电磁感应元件的制作方法

文档序号:10857607阅读:234来源:国知局
电磁感应元件的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种电磁感应元件,包含一磁性体及复数线圈,磁性体具有复数个绕线柱及一对连接柱,该复数个绕线柱间隔平行设置,该一对连接柱分设于该复数个绕线柱的相对侧,并与该复数个绕线柱连接,而使该磁性体形成框形态样,其中,各该绕线柱垂直其轴心线的截面面积系小于各该连接柱垂直其轴心线的截面面积;该复数线圈分别由一导线绕设于该绕线柱形成,且供以绕设形成该复数线圈的导线截面为多边形。如此有效提升电磁感应元件的功率,而可在预定达到的功率值下,减少所需的线圈圈数,以降低生产成本与制程时间,并凭借多边形截面的导线如角线提升线圈的密合度与固定强度。
【专利说明】
电磁感应元件
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种电子元件,尤其是一种具有高功率且可有效降低生产成本与制程时间的电磁感应元件。
【背景技术】
[0002]目前,随生产技术的提升,各类电子电源产品的设计方向对于密度要求越来越高。而电子电源产品中都由大量的电子元件及磁性元件结构组合而成,例如电感器、变压器或因应各变因的衍生的结构,都为电子电源产品中常见且必须设置的元件。
[0003]以现有的变压器或电感器为例,其结构包括一绕线架、第一绕组、第二绕组及一对铁芯组,第一绕组与第二绕组是线圈并绕设于该绕线架,再将铁芯组插设于绕线架的中空处并固定,以形成一封闭电性回路而于通电后产生电磁耦合感应,达到变压或其他调配功效。然而此种方式的第一绕组及第二绕组并非直接与铁芯接触,因此其电磁转换效率会受到影响,且须组配分离的铁芯,则需在绕线制程后再次进行固定制程,是以在制程上具有较高成本,且相当耗时与费力,同时其效率也不佳。
[0004]此外,现有的变压器或电感器的第一绕组及第二绕组由具弧形外表面的圆形导线或弧形导线绕设形成,受限于导线外表面的形状,第一绕组及第二绕组易受此因素影响,导致无法紧密贴合,进而降低电磁感应效率与绕线容积密度。
[0005]有鉴于此,本实用新型设计人构思一种电磁感应元件,希冀可有效解决前述缺失。【实用新型内容】
[0006]本实用新型的一目的,旨在提供一种电磁感应元件,其可有效提升电磁转换效率,进而达到较高功率输出,相对可降低生产成本与制程时间。
[0007]为达上述目的,本实用新型的电磁感应元件,一磁性体,该磁性体包括复数个绕线柱及一对连接柱,该复数个绕线柱间隔平行设置,该一对连接柱分设于该复数个绕线柱的相对侧,并与该复数个绕线柱连接,而使该磁性体形成框形态样,其中,各该绕线柱垂直其轴心线的截面面积系小于各该连接柱垂直其轴心线的截面面积;及复数线圈,分别由一导线绕设于该绕线柱而形成,且导线的截面为多边形。如此,可提升对应该些连接柱处的承载量及导引激发的磁力能量,使由其中之一该线圈电磁效应下产生的磁力能量不受连接柱影响而造成损耗,以尽数激发另一线圈,相对提高功率,且通过具多边形截面的导线可提升线圈的紧密度与相对该磁性体的固定强度。
[0008]其中,各该连接柱垂直其轴心线的截面面积与各该绕线柱垂直其轴心线的截面面积的比值为X,且1〈X < 1.5。使两者的截面积比值落于该范围,可有效防止该连接柱预留过多区域导致增加该电磁感应元件的体积,并可阻却因制程或尺寸造成的误差影响运行功率。
[0009]基于需求,可使各该绕线柱为圆柱体,且各该绕线柱外表面具有至少一切面,且该切面的端缘与通过该绕线柱连接至该连接柱端面的一切线重叠,或各该绕线柱外表面具有复数切面,且至少一该切面与各该连接柱的一端面为共平面。受限于制程加工方式,因此若在各该绕线柱设计有上述结构,可更利于进行生产及维持产品合格率,避免该绕线柱变形而不符需求。
[0010]此外,各该连接柱可为矩形柱体、其它多边形柱体、圆柱体或椭圆柱体,并当各该连接柱为矩形柱体或多边形柱体时,各该连接柱的至少一侧边具有倒角,以利于该导线外表面接触该连接柱侧边时更为紧密,提升固定强度。
[0011]再者,本实用新型更包括一基座,供以承载该磁性体及其上的该复数线圈。且该基座的一侧可设有复数接脚,各导线绕设于该绕线柱形成该复数线圈后,其线端系拉设固定于该些接脚处。在此一实施例中揭示该电磁感应元件可通过该基座及其上的该些接脚组设至电路板等电子装置。
