磁性元件的制作方法
【专利摘要】一种磁性元件包含壳体、绕线架、线圈与磁芯。壳体具有侧面与底面。侧面立于底面，以与底面共同形成空间于其间。绕线架至少部分位于空间内。绕线架包含柱体。线圈绕设于柱体。线圈具有面对底面的一部分。磁芯包含中柱、侧柱与连接部。中柱位于柱体中。侧柱位于线圈相对于底面的外侧，使得线圈位于侧柱与底面之间。连接部连接中柱与侧柱。本发明的磁性元件，其线圈面对壳体底面的部分能直接把热导至壳体，并通过连接于壳体外的散热装置将热排除。因此，本发明的磁性元件具有良好的散热能力。且由于线圈面对底面的部分未受磁芯的拘束，当磁性元件因为运作而升温时，磁芯也顶多是位移，而不会因挤压而破损断裂。
【专利说明】
磁性元件
技术领域
[0001]本发明有关于一种磁性元件。
【背景技术】
[0002]磁性元件(如电感或变压器)是电源供应设备中核心的电气元件，并且体积大、重量重。磁性元件在工作时会因损耗大，同时不容易散热而温度升高。由于磁性元件中磁芯与其他元件的热膨胀系数不一致，同时磁芯材质硬而脆，因此当温度升高，磁芯会受到其他元件的挤压，导致磁芯破裂，可靠性下降。
[0003]因此，如何设计出一种高可靠性的磁性元件，已成为重要课题。
【发明内容】
[0004]本发明的一方面在于提供一种磁性元件，其具有良好的散热结构，并且有效避免磁芯受到磁性元件中其他元件的挤压而破裂，以解决上述的问题。
[0005]根据本发明的一实施方式，一种磁性元件包含壳体、绕线架、线圈与磁芯。壳体具有侧面与底面。侧面立于底面，以与底面共同形成空间于其间。绕线架至少部分位于空间内。绕线架包含柱体。线圈绕设于柱体。线圈具有面对底面的一部分。磁芯包含中柱、侧柱与连接部。中柱位于柱体中。侧柱位于线圈相对于底面的外侧，使得线圈位于侧柱与底面之间。连接部连接中柱与侧柱。
[0006]在本发明一或多个实施方式中，磁性元件还包含导热胶灌注于空间内。
[0007]在本发明一或多个实施方式中，侧柱具有距离中柱最近的柱面，且导热胶的液面位于底面与柱面之间。
[0008]在本发明一或多个实施方式中，线圈具有线圈外表面，且线圈外表面与底面之间形成一间距。
[0009]在本发明一或多个实施方式中，磁性元件还包含凸台，设置于绕线架。凸台抵接底面，线圈具有线圈外表面，凸台抵接底面使得线圈外表面与底面之间形成一间距。
[0010]在本发明一或多个实施方式中，磁性元件还包含凸台，设置于绕线架。底面具有定位凹槽于其中，凸台卡合于定位凹槽。
[0011]在本发明一或多个实施方式中，绕线架与侧柱之间形成间隙。
[0012]在本发明一或多个实施方式中，间隙不小于0.2毫米。
[0013]在本发明一或多个实施方式中，绕线架还包含抵靠部。抵靠部位于绕线架的一侧。连接部抵靠抵靠部，使得侧柱与绕线架之间形成间隙。
[0014]在本发明一或多个实施方式中，线圈与侧柱之间形成间隙。
[0015]在本发明一或多个实施方式中，磁性元件还包含上盖与接线端子。上盖用以盖合壳体并位于底面的相对侧。上盖具有相邻接的第一表面与第二表面，且第一表面的法线方向与第二表面的法线方向交错。上盖包含第一卡扣部与第二卡扣部。第一卡扣部位于第一表面。第二卡扣部位于第二表面。接线端子电性连接线圈。接线端子包含第三卡扣部与第四卡扣部。第三卡扣部与第一卡扣部可拆卸地相扣合，借此拘束接线端子于第一方向与第二方向上的自由度。第四卡扣部与第二卡扣部可拆卸地相扣合，借此拘束接线端子于第三方向上的自由度。第一方向、第二方向与第三方向彼此线性独立。
[0016]在本发明一或多个实施方式中，上盖具有螺母凹槽于其中，螺母凹槽用以容纳螺母，接线端子具有通孔于其中。当螺母容纳于螺母凹槽中，第一卡扣部与第三卡扣部相扣合，且第二卡扣部与第四卡扣部相扣合时，螺母的螺孔与接线端子的通孔相连通。
[0017]在本发明一或多个实施方式中，其中绕线架包含至少一绕线空间，每一绕线空间包含一线圈绕设于其间。
[0018]在本发明一或多个实施方式中，其中磁性元件为一变压器，绕线架包含至少一第一绕线空间和至少一第二绕线空间，线圈包含至少一一次侧线圈和至少一二次侧线圈，至少一一次侧线圈绕设于至少一第一绕线空间，至少一二次侧线圈绕设于至少一第二绕线空间。
[0019]在本发明一或多个实施方式中，其中磁性元件为一变压器，绕线架包含依次排列的一第一绕线空间、一第二绕线空间和一第三绕线空间，线圈包含两一次侧线圈和一二次侧线圈，二次侧线圈绕设于第二绕线空间，两一次侧线圈分别绕设于第一绕线空间与第三绕线空间。
