一种高空间利用率的异形导线和立绕线圈的制作方法

1.本发明涉及导线设计技术领域，尤其涉及一种高空间利用率的异形导线和立绕线圈。


背景技术：

2.目前立绕线圈普遍采用矩形扁平导线绕制，该种导线绕制方式的电感的特点是单层匝数多，空间利用率相对高，且可以实现自动化绕线。但是，矩形扁平导线的立绕线圈仍然存在匝与匝之间无法紧贴而导致绕线空间利用率不充分的问题，这在产品小型化发展的情况下，急需进一步改进，以满足相关的需求。


技术实现要素：

3.为克服前述现有技术的缺陷，本技术实施例提供一种高空间利用率的异形导线，整体呈扁平状，包括扁平部和斜面部，所述扁平部和所述斜面部沿该异形导线的宽度方向并列；所述斜面部与所述扁平部邻接的内侧是最大厚度侧，外侧是最小厚度侧，所述斜面部的厚度自所述内侧到所述外侧渐变；所述斜面部的宽度与所述异形导线的宽度之比为≥1:5。
4.本发明还可采用如下可选/优选方案：
5.所述斜面部的截面外轮廓线包括弧线段和与之两端分别连接的两个斜线段。
6.所述斜面部的截面外轮廓线中的所述两个斜线段的斜度均为5
°
～40
°
。
7.所述斜面部包括左斜面部和右斜面部，所述左斜面部和所述右斜面部分别位于所述扁平部的左侧和右侧。
8.所述左斜面部的宽度与所述异形导线的宽度之比与所述右斜面部的宽度与所述异形导线的宽度之比相同或相异。
9.所述异形导线的截面包括小圆端、平面端，以及位于所述小圆端和所述平面端之间的上下对称的斜线段和上下对称的水平段，
10.或所述异形导线的截面包括小圆端、大圆端，以及位于所述小圆端和所述大圆端之间的上下对称的斜线段和上下对称的水平段。
11.所述平面端的上端部和下端部均为倒圆角结构，所述小圆端为所述上下对称的斜线段相交处的倒圆角部位。
12.倒圆角结构的倒角半径为r2≥0.1mm，r1≥0.1mm。
13.所述异形导线是铜线或铝线，还包裹有绝缘层。
14.本发明还提供一种立绕线圈，采用如上文任一项所述的异形导线绕制而成。
15.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，与现有技术相比至少具有如下有益效果：
16.本技术实施例的异形导线，将所述斜面部的宽度与所述异形导线的宽度之比为≥1:5能够适用于大多数立绕线圈中，以显著减小相邻匝的异形导线之间的空隙，从而空间利
用率高，在相同的绕制空间内可绕制更多的匝数，有助于实现产品的小型化或提升产品的相关性能。
17.此外，采用结构简单的小圆端设计，可在相同导线厚度的情况下，使得圆角半径相对更大，更易于导线的加工和绝缘处理，解决了立绕线圈容易出现的不易绕制和绕制后容易出现绝缘不良等的问题。
附图说明
18.图1a为一个由传统矩形扁平导线绕制的线圈的示意图；
19.图1b为图1a中绕线折弯角处的具备放大示意图；
20.图1c是图1b中沿k-k方向的剖视示意图；
21.图2a和图2b为本技术实施例一的异形导线的截面示意图；
22.图3a和图3b为本技术实施例二的异形导线的截面示意图；
23.图4为采用传统的矩形扁平导线绕制得到的环形立绕线圈的结构剖视示意图；
24.图5为采用实施例一所述的异形导线绕制得到的环形立绕线圈的结构剖视示意图；
25.图6为采用实施例二所述的异形导线将两个线圈连绕得到的环形立绕线圈的结构剖视示意图。
具体实施方式
26.如图1a、图1b和图1c所示，普通矩形扁平导线绕制线圈时，由于绕线折弯角处存在挤压变形，尤其是立绕线圈，这会导致导线局部的最大厚度增加，比如绕制前d＝t，而绕制之后d≈1.1t，进而影响相邻匝导线的贴近程度，即相邻匝导线之间有较大空隙，从而导致绕线空间利用率降低，在相同空间内绕制圈数较少的情况。本技术实施例中的技术方案从立绕线圈的导线的结构设计入手，通过扁平部和斜面部结合的结构消除了绕线折弯角处变形的影响，从而实现了高空间利用率。
27.为了更好的理解上述技术方案，下面结合附图2-6和具体的实施方式对本发明作进一步说明，其中相同的附图标记表示相同的部件，除非另外特别说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。本发明的背景部分可以包含关于本发明的问题或环境的背景信息，而不一定是描述现有技术。因此，在背景技术部分中包含的内容并不是申请人对现有技术的承认。