[0012]又,当该基座对应该磁性体形成有具垂直夹角的至少一弯折部,并于该弯折部的夹角处设有一补强件,以增强该弯折部的强度,降低于组装时损坏的机率。
[0013]综上所述,本实用新型所揭示的电磁感应元件,凭借控制绕线柱截面面积及连接柱的截面面积的大小关系来提升该电磁感应元件的功率,在该些连接柱的截面面积大于该复数个绕线柱的截面面积的条件下,而可使来自该绕线柱的电流全数传输至该连接柱,进而提高使用功率,并可在欲达到的一定功率值下,降低该线圈所需圈数,而减少制造成本与时间。且考虑生产开发层面,进一步让两者截面面积的比值关系落于前述范围内,以避免无谓的成本浪费。此外,本实用新型系使用截面为多边形的导线绕设形成该复数线圈,而可提高该复数线圈的密合度,以及该复数线圈的线端固定于该些连接柱的强度。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型第一实施例的磁性体立体示意图。
[0015]图2是本实用新型第一实施例的磁性体平面示意图。
[0016]图3A是本实用新型第一实施例的磁性体剖视图(一)。
[0017]图3B是本实用新型第一实施例的磁性体剖视图(二)。
[0018]图4是本实用新型第一实施例的立体示意图。
[0019]图5是本实用新型第二实施例的立体分解图。
[0020]图6是本实用新型第三实施例的立体分解图。
[0021]附图标记说明:1-电磁感应元件;10-磁性体;101-绕线柱;1011-切面;102-连接柱;11-线圈;12-基座;121-接脚;122-弯折部;123-补强件;124-穿孔;13-分隔件;L1、L2_轴心线;A1、A2-截面。
【具体实施方式】
[0022]为使贵审查委员能清楚了解本实用新型的内容,谨以下列说明搭配图式,敬请参阅。
[0023]请参阅图1、图2、图3A?图3B及图4,其是本实用新型第一实施例的磁性体立体示意图、磁性体平面示意图、磁性体的各剖视图及本实用新型的立体示意图。本实用新型系揭示一种电磁感应元件I,可供配合电路板等电子元件并作为电感器或变压器使用,该电磁感应元件I具有一磁性体10及复数线圈11。
[0024]该磁性体10包括复数个绕线柱101及一对连接柱102,该复数个绕线柱101系呈间隔且平行设置,该一对连接柱102则分设于各该绕线柱101的相对侧,也即各该绕线柱101的两端面处,且该一对连接柱102分别与各该绕线柱101连接,进而使该磁性体10为框形态样,其中,各该绕线柱101垂直其轴心线LI的截面Al面积系小于各该连接柱102垂直其轴心线L2的截面A2面积,其中,该绕线柱101的轴心线LI系指通过该绕线柱101分别连接至该连接柱102的两端面中心点的线段,该连接柱102的轴心线L2系指通过该连接柱102非连接至该绕线柱101的两端面中心点的线段,如图2所示。而图3A为该复数个绕线柱101垂直其轴心线LI进行剖面后的示意图,也即表示该绕线柱101垂直其轴心线LI的截面Al;图3B则为该些连接柱102垂直其轴心线L2进行剖面后的示意图,也即表示该连接线102柱垂直其轴心线L2的截面A2。较佳者,各该绕线柱101的轴心线LI与各该连接柱102的轴心线L2相互垂直,使该磁性体10为一矩形框体。
[0025]此外,于本实施例中系以该绕线柱101为圆柱体为例说明,当该绕线柱101为圆柱体时,受限于制程加工,故于各该绕线柱101外表面具有至少一切面1011,且该切面1011的端缘与通过该绕线柱101连接至该连接柱102端面的一切线重叠,或各该绕线柱101外表面可具有复数切面1011,且至少一该切面1011与各该连接柱102的一端面为共平面,如图1所示,于本实施例中则以各该绕线柱101具有二个相对的该切面1011,且各该绕线柱101具有一与该连接柱102的端面共平面的该切面1011为例说明,凭借此结构可更利于生产制造,并防止影响该绕线柱101的成品形状与其截面积大小。而各该连接柱102也可视需求而为矩形柱体、多边形柱体、椭圆柱体或圆柱体,于本实施例中系以各该连接柱102为矩形柱体为例。
