KR102558498B1 - 클립 결합식 트랜스포머 - Google Patents

Abstract

본 발명은 클립 결합식 트랜스포머에 관한 것으로, 보다 상세하게는 권취된 도전선으로 구성된 1차 코일부과 클립으로 결합된 도전성 플레이트가 적층된 2차 코일부를 포함하는 트랜스포머에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 트랜스포머는 제1 방향을 따라 연장되는 관통홀을 갖는 보빈; 상기 보빈에 삽입되되, 상기 제1 방향을 따라 서로 이격되어 적층된 복수의 도전성 플레이트; 상기 보빈에 체결되되, 상기 복수의 도전성 플레이트를 전기적으로 연결시켜 상기 복수의 도전성 플레이트와 함께 일체로 2차 코일부를 구성하는 복수의 연결 클립; 및 상기 관통홀(TH)을 관통하되 상기 보빈의 외측을 따라 상기 보빈에 결합되는 코어부를 포함하되, 상기 복수의 연결 클립 각각은, 상기 복수의 도전성 플레이트 중 서로 다른 두 개의 도전성 플레이트를 전기적으로 연결하되, 상기 전기적으로 연결하는 두 개의 플레이트의 상기 제1 방향을 따라 서로 마주하는 두 면 사이에 배치될 수 있다.

Description

클립 결합식 트랜스포머{CLIP COMBINED TRANSFORMER}

본 발명은 클립 결합식 트랜스포머에 관한 것으로, 보다 상세하게는 권취된 도전선으로 구성된 1차 코일부과 클립으로 결합된 도전성 플레이트가 적층된 2차 코일부를 포함하는 트랜스포머에 관한 것이다.

전자기기의 전원공급장치에는 트랜스포머나 라인 필터와 같은 다양한 코일 부품이 탑재된다.

트랜스포머(Transformer, 변압기)는 다양한 목적으로 전자기기에 포함될 수 있다. 예를 들어, 트랜스포머는 하나의 회로에서 다른 회로로 에너지를 전달하는 에너지 전달기능을 수행하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 트랜스포머는 전압의 크기를 바꾸는 승압 혹은 강압의 기능을 수행하기 위해서 사용될 수도 있다. 또한, 1차, 2차측 권선 간에 유도성 결합(커플링)만 되므로 어떠한 DC 경로도 직접 형성되지 않는 특징을 가지는 트랜스포머는 직류 차단 및 교류 통과를 위한 목적이나 두 회로간 절연 분리를 위해 사용될 수도 있다.

한편, 최근 들어 각종 전자기기의 소형화 및 집적화 추세에 따라 전원 공급 장치인 트랜스포머의 크기도 작아질 필요성이 대두되고 있다. 그와 동시에, 크기가 작으면서도 고용량(High Power) 성능을 만족하기 위하여 2차 측 코일을 금속판으로 구현하고자 하는 연구가 진행중이다. 그런데, 금속판으로 2차측 코일에 복수의 턴을 구현하기 위해서는 두께방향으로 충첩된 복수의 금속판들을 전기적으로 연결하여 고정할 방법이 필요하다. 이러한 고정 방법의 하나로 솔더링 방식이 고려될 수 있으나, 솔더링이 적용되기에는 코일 면적이 크며 금속판 간의 공간으로 인해 열이 분산되어 작업성이 저하되므로 생산성이 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 일반적으로 2차 코일은 하나의 접지 단자와 두 개의 시그널 단자를 갖게 되는데, 각 단자의 전기적 연결과 트랜스포머의 고정을 위해서는 돌출형 단자(터미널)가 사용되나, 이 또한 트랜스포머에 솔더링되는 것이 일반적이며, 돌출형 터미널이 기판 상에서 차지하는 공간 또한 확보되어야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 복수의 금속판이 적층된 2차 코일부의 효율적인 연결 구조를 제공하기 위한 것이다.

특히, 본 발명은 권취된 도전선으로 구성된 1차 측 코일부과 클립으로 결합된 판상형 2차 측 코일부를 포함하는 트랜스포머를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당 업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜스포머는 제1 방향을 따라 연장되는 관통홀을 갖는 보빈; 상기 보빈에 삽입되되, 상기 제1 방향을 따라 서로 이격되어 적층된 복수의 도전성 플레이트; 상기 보빈에 체결되되, 상기 복수의 도전성 플레이트를 전기적으로 연결시켜 상기 복수의 도전성 플레이트와 함께 일체로 2차 코일부를 구성하는 복수의 연결 클립; 및 상기 관통홀(TH)을 관통하되 상기 보빈의 외측을 따라 상기 보빈에 결합되는 코어부를 포함하되, 상기 복수의 연결 클립 각각은, 상기 복수의 도전성 플레이트 중 서로 다른 두 개의 도전성 플레이트를 전기적으로 연결하되, 상기 전기적으로 연결하는 두 개의 플레이트의 상기 제1 방향을 따라 서로 마주하는 두 면 사이에 배치될 수 있다.

