包含多个副延伸部，该多个副延伸部由该第二侧壁的该端缘向外凸出并设置于该多个主延伸部的两侧，且该多个主延伸部向外凸出的长度大于该多个副延伸部向外凸出的长度。
7.如权利要求6所述的磁性元件，其还包含多个副凹槽，其形成于该多个主延伸部与该多个副延伸部之间。
8.如权利要求7所述的磁性元件，其中该初级绕线的该第一出线端还包含一第一主出线端及一第一副出线端，其中该第一主出线端沿该主延伸部的该主凹槽设置至该第一导接脚并缠绕固定于该第一导接脚，该第一副主出线端沿该副凹槽设置至该第二导接脚并缠绕固定于该第二导接脚。
9.如权 利要求5所述的磁性元件，其中该多个第一导接脚与该多个第二导接脚前后并列设置。
【文档编号】H01F41/06GK104008875SQ201310061795
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2013年2月27日 优先权日:2013年2月27日
【发明者】颜錞靖 申请人:台达电子工业股份有限公司