[0026]该复数线圈11分别由一导线绕设于该绕线柱101而形成,且供以绕设形成该复数线圈11的导线截面为多边形,例如可导电的角线,于本实施例中,系以导线为扁平线为例,也即导线的截面系呈矩形,如此提升导线的固定强度及弹性回复力,且经由此种导线绕设形成的该线圈11,各圈之间可更为紧密贴合,惟导线的截面属三边形或五边形等也可。由于实际制造时,该复数线圈11成形后其线端需凭借该些连接柱102弯折固定以拉设至所需方向,当导线的外表面属于弧形时,其与该些连接柱102非为平贴接触,故使导线不易固定,进而容易移位或滑落。是以为可提升导线相对该连接柱102的固定强度,于本实用新型系采用不具弧形表面的导线,而使导线的外表面属于具有平面的态样,以利弯折至该些连接柱102并接触固定。详细言,于本实施例中导线的截面为矩形,且属狭长形矩形,如此当导线于该连接柱102为弯折时,可使导线的短边平面接触该连接柱102,如此提升导线与该些连接柱102的固定强度,并可降低移位机率,而导线在缠绕形成该线圈11后,也可凭借导线的长边平面则使线圈整体具易弹性回复及可紧密贴合的功效。而于绕设时,可使导线的长边平面或短边平面紧贴靠于该连接柱102表面或侧边,通过导线的形状结构而提升其相对该连接柱102的固定强度。而因应各该线圈11的圈数比例可使该电磁感应元件I具有各类效能,于本实施例中,则以该电磁感应元件I为一电感器为例说明。
[0027]实际应用上,由于该电磁感应元件I的功率可受各该线圈11的绕设圈数决定,以制造面而言,业者一般依循预定产生功率推算各该绕线柱101上所需的线圈11圈数,再将导线绕设至该磁性体10以形成符合的线圈,在本实用新型中,使各该绕线柱101垂直其轴心线LI的截面Al面积小于各该连接柱102垂直其轴心线L2的截面A2面积,可使该电磁感应元件I达到预定产生功率所需的线圈11圈数下降,进而减少制程时间与成本。换言之,使各该线圈11的圈数为定值时,该电磁感应元件I可达到更高的功率。通电使用时,电流系经由其中之一该绕线柱101上的该线圈11形成并产生变动磁场,接续根据电磁互感原理而使另一该绕线柱101的该线圈11产生电势差,在此现象下,线圈11内的该绕线柱101的截面Al面积会影响该电磁感应元件I的运行功率,同样地,由于该些连接柱102也为磁性材料并属于回路的一部份,故该些连接柱102的截面A2面积也会影响该电磁感应元件I的运行功率。该绕线柱101及该连接柱102的截面积越大,其可达到的电磁转换效率越佳也即可产生的功率越大,因此若该绕线柱101的截面Al面积大于该连接柱102的截面A2面积,代表该绕线柱101产生的功率会大于该连接柱102产生的功率,于此会造成在转换过程中,所有无法通过该连接柱102区域进而激发位于另一该绕线柱101线圈11的磁场线会产生能量流失现象,故整体的功率随之下降。是以本实用新型限定该绕线柱101及该连接柱102的截面积大小关系,也即降低能量流失现象,以有效提升使用功率。
[0028]进一步地,考量生产与设计层面,较佳者,令各该连接柱102垂直其轴心线L2的截面A2面积与各该绕线柱101垂直其轴心线LI的截面Al面积的比值为X,且1〈X <1.5。限定于该范围中,可减少该连接柱102不必要的保留区域,因对应该绕线柱101处的电流承载量与受激发的磁力等具有一极限值,因此若将该连接柱102的截面A2面积设计过大,而使对应该连接柱102处的电流承载量或用以激发另一该绕线柱101线圈11的磁力能量承载能力提高至远大于该绕线柱101并无实质功效,反而造成多余成本支出。是以,使各该连接柱102垂直其轴心线L2的截面A2面积与各该绕线柱101垂直其轴心线LI的截面Al面积的比值X落于1.5倍即可达到最佳功效,使的大于该倍数仅会造成多余材料浪费,对于提高运行功率并无帮助。
[0029]请一并参阅图5,其是本实用新型第二实施例的立体分解图。承第一实施例,相同部分于此即不再赘述。于本实施例中,为使该线圈11的线端拉设并弯折接触至该连接柱102时,可具有较佳的卡合强度,系使各该连接柱102的至少一侧边对应具有倒角,凭借倒角使该连接柱102的侧缘具有平面,可使该磁性体更易于组配至该基座12,并可减少应力,于本实施例中,系以垂直该绕线柱101轴心线LI的侧边具有倒角为例。此外,本实用新型更包括一基座12,供以承载该磁性体10及其上的该复数线圈11,且该基座12可进一步设有复数接脚121,而各导线绕设于该绕线柱101形成该复数线圈11后,其线端系拉设固定于该些接脚121处,如此该电磁感应元件I可通过该基座12安装至所需电子装置处。