예를 들어, 상기 보빈은 상부 플레이트; 상기 상부 플레이트 아래에 배치되는 바디부; 및 상기 바디부 아래에 배치되는 하부 플레이트를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 바디부는 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 연장되며, 상기 제1 방향을 따라 서로 이격되어 적층된 복수의 격벽을 포함하고, 상기 복수의 도전성 플레이트 각각은, 상기 바디부의 내벽과 상기 복수의 격벽에 의해 정의되는 복수의 수용홈에 삽입될 수 있다.

예를 들어, 상기 보빈은, 상부 플레이트와 상기 바디부를 연결하는 상부 연결부; 및 상기 바디부와 상기 하부 플레이트를 연결하는 하부 연결부를 더 포함하되, 상기 상부 연결부와 상기 하부 연결부는 상기 관통홀을 중심으로 상기 제1 방향으로 정렬될 수 있다.

예를 들어, 상기 상부 연결부와 상기 하부 연결부를 중심으로 권선되어 제1 코일부를 구성하는 도전선을 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 코어부는, 상기 상부 플레이트 측에서 결합되는 상부 코어; 및 상기 하부 플레이트 측에서 결합되는 하부 코어를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 복수의 전도성 플레이트 각각은, 열린 고리형 평면 형상을 갖되, 하나의 접지 단부와 하나의 시그널 단부를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 복수의 전도성 플레이트는, 제1 평면 형상을 갖는 복수의 전도성 플레이트와 제2 평면 형상을 갖는 복수의 전도성 플레이트를 포함하되, 상기 제1 평면 형상을 갖는 복수의 전도성 플레이트와 제2 평면 형상을 갖는 복수의 전도성 플레이트는 상기 제1 방향으로 교번 순으로 적층될 수 있다.

예를 들어, 상기 복수의 전도성 플레이트 각각의 접지 단부는, 상기 제1 방향으로 적어도 일부가 중첩될 수 있다.

예를 들어, 상기 바디부로부터 상기 하부 플레이트의 저면까지 상기 제1 방향으로 연장되는 복수의 터미널 클립을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 클립 결합식 트랜스포머에 대한 효과를 설명하면 다음과 같다.

첫째, 2차 측 코일을 구성하는 복수의 금속판이 클립으로 결합됨에 따라 제조 공정이 보다 효율적이다.

둘째, 트랜스포머 하부까지 클립이 연결되므로 별도의 돌출형 터미널이 구비될 필요가 없다.

셋째, 보빈과 클립의 체결 구조로 인해 클립 이탈이 방지되리 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 클립 결합형 트랜스포머의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 클립 결합형 트랜스포머의 일례를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보빈의 정면도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 클립 구성의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 코일 구성의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 1의 ‘A’부분을 하측에서 바라본 사시도이다.
도 7은 도 1의 ‘B’ 부분을 확대한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 클립과 격벽의 결합 구조의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 클립과 도전성 플레이트의 전기적 연결 형태의 일례를 비교례와 함께 나타낸 단면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 클립과 격벽의 결합 구조의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 클립과 도전성 플레이트의 결합 형태의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 클립과 도전성 플레이트의 결합 형태의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 13a 내지 도 13c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 일체형 클립의 일례를 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

실시예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)", "전(앞) 또는 후(뒤)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(위) 또는 하(아래)" 및"전(앞) 또는 후(뒤)"는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 클립 결합형 트랜스포머를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 클립 결합형 트랜스포머(100)의 일례를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 클립 결합형 트랜스포머의 일례를 나타내는 분해 사시도이다.

도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 클립 결합형 트랜스포머(100)는 보빈(110)과, 보빈(110)에 삽입되는 복수의 도전성 플레이트(120), 보빈(110)에 체결되되 복수의 도전성 플레이트(120)를 전기적으로 연결시켜 복수의 도전성 플레이트(120)와 함께 일체로 2차 측 코일부를 구성하는 복수의 클립(130) 및 보빈(110)에 구비된 관통홀(TH)을 관통하되 보빈(110)의 외측을 따라 결합되는 코어부(140)를 포함할 수 있다.

여기서, 실시예에 따른 트랜스포머(100)는 보빈(110)에 권선되되, 1차 코일부를 구성하는 도전선을 더 포함할 수 있으나, 도 1에서의 도시는 생략되었다. 1차 코일부(미도시)는 강성 도체 금속, 예를 들어 구리 도전선이 수회 감겨진 다중 권선(winding)일 수 있다.

2차 코일부(120, 130)는 제1 코일부(미도시)로부터 공급 받은 전원 신호를 변압시켜 출력할 수 있다. 도 1에서는 2차 코일부(120, 130)를 구성함에 있어 4매의 도전성 플레이트(121, 122, 123, 124)가 두께 방향(예를 들어, z축 방향)으로 적층된 형태로 배치될 수 있다. 각각의 도전성 플레이트는 2차 코일부에서 1턴에 해당할 수 있다. 즉, 4 매의 도전성 플레이트(121, 122, 123, 124)가 적용된 경우, 2차 코일부의 턴수는 4턴일 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 더 많거나 더 적은 도전성 플레이트가 적용될 수 있으며, 이러한 경우 2차 코일부의 턴수는 도전성 플레이트의 매수에 비례할 수 있다.

