一种变压器骨架及其制备方法和挂线方法

技术领域

本发明涉及变压器制造技术领域，特别是涉及一种变压器骨架及其制备方法和挂线方法。

背景技术

变压器在当今社会被广泛应用。变压器骨架是变压器的主体结构组成部分。变压器骨架用于为变压器的铜线提供缠绕空间并用于装配磁芯。在变压器骨架的绕线结构过满时，即变压器骨架上缠绕的铜线接近绕组空间的最大面或已到达最大面时，容易造成变压器骨架本身的卡线结构失效，从而造成交叉线和出现铜线滑出绕线槽的问题，即导致了变压器骨架上缠绕的铜线跑线，影响变压器的自动化生产。由于现有的变压器骨架的结构的限制，即便是通过手动挂线的方式也会产生跑线问题。同时，根据不同需要，对变压器的高度也有不同要求，由于变压器有高度的限制，因此不能在变压器骨架上增加会改变其整体尺寸的卡线结构，也不能增加原有的卡线结构的高度。

目前的变压器骨架根据适用类型的不同主要采用两种方式来解决跑线问题。一种方式是在沿平行于磁芯孔的延伸方向的方向上设置挂线结构，该种方式仅适用于THT类型的变压器(即通过穿孔插装技术安装到PCB电路板上的变压器)，适用范围较小，而且增加的挂线结构会增大变压器骨架的整体尺寸，无法满足变压器骨架的安规要求，同时还存在变压器骨架的生产模具问题。另一种方式是增加原有的卡线特征的高度来实现挂线，该种方式适用于SMT类型的变压器(即通过表面贴装技术安装到PCB电路板上的变压器)，此种方式也会增加原有的变压器骨架的整体尺寸，存在模具问题和安规问题。总的来讲，为了满足安规要求，现有的变压器对变压器骨架有限高要求，前述的两种解决方式均无法兼顾变压器骨架的尺寸要求和变压器自动化生产的要求。

发明内容

本发明的一目的是，提供一种变压器骨架及其制备方法和挂线方法，所述变压器骨架结构简单、体积小、能够满足安规要求和满足机器自动化生产的要求。

本发明在一方面提供了一种变压器骨架，包括用于缠绕对应绕组的漆包线的骨架主体和分别延伸形成于所述骨架主体的两端的第一端座和第二端座，其中所述第一端座沿远离于所述第二端座的方向间隔设置有多个第一针脚，所述第一针脚用于缠绕对应绕组的初始端，所述第二端座沿远离于所述第一端座的方向间隔设置有多个第二针脚并设置有金属件，所述第二针脚用于缠绕对应绕组的末端，所述金属件以垂直于所述骨架主体的中心轴线的方向被设置在所述第二端座的侧边，用于在所述骨架主体绕线过满时，引导所述骨架主体上的漆包线以两次90°弯折的方式沿所述第二端座的外侧壁走线至对应的所述第二针脚，以避免所述骨架主体绕线过满而跑线。

在本发明的一实施例中，所述第二针脚具有连接于所述第二端座的连接部和延伸自所述连接部的弯折部，所述金属件垂直于所述连接部且与所述连接部处于同一平面，所述第一针脚的结构与所述第二针脚的结构相同。

在本发明的一实施例中，所述第一端座的长度大于等于所述第二端座和所述金属件的长度之和。

在本发明的一实施例中，所述第一端座间隔延伸形成多个第一凸台，相邻两个所述第一凸台之间形成第一走线槽，以允许对应绕组自所述第一针脚引出的漆包线穿过而缠绕于所述骨架主体上，所述第二端座间隔延伸形成多个第二凸台，相邻两个所述第二凸台之间形成第二走线槽，以允许自所述骨架主体引出的漆包线穿过而缠绕固定在对应的所述第二针脚上。

在本发明的一实施例中，所述第一端座、所述第一凸台、所述第二端座以及所述第二凸台的转角均被倒圆角处理。

在本发明的一实施例中，所述骨架主体包括绕线柱和分别延伸形成于所述绕线柱两端的隔板，所述第一端座和所述第二端座垂直延伸自对应的所述隔板，两个所述隔板之间形成沿所述绕线柱的周向方向的绕线槽，所述绕线槽贯通于所述第一走线槽和所述第二走线槽。

