專利名稱：變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變壓器，其具有以下結(jié)構(gòu)，該變壓器本體容納在平行六面體殼體中，殼體中填充有樹脂，并且該樹脂進(jìn)行了固化。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)具有高絕緣性能的小變壓器中，變壓器本體的線圈(繞組)用樹脂(聚合物材料)涂敷。該變壓器具有確定精確的外徑尺寸，通過將變壓器本體放入到轉(zhuǎn)移金屬壓型并將轉(zhuǎn)移造型施加到樹脂，或通過在殼體中容納變壓器本體，以真空在殼體中注滿樹脂，并加熱樹脂以對其硬化而得到。轉(zhuǎn)移金屬壓型用于制造不會受樹脂收縮的影響的變壓器，例如環(huán)狀變壓器，同時(shí)殼體用于制造具有高靈敏度磁性材料的變壓器，例如坡莫合金(permalloy)變壓器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題如上所述的例如坡莫合金變壓器的具有高靈敏度磁性材料的變壓器需要具有更小的外部尺寸并也需要具有更高的耐壓和更高的絕緣性能。當(dāng)減小殼體尺寸以使外部尺寸變小時(shí)，在殼體和變壓器本體之間的縫隙就變得更小。因此，在一些情況下，很難將樹脂注入殼體且空氣被排出殼體。在這種情況下，因?yàn)楹茈y以樹脂填充殼體，所以耐壓和絕緣性能就惡化。為了解決該問題，殼體應(yīng)該具有更薄的壁以使得殼體和變壓器本體之間的縫隙變寬。然而，有一個(gè)壁厚的限制，不能得到所希望的更小的殼體。
鑒于前述的不同問題，提出了本發(fā)明。其目的是提供一種具有高耐壓和高絕緣性能的小變壓器。用于解決問題的手段為了得到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的變壓器是具有以下結(jié)構(gòu)的變壓器，其中變壓器本體中容納在具有平行六面體的殼體中，該殼體填充有樹脂，以及樹脂被固化，其特征在于，該殼體具有一個(gè)開口面，位于開口邊緣的側(cè)面被部分移除，以及膠帶被粘貼以覆蓋移除部分。在該情況下，因?yàn)楸葰んw更薄的膠帶作為殼體移除部分的側(cè)面，所以即使殼體做成更小，在殼體和變壓器本體之間的縫隙也被做成非常小。因此，樹脂能容易地注入到殼體中，并且氣泡能被完全排出。
移除區(qū)域的特征在于，其被定位以余下除了側(cè)面邊緣區(qū)域的邊緣區(qū)域接近開口。在這種情況下，即使當(dāng)存在有移除區(qū)域時(shí)，殼體也能在一定程度上保持其強(qiáng)度。此外，注入的樹脂被防止流到外部。移除區(qū)域的另一特征在于至少一個(gè)側(cè)面在移除區(qū)域部分移除。在這種情況下，因?yàn)榫哂蓄A(yù)定寬度的縫隙能在至少一個(gè)位置得到，所以樹脂容易注入到殼體內(nèi)，并且氣泡能被完全排出。
所述膠帶的特征在于，通過纏繞在側(cè)面膠帶被附著。在這種情況下，膠帶能容易地附著。所述樹脂的特征在于至少構(gòu)成變壓器本體的線圈和鐵心用樹脂涂覆。在這種情況下，能得到預(yù)定的耐壓和預(yù)定的絕緣性能。
膠帶的材料可以選自聚乙烯對苯二甲酸鹽帶、聚酰亞胺帶、芳族聚酸胺帶、環(huán)氧浸漬聚酯帶。
為了得到上述目的，在另一方面，本發(fā)明提供一種變壓器，其具有以下結(jié)構(gòu)，該變壓器本體容納在殼體中，殼體中充滿了樹脂，并且該樹脂進(jìn)行了固化。該殼體具有底面，以及從底面的四個(gè)角從底面垂直形成的突起(protrusion)。此外，膠帶附著到殼體上以為了從殼體外部覆蓋突起，以及該膠帶用作殼體的側(cè)面。由于這種結(jié)構(gòu)，比殼體更薄的膠帶被用作殼體的側(cè)面，因此即使當(dāng)殼體做得更小時(shí)，殼體和變壓器本體之間的縫隙也不會做得非常小。因此，樹脂能容易地注入到殼體中，并且氣泡能被完全排出。