4 매의 도전성 플레이트(121, 122, 123, 124) 각각은 2차 코일부의 1턴을 구성하기 위하여 두 개의 단부(121G, 121S, 122G, 122S)를 갖는 열린 고리형 평면 형상을 가질 수 있다. 도 1 및 도 2에서는 열린 사각 고리형상으로 도시되었으나, 이는 예시적인 것으로 평면 형상은 열린 원형/타원형 고리형상이나 열린 다각형 고리형상 또는 열린 트랙형 고리형상일 수도 있다. 또한, 제1 도전성 플레이트(121)와 제3 도전성 플레이트(123), 제2 도전성 플레이트(122)와 제4 도전성 플레이트(124)는 서로 대응되는(또는 동일한) 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 도전성 플레이트(121)와 제3 도전성 플레이트(123) 각각은 중앙에서 보빈(110)의 정면 방향으로 연장되는 단부(예를 들어, 121G)와 우측에서 보빈(110)의 정면 방향으로 연장되는 단부(예를 들어, 121S)를 포함하여, “q”자형 평면 형상을 가질 수 있다. 또한, 제2 도전성 플레이트(122)와 제4 도전성 플레이트(124) 각각은 중앙에서 보빈(110)의 정면 방향으로 연장되는 단부(예를 들어, 122G)와 좌측에서 보빈(110)의 정면 방향으로 연장되는 단부(예를 들어, 122S)를 포함하여, “p”자형 평면 형상을 가질 수 있다. 여기서, 중앙에서 보빈(110)의 정면 방향으로 연장되는 단부(예를 들어, 121G, 122G)는 그라운드로 연결되므로 그라운드 단부라 칭할 수 있으며, 좌측에서 보빈(110)의 정면 방향으로 연장되는 단부(예를 들어, 122S)는 하나의 시그널 라인으로 연결되므로 제1 시그널 단부라 칭할 수 있고, 우측에서 보빈(110)의 정면 방향으로 연장되는 단부(예를 들어, 121S)는 다른 시그널 라인으로 연결되므로 제2 시그널 단부라 칭할 수 있다. 따라서, 4매의 도전성 플레이트가 적용될 경우, 총 4개의 그라운드 단부, 두 개의 제1 시그널 단부 및 두 개의 제2 시그널 단부가 구비된다. 총 4개의 그라운드 단부, 두 개의 제1 시그널 단부 및 두 개의 제2 시그널 단부 각각은, 수직 방향으로 적어도 일부가 중첩 또는 수직 방향으로 정렬될 수 있다.

예를 들어, 복수의 도전성 플레이트(120) 각각은 보빈(110)의 후면에서 x축 방향으로 보빈(110)에 삽입될 수 있다.

복수의 도전성 플레이트(120) 각각은 클립(130)을 통한 전기적 연결을 제외하면 후술할 보빈(110)의 격벽(P)에 의해 서로 전기적으로 절연될 수 있다. 예를 들어, 두 개의 제1 시그널 단부, 네 개의 그라운드 단부, 두 개의 제2 시그널 단부 각각은 클립(130)을 통해 서로 전기적으로 연결되나, 복수의 도전성 플레이트(120) 각각은 서로 직접 접촉하지 아니한다.

또한, 복수의 도전성 플레이트(120)는 도전성 금속, 예를 들어, 구리를 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

보빈(110)은 1차 코일부를 구성하는 도전선(미도시), 2차 코일부를 구성하는 복수의 도전성 플레이트(120)와 클립(130), 그리고 코어부(140)가 서로 절연되되, 각각(120, 130, 140)의 적어도 일부를 수용하거나 고정시키기에 적합한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 보빈(110)은 상부 플레이트(111), 바디부(112) 및 하부 플레이트(113)를 포함하되, 바디부(112)에는 클립(130) 중 후술할 연결 클립과 복수의 도전성 플레이트(120)가 고정 및 수용될 수 있다. 또한, 1차 코일부를 구성하는 도전선(미도시)은 상부 플레이트(111)와 바디부(112) 사이의 공간 및 바디부(112)와 하부 플레이트(113) 사이의 공간에 배치될 수 있다. 아울러, 관통홀(TH)은 상부 플레이트(111), 바디부(112) 및 하부 플레이트(113)를 수직 방향(예를 들어, Z축 방향)으로 연장되면서 관통할 수 있다. 하부 플레이트(113)는 기판(미도시) 상에 고정될 때, 트랜스포머(110)를 지지하며, 클립(130) 중 후술할 터미널 클립을 고정하는 역할을 수행할 수 있다. 이를 위해, 하부 플레이트(113)는 상부 플레이트(111)보다 큰 두께를 가질 수 있다.

보빈(110)은 절연성 물질, 예를 들어, 수지 물질을 포함할 수 있으며, 성형 방식으로 생산될 수 있다. 보빈(110)의 보다 구체적인 형상은 도 3을 참조하여 후술하기로 한다.

한편, 도 1에서 보빈(110)은 사각 고리형 평면 형상을 가지며, 관통홀(TH)은 사각형 평면 형상을 갖는 것으로 도시되었으나, 이는 예시적인 것으로 실시예는 보빈(110)과 관통홀(TH)의 평면 형상에 한정되지 아니한다.