在本发明的一实施例中，所述绕线柱呈圆柱体结构且所述绕线柱设置有磁芯槽，所述隔板呈拱门型结构。

在本发明的一实施例中，所述骨架主体、所述第一端座以及所述第二端座一体注塑成型。

本发明在另一方面还提供了一种变压器骨架的制备方法，包括步骤：

一体注塑形成所述骨架主体、所述第一端座以及所述第二端座，并在注塑过程中对所述第二端座的任意一侧进行减胶，使得所述第一端座和所述第二端座构成不对称结构；

将所述第一针脚设置于所述第一端座，并将所述第二针脚设置于所述第二端座；

将所述金属件以垂直于所述骨架主体的中心轴线的方向设置在所述第二端座的进行了减胶的一侧，其中所述第一端座的长度大于等于所述第二端座和所述金属件的长度之和。

本发明在另一方面还提供了一种变压器骨架的挂线方法，包括步骤：

将对应绕组的初始端缠绕于所述第一针脚，并将所述绕组的漆包线穿过第一走线槽而缠绕于所述骨架主体；

将自所述骨架主体引出的所述绕组的漆包线穿过所述第二走线槽而缠绕于对应的所述第二针脚；

在所述骨架主体上缠绕的漆包线的厚度大于或等于所述骨架主体的隔板的宽度时，经由所述金属件引导后面缠绕于所述骨架主体的漆包线以两次90°弯折的方式，沿所述第二端座的外侧壁走线至对应的所述第二针脚，以避免所述骨架主体绕线过满而跑线。

在本发明的一实施例中，所述变压器骨架的挂线方法由机器自动化执行实现。

本发明的所述变压器骨架通过设置所述金属件以引导相应绕组的漆包线双90°挂线的方式，确保了所述变压器骨架不会产生跑线问题，以使得所述变压器骨架的结构能够满足机器自动化生产的要求。而且通过对所述第二端座减胶注塑的方式，为所述金属件提供了装配空间，在便于安装所述金属件的同时确保了所述金属件不会增大所述变压器骨架的整体尺寸，确保所述变压器骨架不会产生模具问题和安规问题。本发明提供了一种结构简单、体积小且能够满足安规要求的变压器骨架。换句话说，本发明提供了一种能够在不增加所述变压器骨架的整体尺寸的情况下解决现有变压器骨架跑线问题的技术方案。

另外，由于所述金属件垂直于所述连接部和所述骨架主体的中心轴线的方向，且所述金属件的位置不增加所述变压器骨架的尺寸，因此所述变压器骨架既适用于THT类型的变压器，也适用于SMT类型的变压器，即本发明提供了一种适用性更广泛的、能够同时兼顾限高要求和机器自动化生产要求的变压器骨架。

通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。

附图说明

图1为根据本发明的一优选实施例的所述变压器骨架的立体结构示意图。

图2为根据本发明的上述优选实施例的所述变压器骨架在另一视角下的立体结构示意图。

图3为根据本发明的上述优选实施例的所述变压器骨架的侧视示意图。

图4为根据本发明的上述优选实施例的所述变压器骨架俯视示意图。

附图标号说明：变压器骨架100；骨架主体10；绕线柱11；隔板12；绕线槽110；磁芯槽111；第一端座20；第一凸台21；第一走线槽22；第一针脚23；第二端座30；第二凸台31；第二走线槽32；第二针脚33；连接部331；弯折部332；金属件40。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、形变方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“竖向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图4所示，根据本发明的一优选实施例的变压器骨架100的具体结构及其制备方法和挂线方法被具体阐明。

如图1至图4所示，所述变压器骨架100包括用于缠绕对应绕组的漆包线的骨架主体10和分别延伸形成于所述骨架主体10的两端的第一端座20和第二端座30，其中所述第一端座20沿远离于所述第二端座30的方向间隔设置有多个第一针脚23，所述第一针脚23用于缠绕对应绕组的初始端，所述第二端座30沿远离于所述第一端座20的方向间隔设置有多个第二针脚33并设置有金属件40，所述第二针脚33用于缠绕对应绕组的末端，所述金属件40以垂直于所述骨架主体10的中心轴线的方向被设置在所述第二端座30的侧边，用于在所述骨架主体10绕线过满时，引导所述骨架主体10上的漆包线以两次90°弯折的方式沿所述第二端座30的外侧壁走线至对应的所述第二针脚33，以避免所述骨架主体10绕线过满而跑线。

