專利名稱：線圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種線圈，例如該線圈可以用作變壓器或者扼流圈的零件。
本發(fā)明的背景技術(shù)本申請(qǐng)的申請(qǐng)人在2001年12月7日提交了名稱為“高頻大電流處理變壓器”的中國專利申請(qǐng)No.01143119.9，該專利申請(qǐng)于2002年7月10日公開，公開號(hào)為No.CN1357897A。美國專利申請(qǐng)所公開的變壓器包括由金屬如銅所制成的線圈片或者平的線圈件1、2、3、4、5和6，如

圖1所示。金屬線圈片1、2、3、4、5和6形成矩形，并且在它們的中心部分處具有窗口1a、2a、3a、4a、5a和6a。每個(gè)線圈片的一側(cè)被切割從而形成了槽1b、2b、3b、4b、5b、6b。接頭1c和1d從在槽1b對(duì)過處面對(duì)的一些部分向外延伸。同樣地，接頭2c和2d、3c和3d、4c和4d、5c和5d及6c和6d從在槽2b、3b、4b、5b和6b對(duì)過處相互面對(duì)的相應(yīng)片線圈2、3、4、5和6的一些部分向外延伸。接頭1c、2c、3c、4c、5c和6c提供了繞組始端，而接頭1d、2d、3d、4d、5d和6d提供了繞組終端。線圈片1、2和3被疊置起來，而接頭1d和2c相互連接起來，及接頭2d和3c相互連接起來，因此提供了變壓器的初級(jí)繞組。同樣地，線圈片4、5和6被疊置起來，而接頭4c、5c和6c相互連接起來，及接頭4d、5d和6d相互連接起來，因此提供了次級(jí)繞組。絕緣片9、10、11和14以這樣的方式進(jìn)行設(shè)置，以致每個(gè)線圈片1、2和3夾在兩個(gè)絕緣片之間。絕緣片17設(shè)置在線圈片4、5和6的疊置體上，從而把它們夾在絕緣片17和14之間。絕緣片9、10、11、14和17各自具有中心窗口9a、10a、11a、14a和17a。例如，使用了兩個(gè)鐵氧體磁心半部18和19。磁心半部18和19各自具有中心腳18a和19a，而槽18b和18c及19b和19c設(shè)置在相應(yīng)腿18a和19a的相對(duì)側(cè)上。槽18b和18c的外部各自是外腳18d和18e，而槽19b和19c的外部各自是外腳19d和19e。磁心半部18和19以這樣的方式進(jìn)行結(jié)合，以致中心腳18a和19a可以被設(shè)置成延伸通過線圈片1-6中的中心窗口1a-6a和絕緣片9-14和17中的中心窗口9a-14a和17a。
在制造這種變壓器時(shí)，必須進(jìn)行把金屬線圈片和絕緣片交替地疊置起來的工作，這就增加了變壓器的費(fèi)用。此外，就這種布置而言，金屬線圈片露出到空氣中，因此長期使用之后，可能被氧化和生銹。此外，為了滿足變壓器的安全標(biāo)準(zhǔn)，因此它一定得如此布置，以致即使在絕緣片9、10、11、14和17相對(duì)于金屬線圈片或多或少地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)，也可以保持足夠的蠕變距離。為此，一定得使用較大的絕緣片，這就使得變壓器的尺寸大小變大。
本發(fā)明的目的是提供一種線圈，該線圈在制造它時(shí)所需要的步驟更少，該線圈不易被氧化并且它的尺寸大小較小。
本發(fā)明的概述本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的線圈包括線圈部分，該線圈部分具有若干金屬線圈片。這些線圈片是平的并且每個(gè)在它的中心部分處具有窗口。槽形成于每個(gè)線圈片中，該槽從窗口邊緣上的位置延伸通過該片而到達(dá)片的外邊緣。連接端子形成于線圈片上的一些這樣位置上，這些位置在槽對(duì)過相互面對(duì)。這些線圈片被疊置起來，并且相鄰的線圈片通過連接端子相互電連接起來。磁心設(shè)置在線圈片的窗口內(nèi)。在金屬線圈片被疊置起來之前，每個(gè)金屬線圈片各自全部涂有絕緣涂層。