자기회로의 성격을 가지는 코어부(140)는 자속의 통로 역할을 할 수 있다. 코어부는 상부 플레이트(111) 측에서 결합되는 상부 코어(141)와 하부 플레이트(113) 측에서 결합되는 하부 코어(142)를 포함할 수 있다. 상부 코어(141) 및 하부 코어(142) 각각은 도 1에 도시된 바와 같이“E” 형 코어일 수도 있고, 둘(141, 142) 중 어느 하나는 “E”형 코어이고 나머지 하나가 “I”형 코어로 구성될 수도 있다. 두 코어(141, 142) 모두가 “E” 형 코어인 경우, 두 코어(141, 142)는 서로 상하로 대칭되는 형상일 수도 있고, 비대칭 형상일 수도 있다. 코어부(140)는 자성물질, 예를 들어, 철 또는 페라이트를 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보빈의 정면도를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 보빈(110)은 상부 플레이트(111), 바디부(112), 하부 플레이트(113), 상부 플레이트(111)와 바디부(112)를 연결하는 상부 연결부(114) 및 바디부(112)와 하부 플레이트(113)를 연결하는 하부 연결부(115)를 포함할 수 있다. 상부 연결부(114) 및 하부 연결부(115)는 수직 방향으로 평면 상에서 관통홀(TH)을 중심으로 정렬될 수 있으며, 상부 연결부(114) 및 하부 연결부(115)의 내측면은 관통홀(TH)의 측벽을 정의할 수도 있다.

여기서, 상부 연결부(114)와 하부 연결부(115)의 수평 방향(예를 들어, y축 방향)으로의 폭은 상부 플레이트(111), 바디부(112) 및 하부 플레이트(113)의 폭보다 작되, 관통홀(TH)의 직경보다는 클 수 있다.

바디부(112)는 서로 대향하는 두 면, 예를 들어, 정면과 후면에 개구를 갖는 육면체 형상을 가질 수 있으며, 내부에는 수직 방향(예를 들어, Z축 방향)으로 서로 이격되어 적층되되, 판상형을 갖는 복수의 격벽(P)이 배치될 수 있다. 격벽의 수직 방향으로의 이격 간격은 도전성 플레이트(120) 각각의 두께에 대응되거나, 도전성 플레이트(120) 각각의 두께보다 클 수 있다. 바디부(112)의 내벽과 격벽(P)에 의해, 복수의 도전성 플레이트(120) 각각이 수용되는 복수의 수용홈(RH)이 정의될 수 있다. 또한, 복수의 도전성 플레이트(120) 각각은 격벽(P)에 의해 전기적으로 서로 절연될 수 있다.

1차 코일을 구성하는 도전선(미도시)은 상부 플레이트(111)와 바디부(112) 사이에서는 상부 연결부(114)를 중심으로 권선될 수 있으며, 바디부(112)와 하부 플레이트(113) 사이에서는 하부 연결부(115)를 중심으로 권선될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 클립 구성의 일례를 나타내는 사시도이다.

도 4를 참조하면, 실시예에 따른 클립(130)의 측단면은 일측이 개방된 고리 형상, 예컨대, 스퀘어 브라켓(즉, “[“ 또는 “]”) 형상, “U”자형 형상 또는 “V”자형 형상을 가질 수 있다.

또한, 실시예에 따른 클립(130)은 도전성 플레이트(120) 간의 전기적 연결을 위한 연결 클립과, 2차 코일부와 기판 간의 전기적 연결을 위한 터미널 클립으로 구분될 수 있다.

예를 들어, 도 1 및 도 2에서와 같이 4매의 도전성 플레이트(120)가 적용될 경우, 5개의 연결 클립(131, 132, 133, 134, 135)과 3개의 터미널 클립(136, 137, 138), 총 8개의 클립(130)이 사용될 수 있으며, 각 클립(131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138)은 보빈(110)의 정면 방향에서 ?x축 방향으로 각 격벽(P)에 결합될 수 있다.

이하, 연결 클립(131, 132, 133, 134, 135)과 도전성 플레이트(120) 간의 연결 관계를 도 5를 참조하여 설명하고, 터미널 클립(136, 137, 138)의 기능은 도 6을 참조하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 코일 구성의 일례를 나타내는 사시도이다.

도 5에서는, 실시예에 따른 일체로 2차 코일을 구성하는 복수의 도전성 플레이트(121, 122, 123, 124) 및 연결 클립(131, 132, 133, 134, 135) 간의 연결 관계가 도시된다. 전술된 바와 같이, 2차 코일을 구성하는 복수의 도전성 플레이트(121, 122, 123, 124) 및 연결 클립(131, 132, 133, 134, 135)은 보빈(110)의 바디부(112)에 수용 및 고정되나, 이해를 돕기 위하여 도 5에서는 보빈(110)의 도시가 생략되었다.