另一方面，本發(fā)明提供一變壓器制造方法，其包括以下步驟制造具有平行六面體外形的殼體，構(gòu)造成一表面開口以及位于開口邊緣的側(cè)表面被部分移除；在側(cè)表面圍著殼體纏繞膠帶以覆蓋在殼體側(cè)面的移除部分；并用樹脂填充殼體。在通過該制造方法制造的變壓器中，因?yàn)楸葰んw更薄的膠帶被用作殼體的側(cè)面，所以即使當(dāng)殼體做得更小時(shí)，殼體和變壓器本體之間的縫隙也不會做得非常小。因此，樹脂能容易地注入到殼體中，并且氣泡能被完全排出。
另一方面，本發(fā)明提供一變壓器，其包括具有平行六面體形狀的殼體，其構(gòu)造成一表面開口以及位于開口邊緣的側(cè)表面被部分移除；以及變壓器本體容納在該殼體中。該變壓器構(gòu)造成在側(cè)表面圍著殼體纏繞膠帶以覆蓋殼體側(cè)面的移除部分，然后，用樹脂填充殼體，以及從殼體移除膠帶。由于這種結(jié)構(gòu)，比殼體更薄的膠帶被用作殼體的側(cè)面，因此即使當(dāng)殼體做得更小時(shí)，殼體和變壓器本體之間的縫隙也不會做得非常小。因此，樹脂能容易地注入到殼體中，并且氣泡能被完全排出。
另一方面，本發(fā)明提供一種變壓器制造方法，其包括以下步驟制造具有平行六面體外形的殼體，構(gòu)造成一表面開口以及位于開口邊緣的側(cè)表面被部分移除；在側(cè)表面圍著殼體纏繞膠帶以覆蓋在殼體側(cè)面的移除部分；并用樹脂填充殼體；固化該樹脂；以及從殼體移除該膠帶。在由該制造方法制造的變壓器中，因?yàn)楸葰んw更薄的膠帶被用作殼體的側(cè)面，所以即使當(dāng)殼體做得更小時(shí)，殼體和變壓器本體之間的縫隙也不會做得非常小。因此，樹脂能容易地注入到殼體中，并且氣泡能被完全排出。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的變壓器的透視圖。
圖2是圖1所示殼體實(shí)例的透視圖。
圖3是圖1所示變壓器本體實(shí)例的透視圖。
圖4是圖3的分解透視圖。
圖5(A)是圖1所示的變壓器在殼體中沒有填充樹脂狀態(tài)下的平面圖。
圖5(B)是沿著A-A線的橫截面圖。
圖5(C)是沿著B-B線的橫截面圖。
圖6是用于圖1所示變壓器制造夾具的透視圖。
圖7(A)至7(C)示出了變壓器制造過程，其中使用了圖6所示的制造夾具。
附圖標(biāo)記描述1制造夾具2第一夾具3第二夾具10變壓器11膠帶12殼體13變壓器本體14樹脂21開口22a，22b，22c，22d側(cè)面23a，23b，23c，23d移除的區(qū)域24aa，24ab，24ba，24bb，24ca，24cb，24da，24db，24ac，24bc，24cc，24dc邊緣區(qū)域具體實(shí)施方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的變壓器的透視圖。該變壓器10具有結(jié)構(gòu)，其中膠帶11繞著平行六面體形狀的中空殼體12纏繞，在圖中所示的側(cè)面，變壓器本體13容納在殼體12中，該殼體12充滿樹脂14，以及對樹脂14進(jìn)行固化。變壓器10用于聲頻(sound)信號，盡管其尺寸小但具有高耐壓和高絕緣性能。變壓器10形成，使得變壓器本體13的端子34c和34d從圖中所示殼體12的上表面上突出。該變壓器10放置在印刷電路板上使得上表面面對印刷電路板，并通過采用焊接或其它方法將端34c和34d連接到在印刷電路板上的端子上而固定。