具体地，所述金属件40引导所述骨架主体10上的漆包线走线至对应的所述第二针脚33的具体走线路径请参见图4。

进一步地，所述第二针脚33具有连接于所述第二端座30的连接部331和延伸自所述连接部331的弯折部332，所述金属件40垂直于所述连接部331且与所述连接部331处于同一平面，所述第一针脚23的结构与所述第二针脚33的结构相同，也就是说，所述第一针脚23也具有连接部和延伸自所述连接部的弯折部。

可以理解的是，在本发明的这一优选实施例中，所述第一针脚23和所述第二针脚33均为呈“Z”型的结构，有利于在所述变压器骨架100被焊接到电路板时，确保所述变压器骨架100和所述电路板之间的距离，以有效减少电路板的高温传热到所述变压器骨架100，从而确保所述变压器骨架100的使用寿命。

还可以理解的是，将所述金属件40与所述连接部331处于同一平面的目的为：使得所述金属件40不但能够起到挂线作用，同时还能够满足不伤到线的要求。所述金属件40的设置位置可以根据绕线工艺的需要进行设计，而且，可以根据需要来调整所述金属件40的高度，以保护线和实现自动化。

特别地，所述第一端座20的长度大于等于所述第二端座30和所述金属件40的长度之和。具体地，为确保所述金属件40的设置不增加所述变压器骨架100的尺寸，本发明在所述第二端座30的相应位置进行了减胶，使得所述第一端座20和所述第二端座30之间构成不对称结构，如此以为所述金属件40提供了装配空间，使得所述变压器骨架100能够保持原有的尺寸，满足限高要求，从而满足安规要求。

换句话说，本发明的所述变压器骨架100既能够满足限高要求，又避免了产生跑线问题，因此能够满足机器自动化生产的要求。

值得一提的是，为了满足市场需求,所述变压器骨架100需要设计尽量小的体积,二端对称的结构，所以优选地，所述第一端座20的长度等于所述第二端座30和所述金属件40的长度之和，以使得所述变压器骨架100两端的长度一致，更符合市场要求。

另外，由于所述金属件40垂直于所述连接部331和所述骨架主体10的中心轴线的方向，且所述金属件40的位置不增加所述变压器骨架100的尺寸，因此所述变压器骨架100既适用于THT类型的变压器，也适用于SMT类型的变压器，即本发明提供了一种适用性更广泛的、能够同时兼顾限高要求和机器自动化生产要求的变压器骨架100。

进一步地，所述第一端座20间隔延伸形成多个第一凸台21，相邻两个所述第一凸台21之间形成第一走线槽22，以允许对应绕组自所述第一针脚23引出的漆包线穿过而缠绕于所述骨架主体10上，所述第二端座30间隔延伸形成多个第二凸台31，相邻两个所述第二凸台31之间形成第二走线槽32，以允许自所述骨架主体10引出的漆包线穿过而缠绕固定在对应的所述第二针脚33上。

可以理解的是，所述变压器骨架100缠绕绕组的走线顺序为：绕组的漆包线先缠绕在所述第一针脚23，然后穿过所述第一走线槽22后缠绕在所述骨架主体10上，其次穿过所述第二走线槽32缠绕在对应的所述第二针脚33上，通过这样的走线方式，能够确保绕组的出线的爬电距离，有利于确保所述变压器骨架100满足相应的安规要求。

特别地，所述第一端座20、所述第一凸台21、所述第二端座30以及所述第二凸台31的转角均被倒圆角处理，以避免尖锐的转角刮伤绕组的漆包线，同时也避免绕组的漆包线转弯时所受的应力过大而被折断。

值得一提的是，在本发明的这一优选实施例中，所述变压器骨架100包括四个所述第一针脚23和四个所述第二针脚33，其中所述第一针脚23和所述第一凸台21的位置和数量相对应，所述第二针脚33和所述第二凸台31的位置和数量相对应。在本发明的一些实施例中，根据具体需要，所述第一针脚23、所述第一凸台21、所述第二针脚33以及所述第二凸台31的数量可以进行变换，本发明对此不作限制。

进一步地，所述骨架主体10包括绕线柱11和分别延伸形成于所述绕线柱11两端的隔板12，所述第一端座20和所述第二端座30垂直延伸自对应的所述隔板12，两个所述隔板12之间形成沿所述绕线柱11的周向方向的绕线槽110，所述绕线槽110贯通于所述第一走线槽22和所述第二走线槽32，以允许对应绕组能够自所述第一针脚23，穿过所述第一走线槽22后于所述绕线槽110缠绕于所述绕线柱11，并自所述绕线槽110穿过所述第二走线槽32后缠绕于对应的所述第二针脚33上。

