JP2000331843A - スイッチングレギュレータ用トランス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】トランス製造工程の簡素化および自動化を可能
とし、かつ延出した鍔を用いることなく安全規格で要求
される沿面、空間距離を満足し得て高密度実装可能なト
ランスを提供する。 【解決手段】一次巻線４と二次巻線５のうちの一方の巻
線を巻く筒状部２０を有する上ボビン２と、他方の巻線
を巻く筒状部８を有する下ボビン１とを備える。下ボビ
ン１に端子台３ａ、３ｂを一体に設ける。下ボビン１に
厚肉部１１を有する。下ボビン１の上鍔９と、下ボビン
１の筒状部８に巻かれた巻線４と、厚肉部１１とを、上
ボビン２の筒状カバー部２３により覆って上下のボビン
１、２を組み合わせる。上ボビン２の筒状部２０に巻か
れた巻線５の端末５ｂと、下ボビン１の筒状部８に巻か
れた巻線４の端末４ｂとを、それぞれ端子台３ａ、３ｂ
に固定された該当端子１５、１６に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばカラーテレ
ビやＣＲＴディスプレイ等の電源部に用いられるスイッ
チングレギュレータを構成するトランスに関する。

【０００２】

【従来の技術】図７（Ａ）〜（Ｃ）はスイッチングレギ
ュレータに用いられる従来のトランスの一例である。こ
のトランスは、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、複数
個のボビン３２〜３４が横に並べて組合わされて構成さ
れる。各ボビン３２〜３４にはそれぞれの筒状部３８〜
４０に巻線４１〜４３が巻回される。図７（Ｃ）に示す
ように、巻線を施したボビン３２〜３４は、ボビン３２
〜３４と別体に設けた端子台４４に載置される。端子台
４４に埋設された端子４５のうち、該当するものには巻
線４１〜４３の端末が接続される。４６、４７は組み合
わされたボビン３２〜３４の両側からこれらを挟むよう
に装着されたコアである。

【０００３】図８（Ａ）〜（Ｃ）は従来のこの種のトラ
ンスの他の例であり、ボビン４９は上鍔５０、中鍔５
１、下鍔５２を有し、上鍔５０と中鍔５１との間に筒状
部５３を有し、中鍔５１と下鍔５２との間に筒状部５４
を有する。これらの筒状部５４には一次巻線５５が巻か
れ、筒状部５３には二次巻線５６が巻かれる。下鍔５２
には一体に端子台５７が形成される。端子台５７に埋設
された端子５９には、巻線５５、５６の端末が接続され
る。６０、６１はボビン４９を上下より挟むように装着
されるコアである。

【０００４】図８（Ｂ）に示すように、このトランスに
おいては、巻線５５、５６とコア６０、６１との間の沿
面、空間距離Ｌ１を確保し、また図８（Ｃ）に示すよう
に、巻線５５、５６間の沿面、空間距離Ｌ２、Ｌ３を確
保するため、鍔５１、５２は巻線５５、５６の外周より
大きく突出した形状に形成される。

【０００５】図９（Ａ）、（Ｂ）は従来のこの種のトラ
ンスの他の例であり、小型化を目的としたモールドタイ
プのトランスである。このトランスは、一次巻線６３
が、端子７１の埋設された一次巻線用ボビン６４に巻回
された後、巻線済のボビン６４が金型（図示せず）にセ
ットされ、モールド樹脂６５が一次巻線６３にモールド
され、かつ端子７２を埋設した二次巻線ボビンを形成す
る。そして該二次巻線ボビン６５に二次巻線６７が巻回
される。６９、７０はボビン６４、６５に装着されるコ
アである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図７に示すトランスに
おいては、製造に当たり、ボビン３２〜３４に巻線４１
〜４３が巻回されてストックされる。ストックされたボ
ビン３２〜３４は横に並べられて端子台４４に載置さ
れ、その後、各巻線済ボビン３２〜３４からの引き出さ
れた巻線端末は端子台４４に固定された端子４５に接続
している。このように、図７に示すトランスにおいて
は、ボビン３２〜３４に対して巻線４１〜４３を施す工
程と、巻線端末の端子４５への接続工程が手作業とな
り、自動化が困難であるという問題点があった。

【０００７】図８に示す一体型ボビン４９を有するトラ
ンスは、ボビン４９に巻かれた巻線５５、５６はむき出
しの状態になっており、数ｍｍの沿面、空間距離Ｌ１〜
Ｌ３を確保するため、鍔５１、５２を巻線５５、５６の
外周より数ｍｍ延出させる必要がある。その結果、ボビ
ン４９に載置するコア６０、６１やボビン４９が前後左
右方向に大きくなってトランス全体の投影面積が大きく
なり、電子機器への実装密度の低下を招いていた。