圖2是殼體12實(shí)例的透視圖。殼體12不具有圖示的上表面的壁。從開口21，變壓器本體13插入并放置在圖中所示的底面上。此外，在殼體12中，位于開口21邊緣的四個(gè)側(cè)面22a，22b，22c和22d被部分移除。移除區(qū)域23a，23b，23c和23d具有矩形結(jié)構(gòu)以致余下除了側(cè)面22a，22b，22c和22d的開口21側(cè)邊的邊緣區(qū)域的邊緣區(qū)域，即側(cè)面22a，22b，22c和22d的邊緣區(qū)域24aa，24ab，24ba，24bb，24ca，24cb，24da，24db以及邊緣區(qū)域24ac，24bc，24cc，24dc接近于底面25。
此外，在殼體12中，用于定位變壓器本體13的四個(gè)突起25a和一個(gè)突出部分25b在底面25形成。四個(gè)突起25a接近于底面25的四個(gè)角而形成以支撐容納的變壓器本體13。突出部分25b在接近于側(cè)面22b的一對突起25a之間形成，以當(dāng)變壓器本體13在錯誤的方向容納時(shí)會干擾在凸緣33形成的突出部分33aa(參見圖4)。
由于上述結(jié)構(gòu)的殼體12，當(dāng)附著膠帶11以覆蓋移除區(qū)域23a，23b，23c和23d時(shí)，比殼體12(例如，具有大約0.2mm的厚度)更薄(例如，具有大約0.025mm至0.050mm的厚度)的膠帶11在殼體12的移除區(qū)域23a，23b，23c和23d作為側(cè)面。因此，即使當(dāng)殼體12減小尺寸時(shí)，在殼體12和變壓器本體13之間的縫隙也不會做得非常小。樹脂14能通過縫隙容易地注入到殼體12中，并且氣泡通過該縫隙能容易地排空。尤其是，樹脂通過位于長側(cè)邊的移除區(qū)域23a，23c注入到殼體12中，并且當(dāng)樹脂14注入時(shí)，空氣通過位于短側(cè)邊的移除區(qū)域23b，23d從殼體12釋放。因此，變壓器10能做成具有小尺寸和高耐壓以及高絕緣性能。將形成位于長側(cè)邊的移除區(qū)域23a和23c，而不會形成位于短側(cè)邊的移除區(qū)域23b，23d。
因?yàn)橐瞥齾^(qū)域23a，23b，23c和23d位于殼體12的所有四個(gè)側(cè)面22a，22b，22c和22d，所以繞著殼體12在側(cè)面22a，22b，22c和22d上纏繞膠帶11覆蓋所有的移除區(qū)域23a，23b，23c和23d，提高了附著膠帶11的有效性。膠帶11的材料需要能夠在其固化周期中忍受樹脂14的固化溫度(例如，在100℃-110℃/小時(shí))并忍受在其周期內(nèi)其溫度下的熱焊接(例如，在230℃-250℃/小時(shí))。使用諸如聚酯、聚丙烯或其它的材料。當(dāng)制造公司的名稱、制造的數(shù)量、和其它變壓器10的項(xiàng)目預(yù)先印到膠帶11的表面時(shí)，例如，因?yàn)槠洳槐卦谥圃旌髮⑦@些項(xiàng)目印刷在變壓器10上，所以可以省略該印刷過程。更具體地，膠帶11的材料是聚對苯二甲酸乙二醇酯帶、聚酰亞胺帶、芳族聚酰胺帶、環(huán)氧浸漬聚酯膠帶或其它。
形成殼體12以余下側(cè)面22a，22b，22c和22d的邊緣區(qū)域24aa，24ab，24ba，24bb，24ca，24cb，24da，24db以及邊緣區(qū)域24ac，24bc，24cc，24dc接近于底面25。因此，當(dāng)其被處理或樹脂14被注入時(shí)，殼體12具有阻止殼體12彎曲的加固功能，并具有阻止樹脂14從底面25泄漏的阻擋功能。