도 5를 참조하면, 제1 연결 클립(131)은 제2 도전성 플레이트(122)와 제4 도전성 플레이트(124)의 제1 시그널 단부 사이에 배치되되, 제2 도전성 플레이트(122)의 저면과 제4 도전성 플레이트(124)의 상면과 접촉한다. 또한, 제5 연결 클립(135)은 제1 도전성 플레이트(121)와 제3 도전성 플레이트(123)의 제2 시그널 단부 사이에 배치되되, 제1 도전성 플레이트(121)의 저면과 제3 도전성 플레이트(123)의 상면과 접촉한다. 아울러, 제2 내지 제4 연결 클립(132, 133, 134)은 각각 제1 도전성 플레이트 내지 제4 도전성 플레이트 각각의 그라운드 단부 사이에 배치되되, 인접한 도전성 플레이트의 서로 대향하는 면과 접촉한다.

각 연결 클립(131 내지 135)은 전기적으로 연결할 두 도전성 플레이트(120) 간의 이격 거리에 따라 수직 방향으로의 길이가 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 연결 클립(131)과 제5 연결 클립(135)은 다른 도전성 플레이트를 사이에 두고 서로 이격된 도전성 플레이트들의 사이를 연결하므로, 인접한 도전성 플레이트 사이를 연결하는 제2 내지 제4 연결 클립(132, 133, 134)보다 수직 방향으로의 길이가 길 수 있다.

도 6은 도 1의 ‘A’부분을 하측에서 바라본 사시도이다.

도 6을 참조하면, 제6 터미널 클립(136), 제7 터미널 클립(137), 제8 터미널 클립(138)은 각각 바디부(112)에서 하부 플레이트(113)에 걸쳐 배치된다. 제6 터미널 클립(136)은 제1 시그널 단자와 전기적으로 연결되며, 제7 터미널 클립(137)은 그라운드 단자와 전기적으로 연결되며, 제8 터미널 클립(138)은 제2 시그널 단자와 전기적으로 연결된다. 따라서, 하부 플레이트(113)의 저면이 기판에 고정될 때, 별도의 돌출형 터미널이 없더라도 각 터미널 클립의 저면(136L, 137L, 138L)이 기판의 상면과 대면하므로 도전성 접착제나 솔더링 등의 방식을 통한 결합이 용이하면서도 트랜스포머(100) 자체가 컴팩트한 크기를 가질 수 있다.

다음으로, 도 7 내지 도 11을 참조하여 클립(130), 보빈(110) 및 도전성 플레이트(120) 간의 상호 결합 형태를 보다 상세히 설명한다.

도 7은 도 1의 ‘B’ 부분을 확대한 사시도이다.

도 7을 참조하면, 격벽(P) 중 보빈(110)의 정면을 향해 노출되는 가장자리의 적어도 일부에는 클립(130)이 체결고정될 수 있도록 수평 방향(예를 들어, y축 방향)으로 연장되는 상부 리세스(RU)와 하부 리세스(RL)가 구비될 수 있다. 이러한 리세스를 이용한 클립 결합 형태가 도 8에 도시된다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 클립과 격벽의 결합 구조의 일례를 나타내는 단면도이다. 도 8에서는 제2 연결 클립(132)을 예로 들어 설명한다. 또한, 도 8에서 상단은 격벽(P)과 클립(132)의 체결 전 형태를, 하단은 체결 후 형태를 각각 나타낸다.

도 8을 참조하면, 격벽(P)의 일 가장자리에 상부 리세스(RU)와 하부 리세스(RL)에 의해 정의되는 돌출부(PT)가 구비된다. 돌출부(PT)가 클립(132)에서 상부 연장부(132T)와 하부 연장부(132B) 사이의 수용부(RC)에 수용되도록 격벽(P)과 클립(132)이 체결될 수 있다. 따라서, 돌출부(PT)는 체결된 상태에서의 수용부(RC) 형상에 대응되는 크기와 형상을 가질 수 있다.

여기서 상부 리세스(RU)의 수직 방향 크기(T1)와 상부 연장부(132T)의 두께(T3)는 서로 동일할 수도 있고, 도전성 플레이트(120)와의 접촉 보장을 위해 상부 연장부(132T)의 두께(T3)가 더 클 수도 있다. 또한, 여기서 하부 리세스(RU)의 수직 방향 크기(T2)와 하부 연장부(132B)의 두께(T4)는 서로 동일할 수도 있고, 도전성 플레이트(120)와의 접촉 보장을 위해 하부 연장부(132B)의 두께(T4)가 더 클 수도 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 클립과 도전성 플레이트의 전기적 연결 형태의 일례를 비교례와 함께 나타낸 단면도이다. 도 9에서 좌측은 실시예에 따른 클립과 도전성 플레이트의 전기적 연결 형태를, 우측은 비교례에 따른 클립과 도전성 플레이트의 전기적 연결 형태를 각각 나타낸다.

전술한 바와 같이, 실시예에 따른 연결 클립(132)은 제2 도전성 플레이트(122)와 제3 도전성 플레이트(123)의 사이에 배치되되, 클립의 상면(132TS)는 제2 도전성 플레이트(122)의 저면(122BS)과, 클립의 저면(132BS)은 제3 도전성 플레이트(123)의 상면(123TS)과 각각 접촉한다.