[0020]在本发明一或多个实施方式中，其中磁性元件为一变压器，绕线架包含依次排列的一第一绕线空间、一第二绕线空间和一第三绕线空间，线圈包含一一次侧线圈和两二次侧线圈，一次侧线圈绕设于第二绕线空间，两二次侧线圈分别绕设于第一绕线空间与第三绕线空间。
[0021]在本发明一或多个实施方式中，柱体具有柱体外表面。绕线架还包含隔板。隔板立于柱体外表面，用以与柱体外表面共同定义绕线空间于其间。线圈绕设于绕线空间中。
[0022]在本发明一或多个实施方式中，隔板具有导热通道于其中，导热通道位于隔板面对侧柱的部分，并且导热通道裸露出至少部分的线圈。
[0023]磁性元件还包含导热胶与导线。导热胶灌注于空间内，并通过导热通道热接触线圈。导线电性连接线圈。
[0024]在本发明一或多个实施方式中，隔板具有相对于柱体外表面的隔板边缘。线圈具有相对于柱体外表面的线圈外表面。至少部分线圈外表面与柱体外表面之间的距离，大于隔板边缘与柱体外表面之间的距离，使得导热通道存在于线圈外表面与隔板边缘之间。
[0025]在本发明一或多个实施方式中，隔板包含支撑部。线圈具有相对于柱体外表面的线圈外表面。支撑部具有相对于柱体外表面的支撑部边缘。支撑部边缘与柱体外表面之间的距离，大于或等于线圈外表面与柱体外表面之间的距离。
[0026]在本发明一或多个实施方式中，隔板还具有出线凹槽于其中，电性连接线圈的导线通过出线凹槽。
[0027]在本发明一或多个实施方式中，出线凹槽凹陷至柱体外表面。
[0028]在本发明一或多个实施方式中，导热通道为隔板中的孔洞。
[0029]在本发明一或多个实施方式中，隔板还包含支架横跨导热通道。
[0030]在本发明一或多个实施方式中，横跨每一导热通道的支架的数量为多个。
[0031]在本发明一或多个实施方式中，导热通道的数量为多个。
[0032]在本发明一或多个实施方式中，线圈具有面对底面的一部分，且线圈面对底面的那部分并未被磁芯所覆盖。
[0033]在本发明一或多个实施方式中，侧柱为弓形、圆形、正方形、长方形、梯形、椭圆形、不规则几何形状或以上至少任二者的组合形状。
[0034]在本发明一或多个实施方式中，中柱为圆形、半圆形、正方形、长方形、梯形、椭圆形、不规则几何形状或以上至少任两种的组合形状。
[0035]综上所述，本发明的磁性元件，其线圈面对壳体底面的部分能直接把热导至壳体，并通过连接于壳体外的散热装置将热排除。因此，上述实施方式的磁性元件具有良好的散热能力。更进一步地，由于线圈面对底面的部分未受磁芯的拘束，当磁性元件因为运作而升温时，磁芯也顶多是位移，而不会因挤压而破损断裂。
【附图说明】
[0036]图1示出依照本发明一实施方式的磁性元件的组装立体图。
[0037]图2示出图1的磁性元件的爆炸图。
[0038]图3示出沿着图1的线段3-3’的剖面图。
[0039]图4示出沿着图1的线段4-4’的剖面图。
[0040]图5示出依照本发明另一实施方式的磁性元件的剖面图。
[0041]图6示出图2的第一磁芯的立体图。
[0042]图7示出图2的上盖与接线端子的组装立体图。
[0043]图8示出图7的上盖与接线端子的爆炸图。
[0044]图9示出图2的绕线架与线圈的立体图。
[0045]图10示出图2的绕线架与线圈的立体图。
[0046]图11示出沿着图9的线段11-11’的剖面图。
[0047]图12示出依照本发明另一实施方式的绕线架与线圈的剖面图。
[0048]图13示出依照本发明再一实施方式的绕线架与线圈的剖面图。
[0049]其中，附图标记说明如下:
[0050]100:磁性元件
[0051]110:壳体
[0052]112:侧面
[0053]114:底面
[0054]116:空间
[0055]118:定位凹槽
[0056]120:绕线架
[0057]122:柱体
[0058]124:柱体外表面
[0059]126:抵靠部
[0060]128:凸台
[0061]130:隔板
[0062]132:绕线空间
[0063]134:导热通道
[0064]136:隔板边缘
[0065]138:支撑肋
[0066]140:支撑部
[0067]142:支撑部边缘
[0068]144:出线凹槽
[0069]146:支架
[0070]150:线圈
[0071]151:部分
[0072]152:线圈外表面