圖3是變壓器本體13實(shí)例的透視圖，以及圖4是其透視圖的分解圖。該變壓器本體13形成有鐵心部分31和線架部分32。鐵心部分31具有例如一對稱為E形鐵心31a和31b，其中疊壓了坡莫合金板。線架部分32具有繞組盤部分33和終端部分34。繞組盤部分33包括一中空圓柱繞組盤部件33a和設(shè)置在繞組盤部件33a兩端部和中心的凸緣33b，33c和33d。
例如，初級線圈35a圍著凸緣33b和33c之間的繞組盤部分33a纏繞，以及次級線圈35b圍著凸緣33c和33d之間的繞組盤部分33a纏繞。凸緣33b、33c和33d各自都設(shè)置有連接到繞組盤部分33a中空部分的中空部分。E形鐵心對中的一個(gè)E形鐵心31a，通過凸緣33b的中空部分插入到繞組盤部分33a中空部分，以及E形鐵心對中的另一個(gè)E形鐵心31b，通過凸緣33d的中空部分插入到繞組盤部分33a中空部分。
終端部分34具有兩個(gè)本體34a和34b，以及分別從本體34a和34b延伸的三個(gè)終端34c和三個(gè)終端34d。本體34a和34b由絕緣材料制成矩形平行六面體形狀。本體34a和34b在側(cè)面34aa和34ba設(shè)置有引導(dǎo)槽34ac和34bc以牽引分別盤繞繞組盤部件33a的初級線圈35a和次級線圈35b。
終端34c和34d由金屬材料制成幾乎Z字形。終端34c和34d與本體34a和34b相接合從而使得三個(gè)終端34c和三個(gè)34d各自分別從本體34a和34b的側(cè)面34aa和34ba突出。終端34c和34d的端部接近于本體34a和34b的側(cè)面34aa和34ba，作為接合部分其中初級線圈35a和次級線圈35b的引線在此連接，以及終端34c和34d的尖端部分，遠(yuǎn)離本體34a和34b的側(cè)面34aa和34ba，作為在印刷電路板上固定的固定部分。
圖5(A)、圖5(B)和圖5(C)分別是殼體12填滿樹脂14之前的狀態(tài)下殼體的平面圖、沿著A-A線的橫截面圖、和沿著B-B線的橫截面圖。熱固樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂或其它用作樹脂14。因?yàn)闃渲?4是相對粘的，所以很難通過窄的縫隙灌注樹脂14。因?yàn)闅んw12側(cè)面22a，22b，22c和22d上的移除區(qū)域23a，23b，23c和23d引起膠帶11和變壓器本體13之間的縫隙C比當(dāng)殼體12沒有任何移除區(qū)域的得到的縫隙更大，所以殼體12能用樹脂14完全填滿其內(nèi)部角落。尤其，E形鐵心31a和31b的疊層部分能被覆蓋樹脂14，在該部分易于產(chǎn)生介質(zhì)擊穿且在圖中用P表示。
因?yàn)樵跉んw12的底面25上形成有凸起25a從而底面25和變壓器本體13之間的縫隙D相對寬，所以能用樹脂14完全填滿其內(nèi)部角落。尤其，在初級線圈35a和次級線圈35b之間的縫隙能被覆蓋樹脂14，在該縫隙易于產(chǎn)生介質(zhì)擊穿且在圖中用Q表示。因此，提高了絕緣性能。即使當(dāng)樹脂14被固化，因?yàn)槠溆捕认鄬Φ退砸埠苡锌赡鼙徊羵?。殼體12的側(cè)面22a，22b，22c和22d，尤其移除區(qū)域23a，23b，23c和23d用膠帶11覆蓋，所以樹脂14被保護(hù)。