【０００８】図９のモールドタイプのトランスは、一次
巻線６３を巻回する工程と、二次巻線６７を巻回する工
程との間に、一次巻線６３を樹脂封止し、かつ二次巻線
用ボビン６５を形成するための金型成形の工程が必要と
なる。このため、製造工程が非常に複雑になるという問
題点がある。

【０００９】本発明は、上記問題点に鑑み、トランス製
造工程の簡素化および自動化を可能とし、かつ延出した
鍔を用いることなく安全規格で要求される沿面、空間距
離を満足し得て高密度実装可能なトランスを提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のトランスは、一
次巻線と二次巻線のうちの一方の巻線を巻く筒状部を有
する上ボビンと、他方の巻線を巻く筒状部を有する下ボ
ビンとを備え、前記下ボビンは、巻線を巻く筒状部の上
部に上鍔を有すると共に、該筒状部と下鍔との間に該筒
状部の肉厚より大きい肉厚を有する厚肉部を形成し、前
記下ボビンの下鍔の下部に端子が固定された端子台を一
体に有し、前記上ボビンは、巻線を巻く筒状部の上部、
下部にそれぞれ上鍔、下鍔を有すると共に、前記下鍔の
下部に、前記下ボビンの筒状部に巻かれた巻線および前
記厚肉部を覆う筒状のカバー部を設け、前記下ボビンの
上鍔と、下ボビンの筒状部に巻かれた巻線と、前記厚肉
部を、前記上ボビンのカバー部により覆って上下のボビ
ンを組み合わせ、前記上ボビンの筒状部に巻かれた巻線
の端末と、下ボビンの筒状部に巻かれた巻線の端末と
を、それぞれ前記端子台に固定された前記端子に接続
し、組み合わされた上下のボビンを対をなすコアによっ
て上下より挟むようにコアを組み合わせてなることを特
徴とする。

【００１１】このように、本発明のトランスは、上下の
ボビンの組合わせ構造であって、複雑な製造工程を必要
としない。また、下ボビンの巻線用筒状部と下鍔との間
の厚肉部と、巻線とを、上ボビンの下部に形成した筒状
のカバー部で覆うことにより、縦方向の沿面距離を確保
することができ、鍔を大きくする必要がなくなり、実装
面積を小さくすることができる。また、下ボビンの筒状
部を巻線を施した後、上ボビンの下部のカバー部を、下
ボビンの上鍔、巻線、厚肉部に嵌合して被せ、上ボビン
の筒状部に巻線を施し、その後端子に巻線端末を接続す
るという工程で自動化することが可能である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下本発明によるトランスの一実
施の形態を図１ないし図６により説明する。図１は該ト
ランスの斜視図、図２（Ａ）はその正面図、図２（Ｂ）
はその正面断面図、図２（Ｃ）は図２（Ｂ）の部分拡大
図である。図３（Ａ）は該トランスの側面図、図３
（Ｂ）は該トランスの側面断面図、図３（Ｃ）は図３
（Ｂ）の部分拡大図である。図４（Ａ）は該トランスを
構成する下ボビンの正面図、図４（Ｂ）は該下ボビンの
正面断面図、図４（Ｃ）は該下ボビンの側面図、図４
（Ｄ）は該下ボビンの側面断面図である。図５（Ａ）は
該トランスを構成する上ボビンの正面図、図５（Ｂ）は
該上ボビンの正面断面図、図５（Ｃ）は該上ボビンの側
面図、図５（Ｄ）は該上ボビンの側面断面図である。

【００１３】本実施の形態のトランスは、図４に示す合
成樹脂製の下ボビン１と、図５に示す上ボビン２と、下
ボビン１の下部に一体に形成された端子台３ａ、３ｂ
と、下ボビン１、上ボビン２にそれぞれ巻線された一次
巻線４、二次巻線５と、下ボビン１と上ボビン２の組合
わされたものに上下より挟むように装着されるコア６、
７とからなる。

【００１４】図４に示すように、下ボビン１は、一次巻
線４を巻く筒状部８と、筒状部８の上部に形成された上
鍔９と、下鍔１０と、筒状部８と下鍔１０との間に形成
され、筒状部８の肉厚より大きな肉厚を有する厚肉部１
１とからなる。下ボビン１の厚肉部１１は、コア７の脚
部を挿入するため、筒状部８の内部に連通する貫通孔１
２を有する。厚肉部１１の外形は矩形をなし、図４
（Ａ）に示すように、該厚肉部１１の正面には、一次巻
線４の引き出し部４ａを嵌める溝１３を設ける。