[0073]154: 一次侧线圈
[0074]156: 二次侧线圈
[0075]158:导线
[0076]159:绝缘胶带
[0077]160:第一磁芯
[0078]162:中柱
[0079]164:侧柱
[0080]165:第二磁芯
[0081]166:连接部
[0082]168:柱面
[0083]170:导热胶
[0084]172:液面
[0085]180:上盖
[0086]182:第一表面
[0087]183:第一^^扣部
[0088]184:第二表面
[0089]185:第二卡扣部
[0090]186:螺母凹槽
[0091]187:螺母
[0092]188:螺孔
[0093]190:接线端子
[0094]192:第三卡扣部
[0095]194:第四卡扣部
[0096]196:通孔
[0097]210:绕线空间
[0098]211:第一绕线空间
[0099]213:第二绕线空间
[0100]215:第三绕线空间
[0101]217:导热空间
[0102]Dl:第一方向
[0103]D2:第二方向
[0104]D3:第三方向
[0105]dl:间隙
[0106]d2:间隙
[0107]L:间距
[0108]3-3’:线段
[0109]4-4，:线段
[0110]11-11，:线段
【具体实施方式】
[0111]以下将以图式揭露本发明之多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些熟知惯用的结构与元件在图式中将以简单示意的方式示出。
[0112]图1示出依照本发明一实施方式的磁性元件100的组装立体图。图2示出图1的磁性元件100的爆炸图。图3示出沿着图1的线段3-3’的剖面图。
[0113]如图1?3所示，于本实施方式中，磁性元件100包含壳体110、绕线架120、线圈150与第一磁芯160。壳体110具有侧面112与底面114。侧面112立于底面114，并与底面114共同形成空间116于侧面112及底面114之间。绕线架120至少部分位于空间116内。绕线架120包含柱体122。线圈150绕设于绕线架120的柱体122。线圈150具有面对底面114的一部分151。本实施方式中，线圈150还包含绝缘胶带159于其外用以固定线圈150。第一磁芯160包含中柱162、侧柱164与连接部166。中柱162位于柱体122中。在本实施方式中，上述的磁性元件100尚可包含第二磁芯165，第一磁芯160与第二磁芯165可相互对称，并分别由绕线架120的左右两边插入柱体122中。然而，本发明不限于此，第一磁芯160与第二磁芯165亦可互不对称，或一体成型。在本实施方式中，侧柱164位于线圈150相对于底面114的外侧，使得线圈150位于侧柱164与底面114之间。在其他实施方式中，亦可根据工程需要选择侧柱164的相对位置。连接部166连接中柱162与侧柱164。
[0114]在本实施方式中，线圈150面对底面114的部分151并未被第一磁芯160与第二磁芯165所覆盖。也就是说，线圈150面对底面114的部分151将直接通过传热介质(图未绘示)(例如空气、冷却油或导热胶)传递热能至底面114。由此，线圈150面对底面114的部分能直接把热导至壳体110，并通过连接于壳体110外的散热装置(图未绘示)将热排除。因此，本实施方式的磁性元件100具有良好的散热能力。
[0115]更进一步地，由于线圈150面对底面114的部分151未受第一磁芯160与第二磁芯165的拘束，因此当磁性元件100因为运作而升温时，线圈150以及传热介质即使因为受热而膨胀，第一磁芯160与第二磁芯165也顶多是位移，而不会因挤压而破损断裂。因此，本实施方式的磁性元件100能有效克服因升温所造成的磁芯破裂问题。
[0116]应了解到，虽然在图1?3中，部分151并未被任何磁芯所覆盖，但此并不限制本发明。在本发明部分实施方式中，部分151也可以被非第一磁芯160与第二磁芯165的其他磁芯所覆盖。事实上，只要覆盖部分151的磁芯不要和第一磁芯160与第二磁芯165实体连接，即便线圈150因为受热而膨胀，第一磁芯160、第二磁芯165甚至覆盖部分151的磁芯也顶多是位移，而不会因挤压而破损断裂。