이와 달리, 비교례에 따른 클립(132-C)은 제2 도전성 플레이트(122)와 제3 도전성 플레이트(123)의 외측을 감싸도록 결합된다. 따라서, 비교례에 따른 격벽(P-C)은 체결을 위한 리세스가 구비되지 않는다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 클립과 격벽의 결합 구조의 일례를 나타내는 단면도이다. 도 10에서 상단은 격벽(P)과 클립(132)의 체결 전 형태를, 하단은 체결 후 형태를 각각 나타낸다.

도 10의 경우, 도 8의 경우 대비 클립(132’)은 체결 돌기(CP)를 가장자리에 구비하고, 격벽(P’) 또한 체결시 체결 돌기(CP)에 대응되는 위치에 체결 홈(CR)을 구비한다. 이러한 경우, 클립(132’)이 보빈(110), 특히 격벽(P’)에 보다 견고하게 고정되므로, 체결된 후 도전성 플레이트(120) 삽입 등 외력이 가해지는 상황에서 클립(132’)이 이탈되는 현상이 방지될 수 있다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 클립과 도전성 플레이트의 결합 형태의 일례를 나타내는 단면도이다.

도 11을 참조하면, 도전성 플레이트(121)를 수용홈(RH)에 용이하게 삽입하기 위하여, 클립(132”)의 외측 단부의 상면과 하면 각각에 경사면(SL)이 배치될 수도 있다. 이러한 구조를 통해 실시예에 따른 트랜스포머(100)의 제조시 공정 작업성이 향상될 수 있다.

한편, 전술한 실시예들에서는 클립이 두께 방향으로 인접한 두 개의 도전성 플레이트를 전기적으로 연결함에 있어, 두께방향으로 서로 대면하는 두 면, 즉, 한 도전성 플레이트의 저면과 다른 도전성 플레이트의 상면 사이에 접촉하도록 배치되었다. 이와 달리, 또 다른 실시예에 의하면, 클립은 두께 방향으로 인접한 두 개의 도전성 플레이트 각각의 측면에 더 접촉할 수도 있다. 이를 도 12를 참조하여 설명한다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 클립과 도전성 플레이트의 결합 형태의 일례를 나타내는 단면도이다. 도 12에서는 클립(132)에 측면 연결부(132-1)가 추가된 점을 제외하면, 도 9와 유사하므로 중복되는 기재는 생략하고 도 9 대비 차이점을 위주로 설명한다.

도 12를 참조하면, 클립(132)은 보빈(110)의 정면 방향(즉, X축 방향)으로 돌출되되, 수직 방향(즉, Z축 방향)으로 상하로 연장되는 측면 연결부(132-1)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 측면 연결부(132-1)의 상측으로 연장된 부분은 제2 도전성 플레이트(122)의 일 측면과 접촉하고, 측면 연결부(132-1)의 하측으로 연장된 부분은 제3 도전성 플레이트(123)의 일 측면과 접촉할 수 있다. 이러한 측면 연결부(132-1)가 구비됨에 따라, 클립(132, 132-1)과 도전성 플레이트들(122, 123) 간에 더 큰 접촉 면적이 확보되어 전기적 연결이 더욱 안정될 수 있으며, 도전성 플레이트들(122, 123)의 x축 방향으로의 이탈을 방지할 수 있는 효과가 있다. 도 12에서는 한 클립의 측면 연결부(예를 들어, 132-1)와 인접한 다른 클립의 측면 연결부(예를 들어, 133-1)가 서로 수직 방향(예를 들어, Z축 방향)으로 이격된 것으로 도시되었으나, 본 실시예의 다른 양상에 의하면 인접한 클립들의 각 측면 연결부는 서로 접촉할 수도 있다.

아울러, 또 다른 실시예에 의하면, 전술한 실시예들의 둘 이상의 클립들이 일체로 구비될 수도 있다. 이를 도 13을 참조하여 설명한다.

도 13a 내지 도 13c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 일체형 클립의 일례를 나타내는 단면도이다.

도 13a를 참조하면, 제2 연결 클립(132)과 제3 연결 클립(133)은 제1 연결 부재(CM1)로 연결되고, 제3 연결 클립(133)은 다시 제2 연결 부재(CM2)를 통해 제4 연결 클립(134)과 연결되어 일체로 하나의 클립을 형성할 수 있다. 물론, 도시되지는 않았으나 제4 연결 클립(134)은 또 다른 연결 부재(미도시)를 통해 제7 터미널 클립(137)과 연결될 수도 있다. 이러한 구조를 통해 트랜스포머(100)의 부품 수가 감소하여 조립 공정에서 공정 효율성이 향상될 수 있으며, 각 연결 부재(CM1, CM2)의 내측면과 그에 대면하는 각 도전성 플레이트(122, 123)의 측면과 간의 접촉 면적이 추가로 확보될 수 있다.

