一种薄型化组合电感器结构及其组装方法
【专利摘要】本发明公开了一种薄型化组合电感器结构及其组装方法，包括芯体、具有中空部及向外侧延伸的两接脚部的扁平状线圈、供所述芯体和所述扁平状线圈设置在其上表面的板体、以及与所述板体接合并包覆所述芯体和所述扁平状线圈的上盖体。据此，本发明是在将芯体安装在板体上后，通过供所述芯体套设在其中的扁平状线圈及各自分立的所述芯体、所述板体、及所述上盖体，可避免已知技术的绕线工艺所造成的绕线不均、各组件难以分别制作及难以使用不同磁性特性的磁性材料、以及因绕线末端的偏移所造成的绕线末端的接脚部无法从挂线槽穿出的问题。
【专利说明】一种薄型化组合电感器结构及其组装方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电感器结构及其组装方法，尤其涉及的是一种具有可供芯体套设在其中的扁平状线圈的薄型化组合电感器结构，以及所述电感器结构的组装方法。
【背景技术】
[0002]在现今电子元件的领域中，电感元件常作为电子电路中的被动元件，该电感元件的功能通常是作为抑制高频电路内的高频讯号的滤波器。图1为已知电感元件的结构示意图，其中，电感元件具有芯体10、线圈11、基座12、及壳体13。芯体10是由呈一工字状的磁性材料所制成,且具有一体形成的芯体上板体101、芯体下板体102、及柱体103。芯体下板体102系与柱体103的下表面连接，且可选择地具有出线槽1011以供线圈11的两个接脚部111穿出；芯体上板体101系与柱体103的上表面连接。此外，一体形成的芯体上板体101、芯体下板体102、及柱体103是由相同的磁性材料制成，以供在外部电路施加变化的电流在线圈11上时，使线圈11产生的磁力线可由芯体10增强，从而增加电感元件I的电感值。基座12是在芯体10制成后连接到芯体10的芯体下板体102的下表面，且基座12具有两个挂线脚121，而所述些挂线脚121分别各具有挂线槽121a，以在分别供线圈11的两个接脚部111穿出后，再将两个接脚部111分别缠绕到所述些挂线脚121上。因此，在基座12连接到芯体下板体102的下表面后，线圈11是通过绕线工艺而缠绕在柱体103上，并在绕线结束时仔细将两个接脚部111分别对准所述些挂线槽121a，以使所述些接脚部111可顺利从所述些挂线槽121a穿出。
[0003]在上述已知电感元件的制作过程中，若基座12与芯体下板体101连接的定位不准确或线圈11的绕线停止位置发生偏差，则会造成接脚部111无法从挂线槽121a穿出，因此绕线时需要人工监控或调整，才能将接脚部111与挂线槽121a重新对位，从而导致此制作过程难以实现自动化。
[0004]此外，由于芯体10中的芯体上板体101、芯体下板体102、及柱体103是由相同的磁性材料一体形成，故线圈11仅能使用绕线工艺在柱体103上绕制而成，因此无法将预先制成的线圈11插置(以插入组装方式)套设在柱体103上。另外，柱体103仅能使用与芯体上板体101及芯体下板体102相同的磁性材料，故若在柱体103需要使用较芯体上板体101 (如锰锌铁氧体)及芯体下板体102 (如镍锌铁氧体)较低导磁率但磁力线饱和度较高的磁性材料(如纯铁粉或锰锌铁氧体)，因此已知电感元件中一体形成的芯体10无法提供自由选择材料的功效。且具有减少周长及截面积的柱体103作为受线圈11绕制的组件，却仍能够具有足够的磁力线数以维持电感元件的磁性特性并从而可使用较短的线圈11以得到较低的电阻特性及线材消耗量，以及可依据所需磁性特性及元件厚度要求(如柱体103可选择磁力线饱和度较高的材料，而壳体13可选择磁力线饱和度较低但导磁率较高的材料并可制成较薄的厚度，从而具有足够的封闭磁力线数以维持电感元件的磁性特性且具有较薄的元件总厚度)来自由选择磁性材料。
[0005]再者，已知电感元件若在壳体13与芯体10组装后呈现歪斜状态，将使壳体13与外缘之间产生间隙，并从而导致磁力线回路的发散及电感值的变化。
[0006]因此，现有技术还有待于改进和发展。
【发明内容】
[0007]本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种薄型化组合电感器结构及其组装方法，具有更佳的组装良率，并且由于电感的相关组件可分别制备及可分别选择不同磁性特性的材料，故大大提升自动化组装的生产效率及电感的设计弹性。