[0117]如图2以及图3所示，于本实施方式中，绕线架120与侧柱164之间形成间隙dl。第一磁芯160可以通过中柱162插入柱体122内以支撑第一磁芯160。绕线架120还可包含抵靠部126 (见图2)。抵靠部126位于绕线架120的一侧并让连接部166抵靠。通过连接部166抵靠绕线架120的抵靠部126，可支撑第一磁芯160，让第一磁芯160的侧柱164与绕线架120之间形成间隙dl。亦即，第一磁芯160的侧柱164并未抵靠绕线架120。因此，当绕线架120受热膨胀以后，由于绕线架120与侧柱164之间形成间隙dl，绕线架120将不会顶到侧柱164，避免侧柱164被绕线架120挤裂。在现有技术中，通常希望此间隙dl尽量小以减小整个磁性元件的体积。为避免侧柱164被绕线架120挤裂，于本实施方式中，预留较大的间隙dl，如本发明间隙dl不小于0.2毫米(mm)。
[0118]如图3所示，于本实施方式中，线圈150与侧柱164之间形成间隙d2。当线圈150受热膨胀以后，由于线圈150与侧柱164之间形成间隙d2，因此线圈150将不会顶到侧柱164，避免侧柱164被线圈150挤裂。
[0119]图4示出沿着图1的线段4-4’剖面图，其中线圈150并未剖开。
[0120]如图2以及图4所示，于本实施方式中，磁性元件100还包含导热胶170灌注于空间116内。导热胶170灌注于空间116后将固化成为固态。导热胶170具有导热的功能，能将线圈150以及其他元件产生的热能导引至壳体110，并通过连接于壳体110外的散热装置(图未绘示)将热排除。由于导热胶170固化后呈固态，因此能有效固定磁性元件100中的元件(例如绕线架120与线圈150等)使其不会因磁性元件100的震动而在壳体110内部互相碰撞。再者，导热胶170即使于固化后呈固态，也保有弹性，因此当磁性元件100震动时，导热胶170能有效吸收震动所造成的冲击力，以保护磁性元件100中的元件。
[0121]于本实施方式中，第一磁芯160的侧柱164具有距离中柱162最近的柱面168，且导热胶170的液面172位于底面114与柱面168之间。在此，导热胶170的液面172指的是导热胶170相对于底面114最远处的表面。导热胶170的液面172位于底面114与柱面168之间表示导热胶170的高度不超过侧柱164的柱面168。因此，当导热胶170受热膨胀以后，也不会挤压到侧柱164，造成侧柱164破裂。
[0122]如图2以及图4所示，于本实施方式中，磁性元件100还包含凸台128。凸台128设置于绕线架120，用以抵接底面114。线圈150具有线圈外表面152，凸台128抵接底面114，使得线圈外表面152与底面114间具有间距L。换句话说，凸台128用以架高绕线架120使得线圈150不会直接触碰到底面114，防止底面114因磁性元件100的震动而挤压甚至破坏线圈150或绕线架120。于另一实施方式中，线圈外表面152与底面114之间具有导热胶170做为缓冲层，因此防止震动的效果更佳。本发明另一实施方式中，也可通过其他方式实现线圈外表面与底面之间具有一间距。
[0123]图5示出依照本发明另一实施方式的磁性元件100的剖面图，其剖面位置与图4相同，其中线圈150并未剖开。
[0124]如图5所示，于本实施方式中，磁性元件100包含凸台128设置于绕线架120。壳体110具有定位凹槽118于其底面114。凸台128卡合定位凹槽118。因此，组装人员在将已经缠绕线圈150的绕线架120置入于壳体110时，能通过凸台128以及定位凹槽118快速定位，达到快速组装的目的。并且当绕线架120置入于壳体110后，由于凸台128以及定位凹槽118定位住绕线架120的位置，因此当磁性元件100遭受震动时，绕线架120也能固定，避免碰撞的问题。
[0125]图6示出图2的第一磁芯160的立体图。其中图2的第二磁芯165可与第一磁芯160对称，也可不对称。如图6所不，第一磁芯160的中柱162和侧柱164可分别为圆形、正方形、长方形、梯形、椭圆形、不规则几何形状或以上至少任两种的组合形状，如图6的f图的侧柱164为弓形，也可为圆形、正方形、长方形、梯形、椭圆形、不规则几何形状或以上至少任两种的组合形状，如图6的b图的中柱162为正方形和半圆形的组合形状。于本发明另一实施方式中，中柱162和侧柱164的形状并不做具体限定。