한편, 도 13a와 같은 일체형 클립이 적용될 경우, 각 도전성 플레이트와의 접촉 확보 및 고정성 향상을 위한 구조가 더욱 고려될 수 있다. 이를 도 13b 및 도 13c를 참조하여 설명한다. 도 13b 및 도 13c에서는 간명한 이해를 돕기 위하여 도 13a와 달리 제2 연결 클립과 제3 연결 클립(132+133) 및 제1 연결 부재(CM1)만을 도시하였다.

먼저, 도 13b를 참조하면, 제1 연결 부재(CM1)에서 제2 도전성 플레이트(122)의 측면과 대면하는 내측면에 제2 도전성 플레이트(122)를 향해 돌출된 돌출부(CMP)가 배치될 수 있다. 돌출부(CMP)가 배치됨으로 인해, 도전성 플레이트의 측면과의 접합력이 향상될 수 있다. 도 13b에서는 하나의 돌출부(CMP) 만이 도시되었으나, 복수의 돌출부가 연결 부재의 내측면 상에 서로 이격되어 배치될 수도 있다.

다음으로, 도 13c를 참조하면, 제2 연결 클립(132)의 각 연장부(132T’, 132B’)와 제3 연결 클립(133)의 각 연장부(133T’, 133B’)는 서로 연결 부재(CM1)를 향해 경사진 형태를 가질 수 있다. 여기서, 클립((132+133)’)은 일정 값의 탄성계수를 가질 수 있다. 이러한 경우, 클립((132+133)’)이 보빈(110)에 결합될 때 제2 연결 클립의 상부 연장부(132T’)는 그((132T’)와 하부 연장부(132B’) 사이에 위치하는 돌출부(PT)를 하방으로 가압하게 되고, 제3 연결 클립의 하부 연장부(133B’)는 그((133B’)와 상부 연장부(133T’) 사이에 위치하는 돌출부(PT)를 상방으로 가압하게 된다. 따라서, 클립((132+133)’)이 보다 견고하게 보빈(110)에 고정될 수 있다. 이와 함께, 제2 클립의 하부 연장부(132B’)와 제3 클립의 상부 연장부(133T’)는 둘(132B’, 133T’) 사이에 배치되는 제2 도전성 플레이트(122)의 상면과 하면을 동시에 각각 가압하게 되므로 클립((132+133)’)과 제2 도전성 플레이트(122) 간의 고정성과 접촉성이 향상될 수 있다.

실시 예와 관련하여 전술한 바와 같이 몇 가지만을 기술하였지만, 이외에도 다양한 형태의 실시가 가능하다. 앞서 설명한 실시 예들의 기술적 내용들은 서로 양립할 수 없는 기술이 아닌 이상은 다양한 형태로 조합될 수 있으며, 이를 통해 새로운 실시 형태로 구현될 수도 있다.

예를 들어, 제1 시그널 단부, 그라운드 단부 및 제2 시그널 단부는 동일 방향(예컨대, x축 방향)으로 연장되어 보빈(110)의 일 면(예를 들어, 정면) 상에 함께 노출된 형태로 도시되었으나, 이는 예시적인 것으로, 제1 시그널 단부, 그라운드 단부 및 제2 시그널 단부 중 적어도 일부는 보빈 상에서 나머지 단부가 연장되는 방향과 상이한 방향으로 연장되어, 보빈 상에서 나머지 단부가 노출되는 면과 상이한 면을 통해 노출될 수도 있다.

또한, 전술한 실시예에 따른 트랜스포머(100)는 계기용변성기, 교류계산반, 직류변환기(DC-DC converter), 교류 승압기, 교류 강압기 등에 실장될 수 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

100: 트랜스포머 110: 보빈
120, 121, 122, 123, 124: 도전성 플레이트
130: 클립 140: 코어부

Claims (10)