[0008]本发明解决技术问题所采用的技术方案如下:
一种薄型化组合电感器结构，包括:
芯体；
扁平状线圈，具有中空部及向外侧延伸的两接脚部，所述中空部用于供所述芯体套设在其中；
板体，供所述芯体和所述扁平状线圈设置在其上表面，且所述板体对应所述两接脚部的位置具有两出线槽，用于容置所述两接脚部；
上盖体，与所述板体接合并包覆所述芯体和所述扁平状线圈。
[0009]作为优选方案，所述板体的下表面具有两容纳部，所述容纳部自所述出线槽向内侧延伸，用于容置弯折后的所述两接脚部。
[0010]作为优选方案，所述芯体为圆柱体或多角型柱体。
[0011]作为优选方案，所述芯体设置在所述中空部内。
[0012]作为优选方案，当所述上盖体与所述板体接合并包覆所述芯体和所述扁平状线圈时，所述两接脚部是自所述两出线槽外露。
[0013]一种薄型化组合电感器的组装方法，包括以下步骤:
A、将扁平状线圈安装在板体的上表面上且使两接脚部分别对应到两出线槽；
B、将芯体插置在所述扁平状线圈的中空部内；
C、接合上盖体与所述板体密合并包覆所述芯体和所述扁平状线圈，且使所述两接脚部分别自所述出线槽外露。
[0014]作为优选方案，所述步骤A还包括:
Al、在将扁平状线圈安装在板体的上表面上后，将所述两接脚部弯折并从所述两出线槽穿出。
[0015]作为优选方案，所述Al还包括:
AU、将外露的所述两接脚部再次弯折，以使位于所述板体的下表面且自所述出线槽向内侧延伸的两容纳部容置再次弯折的所述两接脚部。
[0016]一种薄型化组合电感器的组装方法，包括以下步骤:
D、将芯体安置在板体的上表面上；
E、将扁平状线圈安装在所述板体的上表面上且使所述芯体套设在所述扁平状线圈的中空部内，并且使两接脚部分别对应到两出线槽；
F、将所述两接脚部弯折并从所述两出线槽穿出；
G、接合上盖体与所述板体并包覆所述芯体和所述扁平状线圈，且使所述两接脚部分别自所述两出线槽外露。
[0017]作为优选方案，所述步骤F还包括:
F1、将外露的所述两接脚部再次弯折，以使位于所述板体的下表面且自所述出线槽向内侧延伸的两容纳部容置再次弯折的所述两接脚部。
[0018]本发明的有益效果:
本发明可通过供芯体套设在其中的扁平状线圈及对应所述两接脚部的位置具有两出线槽的板体，使该薄型化组合电感器结构可较已知的电感器结构具有更佳的组装良率，并且由于电感的相关组件可分别制备及可分别选择不同磁性特性的材料，故大大提升自动化组装的生产效率及电感的设计弹性。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是已知电感元件的结构示意图。
[0020]图2是本发明一种薄型化组合电感器结构较佳实施例的结构示意图。
[0021]图3a是本发明一种薄型化组合电感器的组装方法较佳实施例的流程图。
[0022]图3b是本发明一种薄型化组合电感器的组装方法较佳实施例的组装示意图。
[0023]图4a是本发明一种薄型化组合电感器的组装方法另一较佳实施例的流程图。
[0024]图4b是本发明一种薄型化组合电感器的组装方法另一较佳实施例的组装示意图。
【具体实施方式】
[0025]本发明提供了一种薄型化组合电感器结构及其组装方法，为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0026]本发明所提供的一种薄型化组合电感器结构较佳实施例，如图2和图3b所示，所述电感器结构包括:芯体20、扁平状线圈21、板体22、及上盖体23，其中扁平状线圈21可安装在板体22上后，将芯体20套设在扁平状线圈21的中空部212内，或是将芯体20安置在板体22上后，将扁平状线圈21安装在板体22上且将芯体20插置在扁平状线圈21的中空部212内，并且使扁平状线圈21的两接脚部211容置在板体22的出线槽221中。此后，将上盖体23与板体22接合并包覆芯体20和扁平状线圈21。
[0027]详而言之，扁平状线圈21较佳地由外表面具有包覆有绝缘材料的冲压的金属片(例如为铜，但本发明不限于此)以电性连接的方式(如:焊接、点焊等)叠合形成为预制完成的回圈状的多匝数扁平状线圈21，且所述扁平状线圈21系具有向外侧延伸的两接脚部211以供与外部电路(未示出)电性连接。此外，扁平状线圈21亦具有可为圆形或多角形的中空部212，用于供所述芯体20套设在其中。在本发明的另一实施例中，扁平状线圈21可为由外表面具有绝缘材料的导线以密绕(绕制时导线一圈挨一圈)和间绕(绕制时每圈导线的间均隔一定的距离)的两种形式所预先绕制的单层扁平状线圈21，或再以分层平绕、乱绕、蜂房式绕法等形式所预先绕制的多层扁平状线圈21，但本发明不限于此。