[0126]如图6的c图和f图所示，于本实施方式中，中柱162为圆柱体。由于中柱162为圆柱体，绕线架120的柱体122 (请参见图9)也会相对应的制造成圆柱状供线圈150 (请参见图9)围绕。在产生相同磁通量的情况下，若绕线架120的柱体122呈圆柱状，则线圈150的绕线长度最短，等效电阻最小，耗损也最小。
[0127]如图6的a图、d图和e图所示，于本实施方式中，中柱162是长方体。中柱162设计为长方体可以让第一磁芯160的制造过程较简便，因此能降低制造成本。
[0128]图7示出图2的上盖180与接线端子190的组装立体图。图8示出图7的上盖180与接线端子190的爆炸图。
[0129]如图7以及图8所示，于本实施方式中，磁性元件100 (请参见图2)还包含上盖180与接线端子190。上盖180用以盖合壳体110 (请参见图2)并位于底面114 (请参见图2)的相对侧。上盖180具有相邻接的第一表面182与第二表面184，且第一表面182的法线方向与第二表面184的法线方向交错。上盖180包含第一卡扣部183与第二卡扣部185。第一卡扣部183位于第一表面182。第二卡扣部185位于第二表面184。接线端子190电性连接线圈150 (请参见图2)，并作为连接外部线路的接口。接线端子190包含第三卡扣部192与第四卡扣部194。第三卡扣部192与第一卡扣部183可拆卸地相扣合，借此拘束接线端子190于第一方向Dl与第二方向D2上的自由度。第四卡扣部194与第二卡扣部185可拆卸地相扣合，借此拘束接线端子190于第三方向D3上的自由度。第一方向D1、第二方向D2与第三方向D3彼此线性独立。
[0130]如图8所示，第一卡扣部183可为凹型卡扣部，而第三卡扣部192则可为凸型卡扣部。以此形状上的配合，第一卡扣部183与第三卡扣部192可拆卸地相扣合。并且，通过拘束第三卡扣部192于第一方向Dl与第二方向D2上的自由度，接线端子190于第一方向Dl与第二方向D2上的自由度也受到拘束。应了解到，以上所举的凹凸配合关系仅为例示，并非用以限制本发明。
[0131]如图8所示，第二卡扣部185可为凸型卡扣部，而第四卡扣部194则可为凹型卡扣部。相似地，以此形状上的配合，第二卡扣部185与第四卡扣部194可拆卸地相扣合。并且，通过拘束第四卡扣部194于第三方向D3上的自由度，接线端子190于第三方向D3上的自由度也受到拘束。应了解到，以上所举的凹凸配合关系仅为例示，并非用以限制本发明。由于第一方向D1、第二方向D2与第三方向D3彼此线性独立，当接线端子190同时于第一方向D1、第二方向D2与第三方向D3上的自由度均受到拘束时，接线端子190的位置能够稳妥地固定。
[0132]如图7以及图8所示，于本实施方式中，上盖180具有螺母凹槽186于其中。螺母凹槽186用以容纳螺母187。接线端子190具有通孔196于其中。当螺母187容纳于螺母凹槽186中，第一卡扣部183与第三卡扣部192相扣合，且第二卡扣部185与第四卡扣部194相扣合时，螺母187的螺孔188与接线端子190的通孔196相连通。
[0133]此时，可通过螺丝(图未绘示)穿入通孔196与螺母187相螺合，借此将外接电性装置锁附于接线端子190上，实现接线端子190与外接电性装置的电性连接。由于接线端子190受到稳妥地固定并拘束螺母187的位置。因此，外接电性装置通过螺丝与螺母187相螺合以后也能稳妥地固定。此固定手段不但易于安装，且安装后十分稳固，尤其能克服因震动所造成的接线端子190脱落问题。
[0134]在一实施方式中，磁性元件100为变压器。在一实施方式中，磁性元件100为电感。在一实施方式中，磁性元件100为变压器和电感的集成元件。且磁性元件100包含至少一线圈，绕线架包含至少一绕线空间，每一绕线空间包含一线圈绕设于其间。如一实施方式中，磁性元件100为一变压器，线圈包含至少一一次侧线圈与至少一二次侧线圈，绕线架包含至少一第一绕线空间和至少一第二绕线空间，此至少一一次侧线圈绕设于此至少一第一绕线空间，此至少一二次侧线圈绕设于此至少一第二绕线空间。
[0135]图9示出图2的绕线架120与线圈150的立体图。于本实施方式中，磁性元件100为一变压器，线圈150包含两一次侧线圈154与一二次侧线圈156。一次侧线圈154用以输入电压并产生感应磁场，二次侧线圈156用以通过感应磁场产生电力输出电压。绕线架120包含绕线空间210，绕线空间210包含依次排列的第一绕线空间211、第二绕线空间213和第三绕线空间215，二次侧线圈156绕设于第二绕线空间213，两一次侧线圈154分别绕设于第一绕线空间211与第三绕线空间215，即二次侧线圈位于两一次侧线圈之间。然而，本发明不限于此，也可以是一一次侧线圈位于两二次侧线圈之间，本发明本领域技术人员应可根据实际需要加以变化。