圖6是用于變壓器10制造夾具實(shí)例的透視圖。該制造夾具1形成有第一夾具2和第二夾具3。第一夾具2例如由鋁或其它金屬制成平行六面體型。第一夾具2設(shè)置有預(yù)定數(shù)量(在該例中是5個(gè))的腔2a，在其每個(gè)中殼體12圍繞的膠帶11能纏繞放置，并排的彼此垂直的面被打開。腔2a用例如硅橡膠4a在其內(nèi)表面涂覆，從而容易去掉殼體12，圍繞該殼體纏繞膠帶11。第二夾具3例如由鋁或其它金屬制成平行六面體型。形成第二夾具3以當(dāng)接觸面2b時(shí)能夠阻擋腔2a的每一個(gè)開口，其中腔2a形成在第一夾具2中。與面2b相接觸的面3a用例如硅橡膠4b涂覆以使得易于去掉殼體12，圍繞該殼體纏繞膠帶11，其中腔2a形成在第一夾具2中。
圖7示出了變壓器10的制造過程，其中使用了制造夾具1。首先，每一個(gè)殼體12通過注?；蚱渌椒?例如圖7(a))制成，并且膠帶11繞著殼體12在其側(cè)面纏繞(圖7(b))。然后，腔2a形成在第一夾具2中的面2b預(yù)先制成與第二夾具3的硅橡膠4b表面相接觸，并且纏繞有膠帶的殼體12插入到每個(gè)腔2a中(圖7(c))。接著，變壓器本體13已經(jīng)裝配放置在殼體12中，以及殼體12真空充滿了樹脂14。整個(gè)制造夾具1以預(yù)定的溫度加熱并加固一預(yù)定的時(shí)間周期，第一夾具2和第二夾具3分離，并且每個(gè)完成的變壓器10從腔2a中取出，從而完成整個(gè)周期。
上述實(shí)施例只是本發(fā)明的一個(gè)例子。本發(fā)明的范圍沒有限制在上述實(shí)施例中，并且本發(fā)明可以使用到權(quán)利要求范圍內(nèi)的其它各種實(shí)施例中。例如，在上述實(shí)施例中，殼體12的四個(gè)側(cè)面22a，22b，22c和22d在移除區(qū)域23a，23b，23c和23d部分移除。如果那樣的話，需要附著膠帶11以覆蓋移除區(qū)域。在上述實(shí)施例中，移除區(qū)域23a，23b，23c和23d具有矩形外形。其角可以倒角或變圓以增加強(qiáng)度。
在上述實(shí)施例中，形成移除區(qū)域23a，23b，23c和23d以余下側(cè)面22a，22b，22c和22d的邊緣區(qū)域24aa，24ab，24ba，24bb，24ca，24cb，24da和24db，就是說，具有L形橫截面部分。該橫截面的角可以倒角或變圓以增加強(qiáng)度。此外，代替邊緣區(qū)域24aa，24ab，24ba，24bb，24ca，24cb，24da和24db，具有圓柱形、三角柱形或其它的釘可以設(shè)置在底面25的四個(gè)角。
通常使用用膠帶11纏繞的變壓器10。可以使用從殼體12移除膠帶的變壓器10。即使在這樣一個(gè)例子中，因?yàn)闅んw12用樹脂14完全充滿其內(nèi)部角落，保持了變壓器10提供的優(yōu)勢。這種類型的變壓器通過在變壓器10制造的最后步驟從殼體12移除膠帶11而得到，參考圖7(a)至圖7(c)所述，即，當(dāng)樹脂14固化后變壓器10從制造夾具1取出時(shí)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)楸葰んw更薄的膠帶作為殼體移除部分的側(cè)面，即使如果殼體做成更小，在殼體和變壓器本體之間的縫隙也不會做成非常小。因此，樹脂能容易地注入到殼體中，并且氣泡能被完全排出。變壓器具有小尺寸以及高耐壓和高絕緣性能。