【００１５】下ボビン１の下鍔１０の下部には端子台３
ａ、３ｂが一体に形成される。各端子台３ａ、３ｂ間に
はコア７の嵌合溝１４が形成される。一方の端子台３ａ
には、一次巻線４の巻線端末４ｂを接続する端子１５が
固定される。他方の端子台３ｂには、二次巻線５の巻線
端末５ｂを接続する端子１６が固定される。

【００１６】図５に示すように、上ボビン２は、二次巻
線５を巻く筒状部２０と、筒状部２０の上部に形成され
た上鍔２１と、筒状部２０の下部に形成された下鍔２２
と、下鍔２２の下部に形成された角筒状のカバー部２３
とからなる。カバー部２３は、図２（Ｂ）に示すよう
に、前記下ボビン１の上鍔９、一次巻線４、厚肉部１１
を覆う形状を有する。

【００１７】図６はこのトランスの組立工程を示す図で
ある。このトランスを組立てる場合は、下ボビン１を端
子台３ａ、３ｂと共に一体に製造しておく。端子台３
ａ、３ｂには、成形と同時または成形の後に端子１５、
１６に固定する。また上ボビン２も製造しておく。

【００１８】そして図６（Ａ）に示すように、一次巻線
４を下ボビン１の筒状部８に巻き、厚肉部１１に設けた
溝１３に一次巻線４の引き出し部４ａを嵌め、端子１５
に巻線端末４ｂを接続する。次に図６（Ｂ）に示すよう
に、上ボビン２のカバー部２３で下ボビン１の上鍔２
１、一次巻線４、厚肉部１１を覆うようにして上ボビン
２を下ボビン１に組合わせる。

【００１９】次に図６（Ｃ）に示すように上ボビン２に
二次巻線５を巻回わし、カバー部２３の外面における二
次巻線５の引き出し部５ａを前記一次巻線４の引き出し
部４ａと反対側の面に沿って引き出し、巻線端末５ｂを
端子台３ｂに固定された端子１６に接続する。

【００２０】次に図２（Ｂ）、図３（Ｂ）に示すよう
に、上方のコアであるＥ型コア６の中脚６ａを上ボビン
２の筒状部２０および下ボビン１の筒状部８の内部に嵌
合する。また、下方のコアであるＥ型コア７を前記端子
台３ａ、３ｂ間の溝１４より挿入して厚肉部１１から筒
状部８内に至る貫通孔１２に中脚７ａを嵌合する。これ
により、下ボビン１と上ボビン２とを組合せたものをコ
ア６、７によって挟むように取付ける。なお、コア６、
７のボビン１、２に対する固定は、コア６、７間の突き
合わせ面接着または側面接着、並びにコア６、７とボビ
ン１、２との間の接着により行う。この他コア６、７に
テープを巻いた後にワニスで固定したり、固定金具によ
ってコア６、７を抱持し、さらにワニスで固定するよう
にしてもよい。

【００２１】このように、下ボビン１に巻線４を施し、
次に上ボビン２を下ボビン１に被せて巻線５を施すとい
う構成とすることにより、巻線４、５を巻回わす工程
と、その端末４ｂ、５ｂを端子１５、１６に接続する工
程を一連の工程で行うことができる。このため、図７に
示したような横並べ構造のように、複数のボビンに巻線
を施した後、ストックしておく必要がなく、製造工程の
簡素化および自動化が可能となる。

【００２２】また、図８に示したように、ボビンに巻か
れたむき出し状態の巻線においては、隣り合う巻線が異
極の一次巻線と二次巻線である場合には、安全規格上の
絶縁性能を満足するための沿面、空間距離を、両巻線間
に数ｍｍ確保する必要がある。一方、本発明による場合
には、一次巻線４と二次巻線５との間、および一次巻線
４と二次巻線５の引き出し部５ａとの間が上ボビン２の
筒状のカバー部２３によって絶縁されると共に、厚肉部
１１の上下の厚みにより、図２（Ｃ）に示すように、一
次巻線４とコア７との間の沿面、空間距離Ｌ４が確保さ
れる。

【００２３】また、図３（Ｃ）に示すように、一次巻線
４と、二次巻線５の引き出し部５ｂとの間に、厚肉部１
１の上下の厚みＬ４に、厚肉部１１からの下鍔１０の突
出幅Ｌ５が加えられた沿面、空間距離（Ｌ４＋Ｌ５）が
確保されるので、鍔２１、２２を、巻線４の外周より数
ｍｍ半径方向に延出することなく、沿面、空間距離を満
足することができる。その結果、ボビンに載置するコア
６、７やボビン全体が前後左右方向に大きくなることを
抑制し、トランス全体を投影面積を小さくすることがで
き、電子機器の部品実装面積を上げることができる。