[0136]如图9所示，于本实施方式中，绕线架120包含柱体122与隔板130。柱体122具有柱体外表面124。隔板130立于柱体外表面124，用以与柱体外表面124共同定义绕线空间210于隔板130与柱体外表面124之间。线圈150绕设于绕线空间210中。在一实施方式中，图10示出图2的绕线架120与线圈150的立体图。绕线架120包含柱体122，柱体122具有柱体外表面124，柱体外表面124上没有隔板，至少部分柱体外表面124定义绕线空间210。在一实施方式中，绕线架120包括至少一绕线空间。在一实施方式中，绕线架120包括至少两绕线空间，两绕线空间210之间存在导热空间217。在一实施方式中，隔板130立于柱体外表面124，隔板130与柱体外表面124共同定义导热空间217于隔板130与柱体外表面124之间，如图9所示。在一实施方式中，由两绕线空间123之间的区域定义出导热空间217，如图10所示。
[0137]在一实施方式中，导热介质填充于导热空间217中以为绕线空间中的线圈150散热。在一实施方式中，由两绕线空间210之间的区域定义出的导热空间，导热介质直接热接触线圈150，以将线圈150产生的热能导引至壳体110。在一实施方式中，隔板130与柱体外表面124共同定义出导热空间于隔板130与柱体外表面124之间，图11示出沿着图9的线段11-11’的剖面图，隔板130具有导热通道134，导热通道134裸露出至少部分的线圈150，使得导热介质，如气流、导热胶170 (请参见图4)，能够通过导热通道134热接触线圈150，将线圈150以及其他元件产生的热能导引至壳体110，并通过连接于壳体110外的散热装置(图未绘示)将热排除。且导热通道134位于隔板130面对侧柱的部分，如图2所示，导热通道134位于隔板130面对侧柱164和侧柱165的部分以利于线圈散热。其中电性连接线圈150的导线158并未通过导热通道134。
[0138]在一实施方式中，导热介质为导热胶。由于导热胶170(请参见图4)能够通过导热通道134直接地热接触线圈150，因此线圈150所排放出来的热量能通过导热胶170经由热传导快速地引导至壳体110 (请参照图2)，并通过连接于壳体110外的散热装置将热排除。因此，本实施方式的绕线架120具有良好的散热能力。
[0139]于本实施方式中，隔板130具有相对于柱体外表面124的隔板边缘136。线圈150具有相对于柱体外表面124的线圈外表面152。至少部分线圈外表面152与柱体外表面124之间的距离，大于隔板边缘136与柱体外表面124之间的距离，使得导热通道134存在于线圈外表面152与隔板边缘136之间。换句话说，于本实施方式中，导热通道134并非位于隔板130中的孔洞。因此，隔板130的制造过程较简便。
[0140]于本实施方式中，每一隔板130具有两隔板边缘136。隔板边缘136为平直表面，因此当隔板130在制造时，制造模具(图未绘示)可以设计为两边脱模，如此可以节省模具的制造成本。但此并不限制本发明，在本发明其他实施方式中，隔板边缘136亦可为曲面，只要导热通道134能裸露出至少部分的线圈150即可。
[0141]于本实施方式中，隔板130包含支撑部140。支撑部140具有相对于柱体外表面124的支撑部边缘142。支撑部边缘142与柱体外表面124之间的距离，大于或等于线圈外表面152与柱体外表面124之间的距离。支撑部140用以支撑线圈150，使得线圈150能稳固地缠绕于绕线架120而不会水平移动。
[0142]于本实施方式中，隔板130还具有出线凹槽144，出线凹槽144供电性连接线圈150的导线158通过。出线凹槽144除了能方便导线158穿出，还能使导热胶170(请参见图4)直接地通过出线凹槽144热接触线圈150，以增加线圈150的散热效率。
[0143]于本实施方式中，出线凹槽144凹陷至柱体外表面124。由于线圈150是一圈一圈地由柱体外表面124向外缠绕，而最接近柱体外表面124的线圈150，其导线158需要穿出以电性连接其他电性装置(图未绘示)，因此出线凹槽144凹陷的深度越接近柱体外表面124，越能方便导线158穿出于线圈150之外。再者，出线凹槽144暴露出线圈150的面积越大，导热胶170 (请参见图4)与线圈150热接触的面积就越大，线圈150散热的效率也越尚O