28.实施例一
29.一种高空间利用率的异形导线，如图2a、图2b所示，整体呈扁平状，包括扁平部1和斜面部2，所述扁平部1和所述斜面部2沿该异形导线的宽度方向并列。所述扁平部1邻接的所述斜面部2的内侧是其最大厚度侧，外侧是最小厚度侧，所述斜面部2的厚度自所述内侧到所述外侧由厚到薄渐变。所述斜面部2的宽度c与所述异形导线的宽度w之比为c:w＝1:4，也可根据实际需要选择c:w＞1:5。
30.所述异形导线的截面包括小圆端3、平面端4，以及位于所述小圆端3和所述平面端4之间的上下对称的斜线段和上下对称的水平段。所述小圆端3为所述上下对称的斜线段相交处的倒圆角部位，即所述斜面部2的截面的弧线段，所述上下对称的斜线段即所述斜面部
2的截面外轮廓线的两个斜线段，所述上下对称的的水平段即所述扁平部1截面的上轮廓线和下轮廓线。其中，所述斜面部2的截面外轮廓线中的所述两个斜线段的斜度(α，β)均优选为25
°
，也可根据具体使用情况在5
°
～40
°
之间进行选择。此外，所述平面端1的上端部和下端部均为倒圆角结构，优选的，所述倒圆角结构的倒角半径为r2＝0.1mm，也可根据实际需要选择r2＞0.1mm。
31.再者，所述异形导线是铜线或铝线，优选还包裹有绝缘层，图中未示出。
32.所述异形导线用于不连绕的立绕线圈(单个立绕线圈)中时，将小圆端3和斜线段绕制在线圈的内侧，可利用其内侧弯折部位较薄的结构抵消由于绕线折弯的挤压变形所增加的厚度，使得绕线后导线的受挤压变形部位的厚度不会超过绕线前的最大厚度t，从而，在相同的尺寸空间内，可绕制更多的匝数，进而实现电器元件的小型化和轻量化。尤其是用于环形立绕线圈中时，提高绕线空间利用率、增加绕线圈数的效果更加显著。不同于其它的异形导线，本实施例采用小圆端设计，结构相对更简单，在相同导线厚度的情况下，圆角半径相对更大一些，更易于导线的加工和绝缘处理。比如，导线转角处圆角半径越大，导线表面的绝缘层可以附着更均匀，附着效果更好。
33.实施例二
34.如图3a、图3b所示，本实施例与上述实施例一中的技术方案的主要区别是：所述斜面部2是两个，包括左斜面部和右斜面部，所述左斜面部和所述右斜面部分别位于所述扁平部1的左侧和右侧。相应的，本实施例的异形导线具有左右两个小圆端3，没有平面端。所述左斜面部的宽度与所述异形导线的宽度之比与所述右斜面部的宽度与所述异形导线的宽度之比优选为相同，但不局限于此，也可是在一定范围内相异，同样能实现预期的技术效果。本实施例与前文实施例一相同的部分，这里不做赘述。
35.本实施例的异形导线用于两个以上线圈连绕的立绕线圈中时，由于所述异形导线的所述左斜面部和所述右斜面部均有剩余空间可以抵消由于绕线折弯的挤压变形造成的厚度增加，使得绕线后各线圈中异形导线的受挤压变形部位的厚度均不会超过绕线前的最大厚度t，从而，在相同的尺寸空间内，可绕制更多的匝数，进而实现电器元件的小型化和轻量化。
36.实施例三
37.如图5所示，本实施例提供一种不连绕的环形立绕线圈，采用如前文实施例一所述的异形导线绕制得到。而图4是采用传统的矩形扁平导线绕制得到的环形立绕线圈的结构剖视示意图，与图5所示的结构剖视示意图相比，明显可见，在相同的线圈尺寸情况下，本实施例能绕制的匝数(圈数)远多于传统导线结构的绕制匝数。
38.实施例四
39.如图6所示，本实施例提供一种两个线圈连绕的立绕线圈，采用如前文实施例二所述的异形导线绕制得到。因为所述异形导线的所述左斜面部和所述右斜面部均有剩余空间可以抵消由于绕线折弯的挤压变形造成的厚度增加，从而，在相同的尺寸空间内，两个线圈均可绕制更多的匝数，进而使得实现电器元件的小型化和轻量化称为可能。
40.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
41.在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
42.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。