【００２４】本発明において、下ボビン１に二次巻線５
を巻回し、上ボビン２に一次巻線４を巻回してトランス
を構成してもよい。また、コアとしては対をなすＵ型コ
アや、Ｅ−Ｉコア、Ｕ−Ｉコアを用いることができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、下ボビンの巻線を行う
筒状部と下鍔との間に厚肉部を設け、上ボビンの下鍔の
下部に設けた筒状のカバー部により、下ボビンの上鍔、
巻線、厚肉部を覆って両ボビンを組み合わせる構造にし
たので、一次、二次巻線間がカバー部により絶縁され、
また、カバー部と厚肉部との嵌合により上下方向に沿
面、空間距離を確保するすることができる。このため、
鍔部を前後左右に大きくしなくても沿面、空間距離を確
保することができ、トランス全体の投影面積を小さくす
ることができ、電子機器の部品実装面積を上げることが
できる。

【００２６】また、下ボビンへの巻線と端子への巻線端
末の接続と、下ボビンへの上ボビンの組み合わせと、上
ボビンへの巻線と端子への巻線端末の接続が一連の工程
で行えるので、ボビンのストック工程を要することがな
く、製造工程の簡素化および自動化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるトランスの一実施の形態を示す斜
視図である。

【図２】（Ａ）は該実施の形態のトランスの正面図、
（Ｂ）はその正面断面図、（Ｃ）は（Ｂ）の部分拡大図
である。

【図３】（Ａ）は該実施の形態のトランスの側面図、
（Ｂ）はその側面断面図、（Ｃ）は（Ｂ）の部分拡大図
である。

【図４】（Ａ）は該実施の形態のトランスを構成する下
ボビンの正面図、（Ｂ）はその正面断面図、（Ｃ）はそ
の側面図、（Ｄ）はその側面断面図である。

【図５】（Ａ）は該実施の形態のトランスを構成する上
ボビンの正面図、（Ｂ）はその正面断面図、（Ｃ）はそ
の側面図、（Ｄ）はその側面断面図である。

【図６】本実施の形態のトランスの製造工程を示すもの
で、（Ａ）は下ボビンに巻線を施して巻線端末を端子に
接続した状態を示す正面図、（Ｂ）はその下ボビンに上
ボビンを組合わせた状態を示す正面図、（Ｃ）は上ボビ
ンに巻線を施し巻線端末を端子に接続した状態を示す背
面図である。

【図７】従来のトランスの第１の例を示すもので、
（Ａ）は巻線を施した分割ボビンの組合わせ前の状態を
示す側面図、（Ｂ）はこれらの分割ボビンを組み合わせ
た状態を示す側面図、（Ｃ）は該トランスの組立完了状
態を示す斜視図である。

【図８】従来のトランスの第２の例を示すもので、
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれその斜視図、正面
図、側面図である。

【図９】従来のトランスの第３の例を示すもので、
（Ａ）はその斜視図、（Ｂ）はその断面図である。

【符号の説明】

１：下ボビン、２：上ボビン、３ａ、３ｂ：端子台、
４：一次巻線、５：二次巻線、６、７：コア、８：筒状
部、９：上鍔、１０：下鍔、１１：厚肉部、１２：貫通
孔、１３：溝、１４：コア嵌合溝、１５、１６：端子、
２０：筒状部、２１：上鍔、２２：下鍔、２３：カバー
部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石垣 勝宏 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ −ディ−ケイ株式会社内 Ｆターム(参考） 5E043 AA01 AB01 FA01 FA04 5E044 BA01 BC02

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一次巻線と二次巻線のうちの一方の巻線を
   巻く筒状部を有する上ボビンと、他方の巻線を巻く筒状
   部を有する下ボビンとを備え、 前記下ボビンは、巻線を巻く筒状部の上部に上鍔を有す
   ると共に、該筒状部と下鍔との間に該筒状部の肉厚より
   大きい肉厚を有する厚肉部を形成し、 前記下ボビンの下鍔の下部に端子が固定された端子台を
   一体に有し、 前記上ボビンは、巻線を巻く筒状部の上部、下部にそれ
   ぞれ上鍔、下鍔を有すると共に、前記下鍔の下部に、前
   記下ボビンの筒状部に巻かれた巻線および前記厚肉部を
   覆う筒状のカバー部を設け、 前記下ボビンの上鍔と、下ボビンの筒状部に巻かれた巻
   線と、前記厚肉部を、前記上ボビンのカバー部により覆
   って上下のボビンを組み合わせ、 前記上ボビンの筒状部に巻かれた巻線の端末と、下ボビ
   ンの筒状部に巻かれた巻線の端末とを、それぞれ前記端
   子台に固定された前記端子に接続し、 組み合わされた上下のボビンを対をなすコアによって上
   下より挟むようにコアを組み合わせてなることを特徴と
   するスイッチングレギュレータ用トランス。