[0144]图12示出依照本发明另一实施方式的绕线架120与线圈150的剖面图，其剖面位置与图11相同。
[0145]如图12所示，于本实施方式中，导热通道134为隔板130中的孔洞。此时隔板130还包含支撑肋138连接两支撑部140，并支撑线圈150，使得线圈150能更佳地固定。
[0146]于本实施方式中，导热通道134的数量为多个，以增加线圈150的散热效果。图12示出两个导热通道134，上下各一个。然而，本发明不限于此，本发明本领域技术人员应能加以变化导热通道134的数量。
[0147]图13示出依照本发明再一实施方式的绕线架120与线圈150的剖面图，其剖面位置与图11相同。
[0148]如图13所示，于本实施方式中，隔板130还包含支架146横跨导热通道134，以加强支撑肋138的强度，使得支撑肋138不易因热膨胀而断裂。
[0149]于本实施方式中，导热通道134的数量为多个(图13示出上下各一个导热通道134，但本发明不限于此)，且每一导热通道134具有多个支架146，因此线圈150能通过多个导热通道134散热，同时多个支架146又能稳定地固定住线圈150，以防止磁性元件100震动时造成线圈150水平移动。然于其他实施方式中，导热通道134的数量和支架146的数量可为任意个数。
[0150]于一实施方式中，与上述绕线架配合的磁芯可为任何形状的磁芯，如U形磁芯、E形磁芯，只要上述绕线架上的导热通道位于绕线架上的隔板面对磁芯的侧柱的部分即可。
[0151]综上所述，上述实施方式之一的磁性元件，其线圈面对壳体底面的部分能直接把热导至壳体，并通过连接于壳体外的散热装置将热排除。因此，上述实施方式的磁性元件具有良好的散热能力。更进一步地，由于线圈面对底面的部分未受磁芯的拘束，当磁性元件因为运作而升温时，磁芯也顶多是位移，而不会因挤压而破损断裂。
[0152]再者，上述实施方式之一的磁性元件，其绕线架还具有导热通道。因此，导热介质能够通过导热通道直接地热接触线圈，使得线圈所排放出来的热量能通过导热介质由热传导快速地引导至壳体。因此，上述实施方式的绕线架具有良好的散热能力。
【主权项】
1.一种磁性元件，其特征在于，包含: 一壳体，具有至少一侧面与一底面，该侧面立于该底面，以与该底面共同形成一空间于其间； 一绕线架，至少部分位于该空间内，该绕线架包含一柱体； 至少一线圈，绕设于该柱体；以及 至少一磁芯，该磁芯包含: 一中柱，位于该柱体中； 一侧柱，位于该线圈相对于该底面的外侧，使得该线圈位于该侧柱与该底面之间；以及 一连接部，连接该中柱与该侧柱。2.如权利要求1所述的磁性元件，其特征在于，还包含: 一导热胶，灌注于该空间内。3.如权利要求2所述的磁性元件，其特征在于，其中该侧柱具有距离该中柱最近的一柱面，且该导热胶的液面位于该底面与该柱面之间。4.如权利要求1所述的磁性元件，其特征在于，其中该线圈具有一线圈外表面，该线圈外表面与该底面之间形成一间距。5.如权利要求1所述的磁性元件，其特征在于，还包含: 至少一凸台，设置于该绕线架，该凸台抵接该底面，该线圈具有一线圈外表面，该凸台抵接该底面使得该线圈外表面与该底面之间形成一间距。6.如权利要求1所述的磁性元件，其特征在于，还包含: 至少一凸台，设置于该绕线架，该底面具有至少一定位凹槽于其中，该凸台卡合于该定位凹槽。7.如权利要求1所述的磁性元件，其特征在于，其中该绕线架与该侧柱之间形成一间隙。8.如权利要求7所述的磁性元件，其特征在于，其中该间隙不小于0.2毫米。9.如权利要求1所述的磁性元件，其特征在于，其中该绕线架还包含一抵靠部，该抵靠部位于该绕线架的一侧，该连接部抵靠该抵靠部，使得该侧柱与该绕线架之间形成一间隙。10.如权利要求1或9所述的磁性元件，其特征在于，其中该线圈与该侧柱之间形成一间隙。11.如权利要求1所述的磁性元件，其特征在于，还包含: 一上盖，盖合该壳体并位于该底面的相对侧，该上盖具有相邻接的一第一表面与一第二表面，且该第一表面的法线方向与该第二表面的法线方向交错，该上盖包含: 至少一第一卡扣部，位于该第一表面；以及 至少一第二卡扣部，位于该第二表面；以及 至少一接线端子，电性连接该线圈，该接线端子包含: 一第三卡扣部，与该第 ^扣部可拆卸地相扣合，由此拘束该接线端子于一第一方向与一第二方向上的自由度；以及 一第四卡扣部，与该第二卡扣部可拆卸地相扣合，由此拘束该接线端子于一第三方向上的自由度，其中该第一方向、该第二方向与该第三方向彼此线性独立。