[0030]请一并参阅图6,其是本实用新型第三实施例的立体分解图。承第一及第二实施例,相同部分于此即不再赘述。以本实施例而言,该磁性体10是矩形框体,是以该基座12对应该磁性体10会具有成垂直夹角的至少一弯折部122,并于该弯折部122的夹角处设有一补强件123如肋条,以增强该弯折部122的强度,避免该基座12与该磁性体10相互组装时造成损坏,于本实施例中具有复数个该弯折部122,并该补强件123也对应为复数,且该补强件123可为组设固定于该弯折部122,或与该弯折部122—体成形制成,于本实施例中系以各该补强件123与各该弯折部122为一体成形为例说明。此外,该基座12于本实施例中系开设有复数穿孔124,以使该线圈11的线端可穿设于内,并与电子装置连接使用。又,为可提升漏感效应,于该复数个绕线柱101间,可设有一分隔件13,且该分隔件13可为一气隙片,而该分隔件13可与该基座12—体成形如图6所示,或单独置于该复数个绕线柱101之间。
[0031]综上所述,本实用新型所揭示的电磁感应元件1,凭借限定供以绕设该复数线圈10的该复数个绕线柱101截面Al面积及供以连接该复数个绕线柱101的该些连接柱102的截面A2面积大小来提升该电磁感应元件I的功率,在该些连接柱102的截面A2面积大于该复数个绕线柱101的截面Al面积的条件下,可有效提高使用功率,进而降低制造成本与时间。且考量生产开发层面,系进一步限定两者截面积的比例范围,以避免无谓的生产成本浪费。此夕卜,本实用新型系使用截面为多边形的导线绕设形成该复数线圈11,以提高该复数线圈11的密合度,以及该复数线圈11的线端固定于该些连接柱102的强度,进而防止该复数线圈产生移位或松脱现象。
[0032]以上说明对本实用新型而言只是说明性的,而非限制性的,本领域普通技术人员理解,在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下,可作出许多修改、变化或等效,但都将落入本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种电磁感应元件,其特征在于,包含: 一磁性体,该磁性体包括复数个绕线柱及一对连接柱,该复数个绕线柱间隔平行设置,该一对连接柱分设于该复数个绕线柱的相对侧,并与该复数个绕线柱连接,而使该磁性体形成框形,其中,各该绕线柱垂直其轴心线的截面面积小于各该连接柱垂直其轴心线的截面面积;及 复数线圈,分别由一导线绕设于该绕线柱而形成,且导线的截面为多边形。2.根据权利要求1所述的电磁感应元件,其特征在于,各该连接柱垂直其轴心线的截面面积与各该绕线柱垂直其轴心线的截面面积的比值为X,且1〈X < 1.5。3.根据权利要求2所述的电磁感应元件,其特征在于,各该绕线柱为圆柱体。4.根据权利要求3所述的电磁感应元件,其特征在于,各该绕线柱外表面具有至少一切面,且该切面的端缘与通过该绕线柱连接至该连接柱端面的一切线重叠。5.根据权利要求3所述的电磁感应元件,其特征在于,各该绕线柱外表面具有复数切面,且至少一该切面与各该连接柱的一端面为共平面。6.根据权利要求2所述的电磁感应元件,其特征在于,各该连接柱为矩形柱体或其它多边形柱体。7.根据权利要求6所述的电磁感应元件,其特征在于,各该连接柱的至少一侧边具有倒角。8.根据权利要求1至5中任一项所述的电磁感应元件,其特征在于,各该连接柱是椭圆柱体或圆柱体。9.根据权利要求1所述的电磁感应元件,其特征在于,包括一基座,供以承载该磁性体及其上的该复数线圈。10.根据权利要求9所述的电磁感应元件,其特征在于,该基座对应该磁性体形成有具有垂直夹角的至少一弯折部,并在该弯折部的夹角处设有一补强件。
【文档编号】H01F27/24GK205542251SQ201620193954
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月14日
【发明人】李和纯, 何俊汉
【申请人】耀胜电子股份有限公司
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