就上述布置而言，由于線圈的每個(gè)金屬線圈片各自預(yù)先涂有絕緣涂層，因此，在疊置這些金屬線圈片時(shí)，不需要在相鄰的線圈片之間設(shè)置絕緣片，這就減少了制造步驟，這本身就減少了制造費(fèi)用。此外，通過用絕緣涂層來蓋住每個(gè)金屬線圈片的整個(gè)表面，使金屬線圈片不易氧化和生銹。此外，由于每個(gè)金屬片各自預(yù)先涂有絕緣涂層，因此，在疊置這些金屬線圈片時(shí)，不需要一定要保持這些絕緣片相對(duì)于金屬線圈片不運(yùn)動(dòng)。相應(yīng)地，在設(shè)定蠕變距離時(shí)，不必考慮這種運(yùn)動(dòng)，因此蠕變距離可以設(shè)置得較小。那么就可以減少變壓器的尺寸大小。
可以使用若干線圈部分。磁心被設(shè)置成延伸通過線圈部分的金屬線圈片的窗口，因此若干線圈部分相互電感地配合起來。這種布置提供了一種這樣的變壓器該變壓器的制造費(fèi)用較低，不易生銹，并且它的尺寸大小較小。
通過把絕緣樹脂直接施加在金屬線圈片上來形成絕緣涂層。此外，絕緣膜可以被粘結(jié)到金屬線圈片上，從而在疊置這些金屬線圈片之前蓋住部分或者全部的金屬線圈片表面。絕緣樹脂可以用作膠粘劑，從而把預(yù)先形成的絕緣膜粘結(jié)到金屬線圈片上。
附圖的簡短描述圖1是現(xiàn)有技術(shù)變壓器的分解透視圖；圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例的變壓器的分解透視圖；圖3a、3b、3c和3d示出了制造用于圖2所示變壓器中的金屬線圈片的步驟。
圖4a是用于圖2變壓器中的金屬線圈片的平面視圖；圖4b是沿著線4b-4b所截取的、圖4a所示的金屬線圈片的橫剖視圖；及圖4c是沿著線4c-4c所截取的、圖4a所示的金屬線圈片的橫剖視圖；圖5a是用于圖2變壓器中的金屬線圈片的橫剖視圖；及圖5b是用于現(xiàn)有技術(shù)變壓器中的金屬線圈片的橫剖視圖。
圖6是使用本發(fā)明線圈所制造出的扼流圈的分解透視圖。
描述實(shí)施例本發(fā)明體現(xiàn)在高頻大電流處理變壓器中，如圖2所示。該變壓器包括若干線圈部分或者繞組，例如具有兩個(gè)線圈部分或者繞組30和32。
繞組30包括若干如三個(gè)金屬線圈片34、36和38，這些線圈片形成矩形并且具有相同的尺寸大小。金屬線圈片34、36和38在它們的中心區(qū)域處各自具有窗口34a、36a和38a。這些窗口34a、36a和38a具有相同的尺寸大小。金屬線圈片34、36和38由金屬如銅形成。每個(gè)線圈片34、36和38在窗口周圍的四側(cè)邊中的一側(cè)邊中具有槽34b、36b、38b。這些槽形成于其中的這些側(cè)邊位于整個(gè)變壓器的相同側(cè)邊上，但是槽34b、36b和38b的位置相互偏離。端子34c和34d設(shè)置在線圈片34的一些部分上，而這些部分在槽34b的對(duì)過相互面對(duì)。類似地，端子36c和36d及端子38c和38d設(shè)置在線圈片36和38的一些部分上，這些部分在相應(yīng)的槽36b和38b的對(duì)過相互面對(duì)。端子34c、36c和38c提供了繞組的始端，而端子34d、36d和38d提供了繞組的終端。金屬線圈片34、36和38被疊置起來，而這些窗口34a、36a和38a相互對(duì)準(zhǔn)。槽34b、36b和38的位置如此確定，以致在疊置線圈片時(shí)，端子34d和36d垂直對(duì)準(zhǔn)，并且端子36d和38c垂直對(duì)準(zhǔn)。
繞組32包括金屬線圈片40、42和44，這些金屬線圈片被構(gòu)造成與繞組30的金屬線圈片34、36和38相類似。金屬線圈片40、42和44具有相應(yīng)的窗口40a、42a和44a、相應(yīng)的槽40b、42b和44b、相應(yīng)的多對(duì)端子40c和40d、42c和42d及44c和44d。金屬線圈片40、42和44也以這樣的方式進(jìn)行疊置，以致窗口40a、42a和44a垂直地對(duì)準(zhǔn)。槽40b、42b和44b的位置被如此確定，以致在疊置金屬線圈片40、42和44時(shí)，使端子40d和42c垂直地對(duì)準(zhǔn)及使端子42d和44c垂直地對(duì)準(zhǔn)。