工業(yè)上的應(yīng)用本發(fā)明也能應(yīng)用到除了變壓器以外的具有容納殼體的電路元件，例如包括電視機(jī)和洗衣機(jī)、以及高壓發(fā)電機(jī)和用于汽車的升壓電路和其它的電子產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種變壓器，其具有以下結(jié)構(gòu)，其中變壓器本體中容納在具有平行六面體的殼體中，該殼體填充有樹脂，并且樹脂被固化，其特征在于，該殼體具有一個(gè)開口面，位于開口邊緣的側(cè)面被部分移除，以及附著有膠帶以覆蓋移除部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的變壓器，其特征在于，移除區(qū)域被定位以余下除了側(cè)面邊緣區(qū)域的邊緣區(qū)域接近開口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的變壓器，其特征在于，至少一個(gè)側(cè)面在移除區(qū)域被部分移除。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的變壓器，其特征在于，所述膠帶通過纏繞在側(cè)面膠帶而被附著。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的變壓器，其特征在于，至少構(gòu)成變壓器本體的線圈和鐵心用樹脂涂覆。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的變壓器，其特征在于，膠帶的材料可以選自聚乙烯對苯二甲酸鹽帶、聚酰亞胺帶、芳族聚酸胺帶、環(huán)氧浸漬聚酯帶。
7.一種變壓器，其具有以下結(jié)構(gòu)，該變壓器本體容納在殼體中，殼體中填充有樹脂，并且該樹脂進(jìn)行了固化，其特征在于，該殼體具有底面和從底面的四個(gè)角從底面垂直形成的突起，以及膠帶附著到殼體上以從殼體外部覆蓋突出，并且該膠帶用作殼體的側(cè)面。
8.一種變壓器制造方法，其包括步驟如下制造具有平行六面體外形的殼體，構(gòu)造成一表面開口以及位于開口邊緣的側(cè)表面被部分移除；在側(cè)表面圍著殼體纏繞膠帶以覆蓋在殼體側(cè)面的移除部分；以及用樹脂填充殼體。
9.一種變壓器，其包括具有平行六面體形狀的殼體，其構(gòu)造成一表面開口以及位于開口邊緣的側(cè)表面被部分移除；以及變壓器本體容納在該殼體中，其特征在于，在側(cè)表面圍著殼體纏繞膠帶以覆蓋殼體側(cè)面的移除部分，然后用樹脂填充殼體，以及從殼體移除膠帶以制成變壓器。
10.一種變壓器制造方法，其包括步驟制造具有平行六面體外形的殼體，構(gòu)造成一表面開口以及位于開口邊緣的側(cè)表面被部分移除；在側(cè)表面圍著殼體纏繞膠帶以覆蓋在殼體側(cè)面的移除部分；用樹脂填充殼體；固化該樹脂；以及從殼體移除該膠帶。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括一殼體(12)的變壓器(10)，其以下面的方式形成，該變壓器本體(13)容納在平行六面體殼體(12)中并且其中填充有樹脂(14)并進(jìn)行了固化。該殼體的一面是開口的以及位于開口部(21)外圍邊的側(cè)面(22a)、(22b)、(22c)、以及(22d)是部分切除的，并且膠帶(11)粘在殼體上以覆蓋切開部分(23a)、(23b)、(23c)、以及(23d)。因?yàn)楸葰んw更薄的膠帶作為殼體移除部分的側(cè)面，即使該外殼小型化，來自變壓器本體其中間隙也是難于減小的。因此，允許很容易地將樹脂填充到其中并且氣泡能被完全排出。
文檔編號H01F27/06GK1894755SQ20048003697
公開日2007年1月10日 申請日期2004年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月10日
發(fā)明者新井信晶 申請人:株式會社田村制作所