1. 제1 방향을 따라 연장되는 관통홀을 갖는 보빈;
   상기 보빈에 삽입되되, 상기 제1 방향을 따라 서로 이격되어 적층된 복수의 도전성 플레이트;
   상기 보빈에 체결되되, 상기 복수의 도전성 플레이트를 전기적으로 연결시켜 상기 복수의 도전성 플레이트와 함께 일체로 2차 코일부를 구성하는 복수의 연결 클립; 및
   상기 관통홀(TH)을 관통하되 상기 보빈의 외측을 따라 상기 보빈에 결합되는 코어부를 포함하되,
   상기 복수의 연결 클립 각각은,
   상기 복수의 도전성 플레이트 중 서로 다른 두 개의 도전성 플레이트를 전기적으로 연결하되, 상기 전기적으로 연결하는 두 개의 도전성 플레이트의 상기 제1 방향을 따라 서로 마주하는 두 면 사이에 배치되고,
   상기 서로 다른 두 개의 도전성 플레이트의 이격 간격에 따라 다른 높이를 가지는 트랜스포머.
2. 제1 방향을 따라 연장되는 관통홀을 갖는 보빈;
   상기 보빈에 삽입되되, 상기 제1 방향을 따라 서로 이격되어 적층된 복수의 도전성 플레이트;
   상기 보빈에 체결되되, 상기 복수의 도전성 플레이트를 전기적으로 연결시켜 상기 복수의 도전성 플레이트와 함께 일체로 2차 코일부를 구성하는 복수의 연결 클립; 및
   상기 관통홀(TH)을 관통하되 상기 보빈의 외측을 따라 상기 보빈에 결합되는 코어부를 포함하되,
   상기 복수의 연결 클립 각각은,
   상기 복수의 도전성 플레이트 중 서로 다른 두 개의 도전성 플레이트를 전기적으로 연결하되, 상기 전기적으로 연결하는 두 개의 도전성 플레이트의 상기 제1 방향을 따라 서로 마주하는 두 면 사이에 배치되고,
   상기 보빈은,
   상부 플레이트;
   상기 상부 플레이트 아래에 배치되는 바디부;
   상기 바디부 아래에 배치되는 하부 플레이트;
   상부 플레이트와 상기 바디부를 연결하는 상부 연결부; 및
   상기 바디부와 상기 하부 플레이트를 연결하는 하부 연결부를 포함하는, 트랜스포머.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 바디부는 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 연장되며, 상기 제1 방향을 따라 서로 이격되어 적층된 복수의 격벽을 포함하고,
   상기 복수의 도전성 플레이트 각각은, 상기 바디부의 내벽과 상기 복수의 격벽에 의해 정의되는 복수의 수용홈에 삽입되는, 트랜스포머.
4. 제2 항에 있어서,
   상기 상부 연결부와 상기 하부 연결부는 상기 관통홀을 중심으로 상기 제1 방향으로 정렬된, 트랜스포머.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 상부 연결부와 상기 하부 연결부를 중심으로 권선되어 제1 코일부를 구성하는 도전선을 더 포함하는, 트랜스포머.
6. 제2 항에 있어서,
   상기 코어부는,
   상기 상부 플레이트 측에서 결합되는 상부 코어; 및
   상기 하부 플레이트 측에서 결합되는 하부 코어를 포함하는, 트랜스포머.
7. 제2 항에 있어서,
   상기 복수의 전도성 플레이트 각각은,
   열린 고리형 평면 형상을 갖되,
   하나의 접지 단부와 하나의 시그널 단부를 포함하는, 트랜스포머.
8. 제1 방향을 따라 연장되는 관통홀을 갖는 보빈;
   상기 보빈에 삽입되되, 상기 제1 방향을 따라 서로 이격되어 적층된 복수의 도전성 플레이트;
   상기 보빈에 체결되되, 상기 복수의 도전성 플레이트를 전기적으로 연결시켜 상기 복수의 도전성 플레이트와 함께 일체로 2차 코일부를 구성하는 복수의 연결 클립; 및
   상기 관통홀(TH)을 관통하되 상기 보빈의 외측을 따라 상기 보빈에 결합되는 코어부를 포함하되,
   상기 복수의 연결 클립 각각은,
   상기 복수의 도전성 플레이트 중 서로 다른 두 개의 도전성 플레이트를 전기적으로 연결하되, 상기 전기적으로 연결하는 두 개의 도전성 플레이트의 상기 제1 방향을 따라 서로 마주하는 두 면 사이에 배치되고,
   상기 보빈은,
   상부 플레이트;
   상기 상부 플레이트 아래에 배치되는 바디부;와
   상기 바디부 아래에 배치되는 하부 플레이트;를 포함하고,
   상기 복수의 전도성 플레이트는,
   제1 평면 형상을 갖는 복수의 전도성 플레이트와 제2 평면 형상을 갖는 복수의 전도성 플레이트를 포함하되,
   상기 제1 평면 형상을 갖는 복수의 전도성 플레이트와 제2 평면 형상을 갖는 복수의 전도성 플레이트는,
   상기 제1 방향으로 교번 순으로 적층된, 트랜스포머.
9. 제7 항에 있어서,
   상기 복수의 전도성 플레이트 각각의 접지 단부는,
   상기 제1 방향으로 적어도 일부가 중첩되는, 트랜스포머.
10. 제1 방향을 따라 연장되는 관통홀을 갖는 보빈;
    상기 보빈에 삽입되되, 상기 제1 방향을 따라 서로 이격되어 적층된 복수의 도전성 플레이트;
    상기 보빈에 체결되되, 상기 복수의 도전성 플레이트를 전기적으로 연결시켜 상기 복수의 도전성 플레이트와 함께 일체로 2차 코일부를 구성하는 복수의 연결 클립; 및
    상기 관통홀(TH)을 관통하되 상기 보빈의 외측을 따라 상기 보빈에 결합되는 코어부를 포함하되,
    상기 복수의 연결 클립 각각은,
    상기 복수의 도전성 플레이트 중 서로 다른 두 개의 도전성 플레이트를 전기적으로 연결하되, 상기 전기적으로 연결하는 두 개의 도전성 플레이트의 상기 제1 방향을 따라 서로 마주하는 두 면 사이에 배치되고,
    상기 보빈은,
    상부 플레이트;
    상기 상부 플레이트 아래에 배치되는 바디부;와
    상기 바디부 아래에 배치되는 하부 플레이트;를 포함하고,
    상기 바디부로부터 상기 하부 플레이트의 저면까지 상기 제1 방향으로 연장되는 복수의 터미널 클립을 더 포함하는, 트랜스포머.