每個(gè)金屬線圈片34、36、38、40、42和44具有絕緣涂層46，如圖4a、4b和4c中詳細(xì)示出的金屬線圈片38所代表的一樣。絕緣涂層46蓋住金屬線圈片38的整個(gè)表面。圖4b是沿著線4b-4b所截取的、具有圖4a所示的絕緣涂層的金屬線圈片38的橫剖視圖，而圖4c是沿著線4c-4c所截取的橫剖視圖。
絕緣涂層46由絕緣膜和環(huán)氧樹脂層形成，并且以下面方式來形成。首先，借助沿著虛線沖壓銅片50來形成金屬線圈片38，如圖3a所示。在這個(gè)階段，也在端子38c和38d中各自形成孔52和54。接下來，如圖3b所示，通過把環(huán)氧樹脂施加到每個(gè)聚酰亞胺膜56的一個(gè)表面上來制備兩個(gè)絕緣膜如具有絕緣膠粘劑層如環(huán)氧樹脂層58的聚酰亞胺膜。聚酰亞胺膜56是矩形并且它的尺寸大小大于金屬線圈片38的尺寸大小。
當(dāng)環(huán)氧樹脂層58局部被干燥時(shí)，通過把環(huán)氧樹脂層58布置成與金屬線圈片38的主要表面相接觸，使聚酰亞胺膜56結(jié)合到相反的金屬線圈片38的兩個(gè)主要表面上，如圖3c所示。因此，金屬線圈片38被夾在中間。如圖3c所看到的一樣，端子38c和38d沒有被聚酰亞胺膜56所蓋住。
然后，如圖3d所示，借助壓力機(jī)(未示出)，例如借助具有硅樹脂橡膠擠壓表面的壓力機(jī)，把向下和向上的壓力施加到聚酰亞胺膜56上，而該膜56被結(jié)合到金屬線圈片38上，并且在大約150度和大約180度之間的溫度下，把金屬線圈片38和聚酰亞胺膜56進(jìn)行加熱三小時(shí)到五小時(shí)，從而使環(huán)氧樹脂58硬化。之后，沖壓和除去不需要的聚酰亞胺膜56和環(huán)氧樹脂層58的邊緣部分和中心部分，這就形成了圖4a所示的、具有聚酰亞胺膜56的金屬線圈片38。端子38c和38d中的孔52和54被用來給金屬線圈片38進(jìn)行定位，從而進(jìn)行沖壓步驟。其它的金屬線圈片以與上述一樣的方式設(shè)置有絕緣涂層。應(yīng)該注意到，在圖3a-3d和4a-4c中，聚酰亞胺膜56和環(huán)氧樹脂層58的厚度被放大了。
具有以上述方式所形成的相應(yīng)絕緣涂層的金屬線圈片34、36和38以這樣的方式進(jìn)行疊置，以致端子36c設(shè)置在端子34d上并且端子38c設(shè)置在端子36d上，因此形成了繞組30。類似地，具有以上述方式所形成的相應(yīng)絕緣涂層的金屬線圈片40、42和44以這樣的方式進(jìn)行疊置，以致端子42c設(shè)置在端子40d上并且端子44c設(shè)置在端子42d上，因此形成了繞組32。繞組30的端子34d和36c電連接在一起，并且端子36d和38c也電連接起來。類似地，繞組32的端子40d和42c電連接在一起，并且端子42d和44c也電連接在一起。
兩個(gè)繞組30和32以這樣的方式進(jìn)行疊置，以致窗口34a、36a、38a、40a、42a和44a垂直地對(duì)準(zhǔn)，例如鐵氧體磁心60和62被設(shè)置成夾在垂直疊置的繞組30和32的中間。更加具體地說，上部磁心60具有中心腳60a、兩個(gè)外部腳60d和60e及槽60e和60c，這兩個(gè)槽60e和60c分別位于中心腳60a和外部腳60d之間及中間腳60a和外部腳60e之間。同樣地，上部磁心62具有中心腳62a、兩個(gè)外部腳62d和62e及槽62e和62c，這兩個(gè)槽62e和62c分別位于中心腳62a和外部腳62d之間及中間腳66a和外部腳62e之間。當(dāng)磁心60和62從堆積體的上方和下方而被設(shè)置在疊置起來的繞組30和32上時(shí)，中心腳60a和62a適合設(shè)置到窗口34a、36a、38a、40a、42a和44a中，并且每個(gè)金屬線圈片34、36、38、40、42和44的兩個(gè)相反側(cè)部被設(shè)置到由槽60b、60c、62b和62c所限定出的相應(yīng)空間中。