[0028]芯体20，由磁性材料(例如为硅钢片、坡莫合金等，但本发明不限于此)所制成，且所述芯体20系圆柱体或多角型柱体，以与上述的扁平状线圈21的中空部212密合。
[0029]在本发明较佳的实施例中，芯体20可依使用者需求自由性选择不同的低导磁率但磁力线饱和磁数密度较高的材料，又或者选择较低成本但性能好的的磁性材料(如:纯铁粉、或高饱和磁数密度的锰锌铁氧体或合金等材料)所制成。板体22，可由磁性材料所制成，所述磁性材料可为镍锌铁氧体(N1-Zn)材料，但本发明不限于此。而板体22可具有分别对应在扁平状线圈21的两接脚部211的两出线槽221，出线槽221可因应设计上的需求而配置在芯体20及单层扁平状线圈21与板体22所接触的区域以外的任意位置，但较佳的是在对应在两接脚部211所伸出方向的板体22的侧边边缘处，且出线槽221可适当调整其宽度以供接脚部211在组装后具有误差时仍可容置所述两接脚部211，以避免因两接脚部211无法从两出线槽221穿出所造成的问题，并从而可大大提升薄型化组合电感器结构的生产效率及组装良率。
[0030]上盖体23，可由磁性材料所制成，所述磁性材料可为锰锌铁氧体(Mn-Zn)材料，但本发明不限于此。以与芯体20及上盖体23形成密闭的磁力线回路，且上盖体23系与板体22接合(例如板体22与上盖体23各具有相对应的阶梯状结构223及233，但本发明不限于此)以包覆芯体20和扁平状线圈21。
[0031]请参照图2，板体22的下表面处可具有两容纳部222，容纳部222是自出线槽221向内侧延伸，用于容置弯折后的接脚部211。
[0032]本发明所提供的一种薄型化组合电感器的组装方法较佳实施例，如图3a和图3b所示，包括以下步骤:
SllO:将扁平状线圈安装在板体的上表面上且使两接脚部分别对应到两出线槽；
S120:将芯体插置在所述扁平状线圈的中空部内；
S130:接合上盖体与所述板体密合并包覆所述芯体和所述扁平状线圈，且使所述两接脚部分别自所述出线槽外露。
[0033]具体为:在薄型化组合电感器结构组装的过程中，首先将扁平状线圈21安装在板体22的上表面上且使接脚部211分别对应到出线槽221，此后，将所述些接脚部211弯折以使其从出线槽221穿出，其后，可将芯体20以插入组装方式设置在中空部212内，最后，将上盖体23与板体22接合以包覆芯体20和扁平状线圈21，并使接脚部211分别自出线槽221外露。如此，通过上述与板体22接合的上盖体23，本发明可得到具有完全封闭的磁力线回路且具有稳定的目标电感值(是指在电感的设计误差内的电感值)的电感器结构。
[0034]进一步，可在芯体20设置在中空部212内之后，将接脚部211弯折以使其从出线槽221穿出。
[0035]进一步，亦可在接脚部211弯折后或在上盖体23与板体22接合后，可选择性地将接脚部211弯折以使其容置在容纳部222内。
[0036]本发明所提供的一种薄型化组合电感器的组装方法另一较佳实施例，如图4a和4b所示，包括以下步骤:
S210:将芯体安置在板体的上表面上；
S220:将扁平状线圈安装在所述板体的上表面上且使所述芯体套设在所述扁平状线圈的中空部内，并且使两接脚部分别对应到两出线槽；
S230:将所述两接脚部弯折并从所述两出线槽穿出；
S240:接合上盖体与所述板体并包覆所述芯体和所述扁平状线圈，且使所述两接脚部分别自所述两出线槽外露。
[0037]具体为:本实施例与上述的图3b的差异仅在于，可先将芯体20安装在板体22的上表面上而后将如上所述的预制完成的扁平状线圈21套设在芯体20的外，在此状况下，出线槽221可适当调整其宽度，故在扁平状线圈21与芯体20组装后而具有误差时，出线槽221仍可容置所述些接脚部211。
[0038]综上所述，相较于已知技术，由于本发明是通过供芯体套设在其中的扁平状线圈及在对应两接脚部的位置处具有适当调整其宽度的两出线槽的板体，而使本发明较已知的电感元件结构可具有以下的优点:
1.不需精确确定绕制完成后的接脚部的位置，从而避免接脚部无法从出线槽穿出以提高良率及便于自动化组装；
2.各组件可分别预制，以便弹性调度生产；
3.上盖体与板体间可轻易对位及密合，从而避免两者间因对位不佳而造成无法密合及接合的不良。
[0039]此外，相较于已知技术，由于本发明是将构成封闭磁性回路的芯体、板体、及上盖体分开成分立的组件，因此可获得以下优点:
1.可因芯体使用高饱和磁数密度的材料(如:铁粉芯或合金材)及板体及上盖体使用高导磁率的材料(如:镍锌与锰锌)组合成闭磁回路，再与已知柱体面积相等大小的条件下，因本发明芯体选用高饱和磁数密度的材料，因此可以取得较好的饱和电流特性，若本发明将芯体截面积缩小，因材料饱和磁数密度高，所以可以取得同等饱和电流特性，但却可以缩小芯体周长，进而可以缩短绕线长度降低电阻特性与材料用料；
2.可依据所须的磁性及电性特性而自由选择磁性材料(如芯体可选择磁力线饱和度较高但导磁率较低的磁性材料、板体可选择磁力线饱和度较低但导磁率较高且低导电度的材料、而上盖体可选择磁力线饱和度较低但导磁率较高的材料)及尺寸(板体及上盖体可制成较薄的厚度)，以从而使电感元件具有足够的封闭磁力线数以维持电感元件的磁性特性且具有较薄的元件总厚度，以及使与外部电路接触的板体不易漏电；
3.因这些分立的组件而使预先制成的线圈可插置(以插入组装的方式)并套设在芯体上，从而避免使用已知的绕线工艺所造成的接脚部与挂线槽之间的对位问题及无法自动化的问题。
[0040]应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种薄型化组合电感器结构，其特征在于，包括: 芯体； 扁平状线圈，具有中空部及向外侧延伸的两接脚部，所述中空部用于供所述芯体套设在其中； 板体，供所述芯体和所述扁平状线圈设置在其上表面，且所述板体对应所述两接脚部的位置具有两出线槽，用于容置所述两接脚部； 上盖体，与所述板体接合并包覆所述芯体和所述扁平状线圈。
2.根据权利要求1所述的薄型化组合电感器结构，其特征在于，所述板体的下表面具有两容纳部，所述容纳部自所述出线槽向内侧延伸，用于容置弯折后的所述两接脚部。
3.根据权利要求1所述的薄型化组合电感器结构，其特征在于，所述芯体为圆柱体或多角型柱体。
4.根据权利要求1所述的薄型化组合电感器结构，其特征在于，所述芯体设置在所述中空部内。
5.根据权利要求1所述的薄型化组合电感器结构，其特征在于，当所述上盖体与所述板体接合并包覆所述芯体和所述扁平状线圈时，所述两接脚部是自所述两出线槽外露。
6.一种薄型化组合电感器的组装方法，其特征在于，包括以下步骤: 八、将扁平状线圈安装在板体的上表面上且使两接脚部分别对应到两出线槽； 8、将芯体插置在所述扁平状线圈的中空部内； 〇、接合上盖体与所述板体密合并包覆所述芯体和所述扁平状线圈，且使所述两接脚部分别自所述出线槽外露。
7.根据权利要求6所述的薄型化组合电感器的组装方法，其特征在于，所述步骤八还包括: 八1、在将扁平状线圈安装在板体的上表面上后，将所述两接脚部弯折并从所述两出线槽穿出。
8.根据权利要求7所述的薄型化组合电感器的组装方法，其特征在于，所述八1还包括: 八11、将外露的所述两接脚部再次弯折，以使位于所述板体的下表面且自所述出线槽向内侧延伸的两容纳部容置再次弯折的所述两接脚部。
9.一种薄型化组合电感器的组装方法，其特征在于，包括以下步骤: 0、将芯体安置在板体的上表面上； 2、将扁平状线圈安装在所述板体的上表面上且使所述芯体套设在所述扁平状线圈的中空部内，并且使两接脚部分别对应到两出线槽； ？、将所述两接脚部弯折并从所述两出线槽穿出； I接合上盖体与所述板体并包覆所述芯体和所述扁平状线圈，且使所述两接脚部分别自所述两出线槽外露。
10.根据权利要求9所述的薄型化组合电感器的组装方法，其特征在于，所述步骤？还包括: ？1、将外露的所述两接脚部再次弯折，以使位于所述板体的下表面且自所述出线槽向内侧延伸的两容纳部容置再次弯折的所述两接脚部。
【文档编号】H01F17/04GK104425097SQ201310399240
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年9月5日 优先权日:2013年9月5日
【发明者】罗鹏程 申请人:重庆美桀电子科技有限公司