12.如权利要求11所述的磁性元件，其特征在于，其中该上盖具有一螺母凹槽于其中，该螺母凹槽用以容纳一螺母，该接线端子具有一通孔于其中，当该螺母容纳于该螺母凹槽中，该第一^^扣部与该第三卡扣部相扣合，且该第二卡扣部与该第四卡扣部相扣合时，该螺母的一螺孔与该接线端子的该通孔相连通。13.如权利要求1所述的磁性元件，其特征在于，其中该绕线架包含至少一绕线空间，每一该绕线空间包含一个该线圈绕设于其间。14.如权利要求1所述的磁性元件，其特征在于，其中该磁性元件为一变压器，该绕线架包含至少一第一绕线空间和至少一第二绕线空间，该线圈包含至少一一次侧线圈和至少一二次侧线圈，该至少一一次侧线圈绕设于该至少一第一绕线空间，该至少一二次侧线圈绕设于该至少一第二绕线空间。15.如权利要求1所述的磁性元件，其特征在于，其中该磁性元件为一变压器，该绕线架包含依次排列的一第一绕线空间、一第二绕线空间和一第三绕线空间，该线圈包含两一次侧线圈和一二次侧线圈，该二次侧线圈绕设于该第二绕线空间，该两一次侧线圈分别绕设于该第一绕线空间与该第三绕线空间。16.如权利要求1所述的磁性元件，其特征在于，其中该磁性元件为一变压器，该绕线架包含依次排列的一第一绕线空间、一第二绕线空间和一第三绕线空间，该线圈包含一一次侧线圈和两二次侧线圈，该一次侧线圈绕设于该第二绕线空间，该两二次侧线圈分别绕设于该第一绕线空间与该第三绕线空间。17.如权利要求1所述的磁性元件，其特征在于，其中该柱体具有一柱体外表面，该绕线架还包含至少一隔板，该隔板立于该柱体外表面，用以与该柱体外表面共同定义一绕线空间于其间，该线圈绕设于该绕线空间中。18.如权利要求17所述的磁性元件，其特征在于，该隔板具有至少一导热通道于其中，该导热通道位于该隔板面对该侧柱的部分，且该导热通道裸露出至少部分的该线圈。19.如权利要求18所述的磁性元件，其特征在于，还包含: 一导热胶，灌注于该空间内，并通过该导热通道热接触该线圈；以及 一导线，电性连接该线圈。20.如权利要求18所述的磁性元件，其特征在于，其中该隔板具有相对于该柱体外表面的至少一隔板边缘，且该线圈具有相对于该柱体外表面的一线圈外表面，至少部分该线圈外表面与该柱体外表面之间的距离，大于该隔板边缘与该柱体外表面之间的距离，使得该导热通道存在于该线圈外表面与该隔板边缘之间。21.如权利要求18所述的磁性元件，其特征在于，其中该隔板包含一支撑部，该线圈具有相对于该柱体外表面的一线圈外表面，该支撑部具有相对于该柱体外表面的一支撑部边缘，该支撑部边缘与该柱体外表面之间的距离，大于或等于该线圈外表面与该柱体外表面之间的距离。22.如权利要求18所述的磁性元件，其特征在于，其中该隔板还具有一出线凹槽于其中，且该导线能够通过该出线凹槽。23.如权利要求22所述的磁性元件，其特征在于，其中该出线凹槽凹陷至该柱体外表面。24.如权利要求18所述的磁性元件，其特征在于，其中该导热通道为该隔板中的至少一孔洞。25.如权利要求24所述的磁性元件，其特征在于，其中该隔板还包含: 至少一支架，该支架横跨该导热通道。26.如权利要求25所述的磁性元件，其特征在于，其中横跨每一该导热通道的该支架的数量为多个。27.如权利要求18所述的磁性元件，其特征在于，其中该导热通道的数量为多个。28.如权利要求1所述的磁性元件，其特征在于，其中该线圈具有面对该底面的一部分，且该线圈面对该底面的该部分并未被该磁芯所覆盖。29.如权利要求1所述的磁性元件，其特征在于，其中该侧柱为弓形、圆形、正方形、长方形、梯形、椭圆形、不规则几何形状或以上至少任两种的组合形状。30.如权利要求1所述的磁性元件，其特征在于，其中该中柱为圆形、半圆形、正方形、长方形、梯形、椭圆形、不规则几何形状或以上至少任两种的组合形状。
【文档编号】H01F27/24GK105869828SQ201510032555
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年1月22日
【发明人】闫亚江, 卢增艺, 章进法
【申请人】台达电子工业股份有限公司