圖5a是設(shè)置有絕緣涂層46的金屬線圈片38的橫剖視圖。圖5b是現(xiàn)有技術(shù)的金屬線圈片2(圖1)的橫剖視圖，該現(xiàn)有技術(shù)的金屬線圈片2沒有與涂層46相同的絕緣涂層，但是金屬線圈片例如通過絕緣片10和11來進(jìn)行絕緣。金屬線圈片38和2具有相同的尺寸大小。如從圖5b中所了解的一樣，現(xiàn)有技術(shù)的金屬線圈片2需要較大的絕緣片，從而提供較大的蠕變距離“a”，從而在線圈片2相對(duì)于絕緣片10和11的位置偏離標(biāo)定位置時(shí)，確保需要的蠕變距離。相反，根據(jù)本發(fā)明，如圖5a所示，由于金屬線圈片38與絕緣涂層46相結(jié)合，因此蠕變距離“b”只是所需要的距離并且不必長于所需要的距離。較短的蠕變距離可以縮小變壓器的尺寸大小。此外，由于金屬線圈片各自由絕緣涂層56來蓋住，因此不需要把絕緣片放置在相鄰金屬線圈片之間的工作，這就減少了制造費(fèi)用。此外，絕緣涂層56全部蓋住各自的金屬線圈片38，這就可以防止這些片38生銹。
圖6示出了本發(fā)明的線圈，該線圈用來形成高頻扼流圈。所示出的高頻扼流圈的結(jié)構(gòu)與圖2所示的、拆去了線圈30的變壓器的結(jié)構(gòu)相同。因此，與圖2中所使用的標(biāo)號(hào)相同的標(biāo)號(hào)用于等同部分，并且沒有給出扼流圈的詳細(xì)描述。
代替用于圖2所示的變壓器的兩個(gè)繞組30和32，可以使用更多的繞組，因此可以形成具有一個(gè)初級(jí)繞組和若干次級(jí)繞組的變壓器。不用聚酰亞胺和環(huán)氧樹脂，也可以用其它材料作絕緣膜和絕緣膠粘劑。
權(quán)利要求
1.一種線圈，它包括線圈部分，該線圈部分具有若干金屬線圈片，每個(gè)所述金屬線圈片是平的并且具有中心窗口和槽，該槽從所述窗口延伸到所述片的外邊緣，每個(gè)所述金屬線圈片具有連接端子，這些連接端子位于一些這樣的位置上，這些位置在所述槽對(duì)過相互面對(duì)，所述若干金屬線圈片被疊置起來，而相鄰的所述疊置起來的金屬線圈片通過所述連接端子相互電連接起來；及磁心，它設(shè)置在所述疊置起來的金屬線圈片的所述窗口內(nèi)；其中在所述金屬線圈片被疊置起來之前，每個(gè)所述金屬線圈片各自覆蓋有絕緣涂層。
2.一種變壓器，它具有如權(quán)利要求1所述的若干線圈部分，所述磁心設(shè)置在所述若干線圈部分的所述疊置起來的金屬線圈片的所述窗口中。
3.如權(quán)利要求1所述的線圈，其中，所述絕緣涂層是預(yù)先形成的絕緣膜。
4.如權(quán)利要求2所述的變壓器，其中，所述絕緣涂層是預(yù)先形成的絕緣膜。
5.如權(quán)利要求3所述的線圈，其中，所述絕緣膜通過絕緣樹脂粘結(jié)到所述金屬線圈片上。
6.如權(quán)利要求4所述的變壓器，其中，所述絕緣膜通過絕緣樹脂粘結(jié)到所述金屬線圈片上。
全文摘要
金屬線圈片(34、36、38)是平的并且具有中心窗口(34a、36a、38a)。槽(34b、36b、38b)從這些窗口向外延伸通過相應(yīng)的片。連接端子(34c、34d；36c、36d；38c、38d)設(shè)置在這些片上的一些這樣位置，這些位置在這些相應(yīng)的槽對(duì)過相互面對(duì)。金屬線圈片被疊置起來，并且相鄰的疊置起來的金屬線圈片通過連接端子電連接起來。磁心(60、62)設(shè)置在疊置起來的金屬線圈片的窗口中。這些金屬線圈片各自覆蓋有絕緣涂層。
文檔編號(hào)H01F30/00GK1472754SQ0313842
公開日2004年2月4日 申請(qǐng)日期2003年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月27日
發(fā)明者藤吉敏一, 加藤岡正男, 池田哲朗, 森本健次, 石井秀雄, 朗, 次, 正男, 雄 申請(qǐng)人:株式會(huì)社三社電機(jī)制作所