可以理解的是，所述隔板12的宽度限制了所述变压器骨架100的绕组空间的最大绕组空间，即在所述绕线柱11缠绕的漆包线的厚度小于所述隔板12的宽度时，处于未达到所述变压器骨架100的最大绕组空间的状态，在所述绕线柱11缠绕的漆包线的厚度大于或等于所述隔板12的宽度时，处于超出或达到所述变压器骨架100的最大绕组空间的状态。

应该理解的是，在所述变压器骨架100的绕组未接近或达到所述骨架主体10的最大绕组空间时，所述变压器骨架100的绕组的漆包线可以自所述第二走线槽32走线后缠绕在所述第二针脚33上，在所述变压器骨架100的绕组接近或达到所述骨架主体10的最大绕组空间时，所述变压器骨架100的绕组的漆包线经所述金属件40引导，以双90°挂线的方式沿所述第二端座30走线后缠绕于对应的所述第二针脚33上，如此即能够保证不会产生跑线问题。

另外，本发明采用金属件40来进行引导挂线，因此不会有强度问题。

值得一提的是，所述绕线柱11呈圆柱体结构且所述绕线柱11设置有磁芯槽111，所述隔板12呈拱门型结构。

此外，还值得一提的是，所述骨架主体10、所述第一端座20以及所述第二端座30一体注塑成型，即所述骨架主体10、所述第一端座20以及所述第二端座30均为绝缘结构。所述第一针脚23和所述第二针脚33为导电件。

可以理解的是，本发明在另一方面还提供了一种变压器骨架100的制备方法，包括步骤：

一体注塑形成所述骨架主体10、所述第一端座20以及所述第二端座30，并在注塑过程中对所述第二端座30的任意一侧进行减胶，使得所述第一端座20和所述第二端座30构成不对称结构；

将所述第一针脚23设置于所述第一端座20，并将所述第二针脚33设置于所述第二端座30；

将所述金属件40以垂直于所述骨架主体10的中心轴线的方向设置在所述第二端座30的进行了减胶的一侧，其中所述第一端座20的长度大于等于所述第二端座30和所述金属件40的长度之和。

可以理解的是，在所述变压器骨架100的前面或后面增加挂线柱，均会增大变压器骨架100的尺寸。因此本发明通过对所述第二端台的相应位置减胶的方式，使得所述变压器骨架100预留有设置所述金属件40的装配空间，确保不会增大所述变压器骨架100的整体尺寸，使得所述变压器骨架100既能够满足限高要求，也不会产生跑线问题，有利于实现机器自动化生产。

还可以理解的是，本发明在另一方面还提供了一种变压器骨架100的挂线方法，包括步骤：

将对应绕组的初始端缠绕于所述第一针脚23，并将所述绕组的漆包线穿过第一走线槽22而缠绕于所述骨架主体10；

将自所述骨架主体10引出的所述绕组的漆包线穿过所述第二走线槽32而缠绕于对应的所述第二针脚33；

在所述骨架主体10上缠绕的漆包线的厚度大于或等于所述骨架主体10的隔板12的宽度时，经由所述金属件40引导后面缠绕于所述骨架主体10的漆包线以两次90°弯折的方式，沿所述第二端座30的外侧壁走线至对应的所述第二针脚33，以避免所述骨架主体10绕线过满而跑线。

应该理解的是，所述变压器骨架100的挂线方法中的前述步骤均由机器自动化执行实现。

总的来讲，本发明的目的是不增加所述变压器骨架100的高度,同时也能满足生产的自动化。具体地，所述变压器骨架100通过设置所述金属件40以引导相应绕组的漆包线双90°挂线的方式，确保了所述变压器骨架100不会产生跑线问题，以使得所述变压器骨架100的结构能够满足机器自动化生产的要求。而且通过对所述第二端座30减胶注塑的方式，为所述金属件40提供了装配空间，在便于安装所述金属件40的同时确保了所述金属件40不会增大所述变压器骨架100的整体尺寸，确保所述变压器骨架100不会产生模具问题和安规问题。因此，本发明提供了一种结构简单、体积小且能够满足安规要求的变压器骨架100。换句话说，本发明提供了一种能够在不增加所述变压器骨架100的整体尺寸的情况下解决现有变压器骨架100跑线问题的技术方案。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。